人工油松林直径分布规律研究

2021-11-09赵渺

绿色科技 2021年19期

赵渺

(辽宁省林业调查规划监测院，辽宁沈阳 110122)

1 引言

在林分内各种大小直径林木按径阶的分配状态，称作林分直径结构(Stand diameter structure)，亦称林分直径分布(Stand diameter distribution)[1]。无论在理论上还是在实际上，林分直径结构是最重要、最基本的林分结构，不仅因为林分直径便于测定，而且是因为林分内各种大小直径的树木的分配状态，将直接影响树木的树高、干形、材积、材种及树冠等因子的变化。经研究也表明，上述各因子的结构规律与林分直径结构规律紧密相关。在理论上它为许多森林经营技术及测树制表技术提供了依据[2]。尤其同龄纯林中，每株林木由于遗传性和所处的具体立地条件等因素不同，会使林木的大小(直径、冠幅等)、干形等林木特征因子产生某些差异，在正常生长条件下(未遭受严重的自然灾害及人为干扰)，这些差异将会稳定的遵循一定的规律。因此研究同龄纯林的直径结构规律在营林技术方面具有重要的指导意义。

2 研究区域概况

平泉县位于河北省东北部。东经118°21′03″～119°15′34″，北纬40°24′0″～40°40′17″，为辽宁、内蒙、河北三省交界地，东与辽宁省的凌源市接壤，北与内蒙古自治区赤峰市宁城县相连，西邻承德县，南邻宽城县。

平泉县年平均气温为7.4 ℃，年平均降水量为521.9 mm，年际变化较大。年日照时数为2800～2900 h，年日照率65%，无霜期在90～150 d之间，西北山地90～110 d，南部山地140～150 d。

3 样地设置

在平泉地区的人工油松林中实地踏查后，设置30年生、40年生、50年生样地各12块，每个样地的标准为50 m×60 m。并且在每个林龄相同的林内，选择3株平均木进行树干解析，共9株。

4 研究方法

4.1 数据整理

对标准地内的每株树木进行每木检尺，测量胸径、树高、冠幅、活枝下高、死枝下高。将所有调查的树木按2 cm径阶分组记录。所得标准地基本资料见表1～3。

表1 林分平均因子(30年生)

4.2 分析方法

(1)正态分布概率密度。标准正态分布的概率密度为：

表2 林分平均因子(40年生)

表3 林分平均因子(50年生)

(1)

(2)正态分布函数。标准正态分布函数为：

(2)

(3)林分直径分布检验。假设林分直径分布遵从正态分布，则统计量：

5 研究过程

5.1 油松林直径分布曲线

根据30、40、50年生的油松林各个径阶的油松株数，绘制出油松林直径分布图(图1)。

图1 30年生油松林直径分布

从图1中可以看出，径阶4、6、8 cm的油松株数占了绝大部分，从图中也可以直白的看出这是一个典型的左偏截尾正态分布。这也就是说，这个林龄还处于幼龄林阶段，小径阶树木占绝大多数。

从图2中可以看出，40年生的人工油松林的直径分布依旧是左偏正态分布，但是比起图1，已经明显开始右移，这也说明了40年生的油松林的直径有了增长，但是它还是处于生长期。还要做好抚育工作。

图2 40年生油松林直径分布

从图3中可以看出，50年生的人工油松林已经接近正态分布，这也就说明了这个林龄的油松林已经趋于成熟林，这个阶段要做好收获和更新工作，伐掉大径阶的树木，补种油松幼苗。

图3 50年生油松林直径分布

5.2 求出期望和方差

(3)

各油松林的期望和方差值见表4。

表4 各油松林的期望和方差值

5.3 正态分布方程

根据计算出的林木算术平均直径和林分直径标准差可以得到30、40、50年生的人工油松林直径的正态分布方程[6]。

(4)

(5)

(6)

利用计算出的正态分布曲线可以算出人工油松林直径正态分布的理论株数,见表5。

表5 人工油松林的理论株数值(正态分布)

5.4 卡方检验

正态分布拟合结果见表6。

表6 正态分布拟合结果

6 结果分析

6.1 平泉地区的人工油松林的偏度分析

30、40、50年生的偏度分别为0.317、0.240、0.124，这3个数字的代表了油松的平均直径分布的位置，说明了3个曲线都有一条向右延伸的曲线。造成这样的原因是因为随着林龄的增大，树木林分的平均直径也在增大，说明林分中大径阶的林木占多数。这也就造成了正态分布曲线的右移，与实际情况十分符合[7]。