浅谈合作杨木材材积测定方法及建议

●韦仲斌（榆林市榆阳区林业和种苗工作站 陕西 榆林 719000）

关键字：合作杨；伐倒木；伐根；材积测定

林业生产中，经常会遇到盗伐、滥伐树木的情况发生，可通过现场保留的伐倒木和伐根进行树木材积测定。本文测量现场保留完整的合作杨伐倒木和伐根，并分别采用两种不同的测定方法进行树木材积测算，通过数据分析分别阐述了两种测定方法的优缺点。

1 两组木材材积测定方法

树木是由树干（体积占70%）、树根（体积约占15%）和枝叶（体积约占15%）所构成。伐倒木是指立木伐倒后打去枝桠所剩余的主干。通过测量现场保留完整的伐倒木和伐根，同时附近保存有相近林分，分别采用两种不同的计算方法测算出树木材积。

1.1 伐倒木保留完整的两种测算材积方法

1.1.1 平均断面积近似求积式测算（司马林公式 1806）用于截顶树的量测，分别测定大头直径d0和小头直径dn，并求得断面积g0和gn。将树干当作截顶抛物线物体，小头直径为gn，大头直径为g0，木段长L，则材积V为：

1.1.2 中央断面积近似求积式测算（胡伯尔公 式）测量树干长L在1/2L处量测直径计算出断面积代入公式求算材积V：

式中：V为材积；分别为树干中央直径及相应断面积；L为树干长度。

1.2 立木和伐根测算材积的方法

1.2.1 平均实验形数法测算（立木材积测定）林昌庚（1961）提出实验形数作为一种干形指标[1]。胸高断面为树高（H）加3 m。其中fε按照形数一般定义其表达式为：

式中：V为材积；G1.3为胸高断面积；H为树高；fε为平均实验形数，这里fε=0.4（我国主要树种实验形数，阔杂类为0.4）。

1.2.2 调查相近林分，测算所伐树木材积（保留伐根材积测算）当现场只保留有伐根时，在周围相近林分中测定一定数量的样木的根径、胸径和树高值，求出胸地径比值和平均树高，测算出伐根胸径值，用测算的胸高断面积和平均树高，采用平均实验形数法计算树木材积。

2 不同材积数值计算方法的比较

2.1 伐倒木材积计算

2.1.1 平均断面积近似求积式数据平均断面积近似求积式数据，见表1。

表1 伐倒木平均断面积近似求积式计算材积表

2.1.2 中央断面积近似求积式数据中央断面积近似求积式数据，见表2。

表2 伐倒木中央断面积近似求积式计算材积表

通过以上两种计算数据得出平均断面积近似求积式测算出来的材积要大于中央断面积近似求积式，两组数据材积误差值为0.06。

2.2 立木和伐根材积计算

2.2.1 立木平均实验形数法立木平均实验形数法数据，见表3。

表3 相近林分立木平均实验形数法测算材积

2.2.2 保留完整伐根测算木材材积平均实验形数法保留完整伐根测算木材材积平均实验形数法，见表4。相近林分样木数据，见表5。

表4 保留完整伐根计算所伐树木的材积

表5 相近林分样木检尺记录表

以上数据为相同树种生长在相同的自然环境下，既有立木又有现场保留完整的伐根，应用平均实验形数法对相同数量的树木进行材积计算；实验得出立木测算材积为4.4071 m³，伐根类进行相近林分样木数据测算出所伐树木材积为4.2285 m³，两组数据材积误差值为0.04，说明伐根类材积测算可以采用相同林分立木平均实验形数法进行材积测算。

3 实际情况中不同测定方法的应用

3.1 平均断面积近似求积式

现场保留有完整的伐倒木，通过大小头检尺径和伐倒木长来进行树木材积测算，比较适用于树木散落堆叠的情况，缺点是工作量大，测量数据多。

3.2 中央断面积近似求积式

对现场保留完整的伐倒木分别测量中央直径和伐倒木长，通过公式计算测算出所伐树木材积，通常情况下适用于现场伐倒木无错综堆放的情况，优点是测量方便，工作量相对较小。

3.3 平均实验形数法

该计算方法适用于立木和伐根计算树木的材积，树木的材积受树高和胸高断面积数值的影响，能够满足通过伐根检尺径测算伐倒木材积，操作简单，容易实现。

4 测定过程中的注意事项

外业调查可以说是一项精度比较高的工作，这要求从业人员准确测量、读数以及计算，实际工作中做到零误差是很难的，不同测算方法的注意事项有以下几个方面：

4.1 伐倒木材积测算

大小头检尺径和中央检尺径要注意皮尺受风力的影响，记录时要注意取整读数，测量中央直径量周长时注意换算中央直径，有条件的话采用轮尺进行测量，精度更高。同时要注意伐倒木被截成短原木的要区别对待，短原木测量的因子只有两个方面，即小头直径和材长，按照规定的检尺长应用对应的原木计算公式进行材积计算[2]。

4.2 立木及伐倒木材积测算

要注意立木胸高的科学测算，数据的准确度决定材积测算的精度。一般采用布鲁莱斯测高器、多用途综合测树仪；而立木胸高断面积就比较容易测量，但是要注意避开节疤，在胸高处出现节疤、凹凸或者其他不正常的情况时，可在胸高断面上下距离相等而干形较正常处测直径，取平均数作为胸径值；胸高1.3 m处一般是地面以上1.3 m处进行胸径值测量，但是在斜坡测量时要注意，在树木上坡位置进行测量。伐根径测量时，为了提高测量精度，可采用围尺测量周长，通过周长计算出伐根径。

5 存在问题及建议

20世纪60年代中期，在毛乌素沙地推广栽植合作杨。该树种在沙区是防护林带的主要树种，合作杨主要栽植在榆林地区，它栽植在沙区7个立地类型上，包括固定、半固定、邱间地、黄土梁、盖沙黄土梁等，以上立地类型条件均较差[3]。为了方便林业生产需要，目前迫切需要编制杨类二元材积表，林业主管部门要依据中华人民共和国林业行业标准《二元立木材积表编制技术规程》（LY/2102—2013），按照不同立地条件生长的杨类，以林木胸径、树高为自变量、立木材积为因变量建立函数关系进行二元立木材积表的编制[3]。

6 总结

本文阐述的材积计算方法需根据盗伐滥伐树木现场情况来进行判断。立木平均实验形数法适用于保留完整伐根的情况下，通过参考相同立地条件内生长的样木胸地径系数来测算出所伐树木的胸径，用来进行材积的计算。平均断面积近似求积式适用于现场保留有伐倒木且数量较少的情况，而数量比较多的情况下则更适用于中央断面积近似求积式来计算树木材积。通过实验值显示材积误差值为0.04，说明上述方法精度误差值符合工作要求。