冀中南平原速生杨胸径与地径关系的研究

孙源蔚，王东晨，王志彦

（河北省林业技术推广总站，河北 石家庄 050081）

速生杨具有品质优良、生长快、适应性强、抗寒及抗病虫害能力强、木质轻、易加工、管理粗放等特点，是速生丰产林建设的最佳种植树种。其中欧美杨107速生杨因其材性良好、干型优美、树冠窄、侧枝细、叶满冠、抗病虫、抗风折等特点，成为冀中南地区重要的造林树种和平原绿化树种。而在森林资源管护和速生杨生产过程中，往往会遇到滥伐或者失火等毁林案件，其涉案蓄积的数量大小是进行处罚的重要依据。在这种情况下，由于能测定的因子只有地径，因此可以通过对地径的测定来间接推算胸径，从而达到利用材积表估算林木材积的目的。本文利用在冀中南地区调查的速生杨数据，建立胸径和地径的回归关系，对速生杨通过地径估算材积等问题进行了探讨研究，并得出了相关结论，以供参考。

1 材料与方法

1.1 材料来源

2014年11月，在邢台市广宗县、衡水市武邑县、石家庄市藁城区随机抽取生长正常、无病虫害的107速生杨373株进行调查。

1.2 数据采集方法

对选中的林木用直径卷尺按技术要求分别测量胸径、地径，并记录实测值，保留1位小数。胸径指距地表1.3m处的直径，用D1.3表示，地径指距地表3cm处的直径，用D0.03表示。

1.3 数据统计与分析

采用统计分析软件SAS统计软件。首先将地径与胸径对应数值按径阶进行整理，然后用散点图方式、相关系数方式进行相关分析，最后用回归分析导出其回归模型[1-2]。

2 结果分析

2.1 胸径、地径的对应状况

将数据按组距2cm进行分析，再用加权法[3-5]求算出各组的地径和胸径的平均值（见表1）。

根据数据进行分析，发现随着树木生长加粗，胸径、地径基本同步增粗。胸径/地径比值变化很小，数值在0.78倍左右，其范围在0.75～0.80倍左右。地径在8～11.9cm时，胸径/地径比值是0.75；地径在12～13.9cm时，胸径/地径比值是0.76；地径在14～17.9cm时，胸径/地径比值是0.77；地径在18～19.9cm时，胸径/地径比值是0.78；地径在20～21.9cm时，胸径/地径比值是0.79；地径在22～29.9cm时，胸径/地径比值是0.80。

表1 速生杨样本径阶株数分布

由此也可以看出，随着树龄的增长，树木胸径和地径的比值也在不断的增长[6-7]。

2.2 散点图

依据数据资料，以地径为横坐标，胸径为纵坐标绘制散点图（图1）[8-9]。点的分布趋势表明：两者呈线性关系。因此，采用y=a+bx公式进行回归，得到回归方程为D1.3=0.8498D0.03-1.1847，相关系数为0.9850。

图1 速生杨地径与胸径间的线性关系

3 分析结果的检验

3.1 相关性检验

根据自由度α=373-2=371，查表得理论相关系数为 r0.01=0.148[10-11]，而计算 r=0.9850>r0.01。所以，表明地径与胸径相关关系密切。

3.2 对回归方程进行方差分析

从表2可以看出：F=8188.419767，检验P=0.000<0.01，即认为回归系数具有显著意义（表2）[12]，说明原先的线性规模假设是可行的。

表2 方差分析

3.3 地径胸径模型检验

在行业颁布的技术规定中，对于误差的控制范围要求在±3%内[14]；在生产中，一般认为，相对误差小于±5%，说明满足精度要求[13，15]。本研究地径-胸径模型的总相对误差、平均相对误差均在±3%以内，精度达到98.7%（见表3）。模型拟合度好，适应性检验误差符合有关规定范围，可在同类地区估算数值中参考使用。

表3 地径-胸径模型检验

4 结论与讨论

冀中南平原地区速生杨的地径与胸径有明显的相关性，且相关紧密。调查样本数据地径最大值为29.3cm，最小值为8.3cm。在实际应用中若有样本或林分超出该范围，应实测以保证精度。经过对建立的速生杨地径和胸径相关关系进行相关性、回归方差分析等方法检验，均达到了精度要求，因此根据方程所编制的速生杨地径与胸径对应关系适用于冀中南平原地区，对相邻地区也有参考价值。

［1］孟宪宇．测树学［M］．北京：中国林业出版社，1996．

［2］盖钧镒．试验统计方法［M］．北京：中国农业出版社，2000．

［3］农胜奇，蔡会德，江锦烽，等．广西公益林区主要树种地径材积模型的研建［J］．广西林业科学，2012，41（2）：121-123．

［4］闭海秀，黄清经．桂东区杉木地径与胸径、树高、材积相关分析［J］．广西林业科学，2014，43（4）：444-449．

［5］曾慎松．巨尾桉人工林地径与胸径、树高相关模型的研究［J］．福建林业科技，2007，34（1）：40-42．

［6］曾伟生．利用误差变量联立方程组建立南方杉木一元立木材积模型和胸径回归模型［J］．中南林业调查规划，2012，31（4）：1-4．

［7］张日升，刘广，于洪军，等．辽西北沙地樟子松地径与胸径相关关系及其应用研究［J］．防护林科技，2006，72（3）：19-21．

［8］杨晓毅，赵浩彦．马尾松地径与胸径相关关系研究［J］．湖南林业科技，2014，41（5）：40-42．

［9］赵海珍，郑辉，陈东来，等．山杨、桦树地径与直径相关关系的研究［J］．河北林果研究，2001，16（1）：14-16．

［10］吴建钊．湿地松人工林地径与胸径树高模型的研究［J］．亚热带水土保持，2009，21（1）：22-23．

［11］杜玖英．湿地松胸径与地径关系的研究［J］．安徽林业科技，2014，40（3）：29-32．

［12］卢昌泰．四川的云南松地径胸径相关关系及其应用研究［J］．四川林业科技，2004，25（2）：46-49．

［13］伍静，吴英，龙楚云，等．尾叶桉地径与胸径、树高、材积相关性分析［J］．南方农业学报，2013，44（6）：979-983．

［14］中华人民共和国林业部．林业专业调查主要技术规定［M］．北京：中国林业出版社，1990．

［15］申世永，张彩霞，吕妮，等．榆林市榆阳区杨树地径、胸径、树高、材积相关性研究［J］．防护林科技，2012，106（1）：48-49．