沙地油松地径一元立木材积表的编制

张日升，宋鸽

(辽宁省沙地治理与利用研究所，辽宁省章古台科尔沁沙地生态系统国家定位观测研究站，辽宁 阜新 123000)

立木材积表是常用的森林调查数表，也是重要的林业基础计量数表。我国的立木材积表分为二元材积表和一元材积表。其中在林业调查中,因为胸径的测量比较方便，胸径一元材积表常常被采用。树木的地径很少被利用，其原因有测量上的不便利，更主要的是受根系膨胀影响，地面处横断面非常不规则。但是在林业生产经营、林政资源管理过程中森林资源灾害损失、处理乱砍滥伐时，林木已不复存在，难以进行胸径的测定时，地径就成为唯一的可测因子，这时就需要利用地径一元立木材积表估计材积。辽宁省章古台沙地是中国最早引种针叶树进行防沙治沙的地区，从1955年开始，引种到章古台沙的针叶树有樟子松(var.)、油松()、华北落叶松(-)、赤松(P. densiflora)、长白松()等10余种，其中樟子松作为我国三北地区主要的造林针叶树之一已被大面积推广。人们对章古台的樟子松研究较多，对油松的研究很少。20世纪90年代，章古台沙地开始出现部分较大树龄的樟子松衰退现象后，当地其他针叶树种的生长情况受到了关注，油松在章古台地区生长已经超过了50年，形成了一定规模的林分，并且林分没有衰退现象，因此，有必要对章古台沙地的油松进行研究。本文探讨章古台沙地油松地径与胸径的关系，并编制了油松地径一元立木材积表，为科研和生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 数据调查地概况

调查地点设在辽宁彰武县章古台镇(42°43′—42°51′ N,121°53′—122°32′ E)。属暖温带亚湿润干旱气候区。主要气候特点是干旱多风，年降水量500 mm左右，且多集中于6—8月，土壤类型以风沙土为主，占89.4%，土壤有机质及其他养分含量都比较低。

1.2 数据收集

选择林龄为16～55 a的油松人工林分，共设8块标准地，在每块标准地抽取30～50株，共338株。用围尺测定每株样木的地径(离地0.1 m)、胸径，保留精度为0.1 cm。

1.3 分析方法

用Excel对数据进行整理与分析。

2 数学模型的建立

2.1 资料整理与分析

对收集到的油松地径与胸径数据进行整理，按胸径2 cm一个径阶，统计胸径各径阶的株数、胸径平均值与地径平均值，详见表1。此次收集的油松地径最小值为10.3 cm，最大值为38.0 cm；胸径最小值为6.5 cm，最大值为29.0 cm。

表1 数据基本情况统计结果

2.2 模型建立

选择线性方程、二次曲线方程、三次曲线方程、对数曲线方程、反函数曲线方程、幂函数曲线等6种数学模型进行分析。如表2所示，模型2的相关系数量大，=0.954 2；估计标准误最小，SEE=1.178 6。因此认定模型2，即二次曲线方程=-3384+1004 1+0005 5为最佳模型。

表2 地径与胸径曲线拟合结果

2.3 模型适用性检验

在辽宁省彰武县章古台镇不同立地条件的油松人工林中随机抽取51株样木，调查样木的地径与胸径，地径最小值为124，最大值为355；胸径最小为89，最大为249。

用模型2求算样木的胸径值，与测定的实际值对比，作回归方程，如图1所示。回归方程为y=0.886 8 x+0.076 1(y是实测的胸径值，x是求算出的胸径值)的相关系数r=0.970 5。

图1 胸径求算值与理论值回归方程

在95的可靠性下对回归参数与理想直线参数a=0、b=1进行F检验。公式如下:

式中：a、b为回归直线的参数;n为样本数;x为理论值;y为实测值。

经计算，F值为1.311 9，按自由度df=2，df=50查F分布表，单侧界限值为F=3.18。计算F值明显小于理论值3.18，表明该模型的实用性很强。

利用模型2建立地径与胸径的对应值表，如表3。

表3 油松地径与胸径对应值 单位：cm

3 求算地径一元立木材积表

利用模型2求算建立地径与胸径的对应值，查《辽宁西部地区油松一元立木材积表》(21792-1994)，编导出辽西北沙地油松地径一元立木材积表，见表4。

表4 沙地油松地径一元立木材积表 单位：m3

4 结论与讨论

41 章古台沙地油松的地径与胸径之间存在着明显的相关性，且相关紧密。利用338株样本资料，采用6种数学模型进行油松地径与胸径的相关分析，其中选出最佳模型为D=-3384+1004 1 d+0.005 5 d，其相关系数最大，估计标准误最小。

42 利用地径与胸径的相关关系导算的油松地径一元立木材积表经检验，精度较高，在章古台沙地是适用的，对相邻地区也有参考价值。调查样本地径最小103，最大值为38，在实际应用中若有样木或林分超出该范围，应实测以保证精度。