刺槐胸径与根径关系研究

王艳艳

(陕西太安省级自然保护区管理局,陕西 宜君 727200)

刺槐胸径与根径关系研究

王艳艳

(陕西太安省级自然保护区管理局,陕西 宜君 727200)

摘要：调查统计了陕西省铜川市宜君县(属渭北黄土高原南缘)刺槐的胸径和根径,并利用统计学的方法对其进行了分析,得出了刺槐的胸径和根径的方程关系,在理论上为根据木材的伐根估计所阀木材立木材积提供了较为简单的估计方法。

关键词：刺槐;胸径;根径;根径立木材积表

收稿日期：2015-07-15

作者简介：王艳艳(1978—)，女，陕西人,工程师,主要从事林业科技宣传推广、森林资源管护等工作及集体林权制度改革等工作。

中图分类号：S658.99

文献标识码：A

文章编号：编号：1674-9944(2015)09-0062-02

1引言

刺槐(RobiniapseudoacaciaL.)又名洋槐,属豆科刺槐属的落叶乔木,原生于北美洲,现被广泛引种到亚洲、欧洲等地。刺槐树皮厚,暗色,纹裂多;树叶根部有一对1~2 mm长的刺;花为白色,有香味,穗状花序;果实为荚果,每个果荚中有4~10粒种子。刺槐木材坚硬,耐腐蚀,燃烧缓慢,热值高。刺槐花可食用,刺槐花产的蜂蜜很甜,蜂蜜产量高。刺槐栽培变种有红花刺槐、金叶刺槐等。刺槐在我国有广泛的分布,但在不同的地区其生长的特性有所不同,本文主要研究刺槐在陕西省铜川市宜君县(属渭北黄土高原南缘)的生长状况以及胸径和根径的关系。

1.1　研究的目的和意义

在我国的黄土高原地区,尤其是在黄土高原的南缘,生长有大量的刺槐,在日常的森林管理工作以及林政管理工作中,滥砍滥伐、林木失火以及盗伐等事件时有发生,林业部门要根据实际损失的木材量作为处罚或者量刑的依据,在确定木材的损失量时也要求计量的合法性和准确性。从林学的角度看,根径可以表述为在森林的调查与管理中测得的伐根根径以上的某部分的直径。即使是同一种林木的伐根,根据测定位置的差异,其根径的数值也是变化的,在实际的测量中,应该根据实际的需要进行测定,胸径与根径的关系是编制根径立木材积表的重要依据。

1.2　研究发展的现状

近20年来,许多林业科技工作者对区域范围内林木的胸径和根径的关系进行了大量研究,并据此编制了对应的树种的根径立木材积表,为测算本地区盗伐或因失火等原因造成的木材损失量,也为本地区的森林资源档案的更新提供了很大帮助。学者Reineke在经过大量的研究后曾经指出,具有完满立木度的同龄纯林,相同的林分平均直径,具有相同的单位面积株数而与立地和年龄无关。仅仅需要建立起完满林分的标准立木株数与林分平均直径的回归模型,便可将各不同龄级标准林分平均直径生长过程信息代入回归模型,求得相应的标准株数密度。

1.3　研究的内容与方法

本文主要研究陕西省铜川市宜君县刺槐的胸径和根径的关系,并据此编制相应的根径立木材积表,为本地区森林的管理以及林政执法提供理论依据。本文在研究的过程中使用了调查法、统计法、文献法、对比分析法等,此研究建立在大量的实测数据之上。

2材料与方法

在陕西省铜川市宜君县选取刺槐天然林地中设置10块标准地,取标准地的大小为0.1 hm2,保证其郁密度在0.6以上。在进行实际调查的过程中,首先对标准地进行常规的调查,在进行郁闭度调查的时候采用测线法,保证其精度为0.01,对其中的根径和胸径进行对应值的测定。对于根径,其中根颈的直径用d0.00表示,0.05 m高处的直径用d0.05表示,0.1 m处的直径用d0.10表示,胸径用d1.3表示,对这些直径进行测量的时候,统一使用测树钢围尺进行测量,测量的精度应达到0.1 cm,再取其中的平均值。在标准地中共选取样品木为1 884株,测得的根径与胸径的对应关系见表1。

表1　刺槐根径与胸径测定样本按径阶分布统计

2.1　检验样本的资料收集

为了确保所测的实验数据的准确性,本研究选取了300株刺槐进行实测检验,300株刺槐取自全县不同立地条件,不同区域,每个样地30株,并对检验的结果与所编根径立木材积表进行检验。

2.2　数据的统计与分析

本研究使用Excel表格对试验中的大量数据进行整体和分析,采用了9种函数的模型进行分析:其中包括指数方程、对数方程、幂函数方程、双曲线方程、直线方程、抛物线方程、Logistic生长方程以及Mitscherlich生长方程等,对数据进行了处理。

3结果与分析

3.1　刺槐的根径、胸径关系分析与根径材积表

将调查的样品木采用回归组的程序进行数据分析,得到的分析结果显示:d0.10和d1.3、d0.05和d1.3、d0.00和d1.3的函数关系与二次抛物线的函数关系最为接近,经仔细核对对比,两者的相关性最大,剩余的平方和值最小。本研究选取了3个最优的模型,其相关系数(r)均在 0.997 881 ~ 0.999 521范围之内,三个最优模型的剩余平方和(Q)也在 340.039 9~76.854 7的允许范围之内,详细模型见表2。

表2　刺槐不同位置直径与胸径的最优回归模型

从表2中不难观察到d0.10和d1.3的回归方程的相关系数最大,其值为0.999 521,及对比计算,其剩余平方和最小,其值为Q= 76.854 7,由此可以推断出d0.10和d1.3的相关关系较之其他两个最为密切。

3.2　根径立木材积表的编制与检验

使用陕西省林业厅使用的《陕西省一元立木材积表》中的刺槐胸径与树高经验公式H=d1.3/(a+d1.3),取其参数为a=1.138 883 8;b=0.020 715 501,以此作为刺槐根径立木材积表的编制依据。在编制过程中使用的刺槐的二元立木材积式为:

引入d0.10和d1.3、d0.05和d1.3、d0.00和d1.3的函数关系模型,带入到刺槐胸径和树高的经验模型中去,可以得出刺槐的根径立木材积表(表3)。

4结论与讨论

4.1　刺槐根径/胸径比值归纳分析

在标准地中选取了30株刺槐对其进行根径(0.05 m处)与胸径的测量,并将根径与胸径的比值进行计算归纳,现以表格的形式归纳如表3所示。对表3中的数据进行统计学处理,在进行处理时为了减小平均比值的误差将比值低于1.150与高于1.300的值去掉,对其他比值进行处理,测算出一般刺槐的根径与胸径的比值为1.236,即:胸径=根径/1.236,与使用此比值对标准地中的成年正常刺槐进行验证,误差在 0.500,具有实际意义。

4.2　刺槐根径立木材积表

参考文献刺槐的根径与胸径测定所取的样本均来自于陕西省铜川市宜君县,经过大量的对比归纳,参阅大量的,得到的分析结果显示:d0.10和d1.3、d0.05和d1.3、d0.00和d1.3的函数关系与二次抛物线的函数关系最为接近,其中d0.10和d1.3的回归方程的相关系数最大,其值为0.999 521,及对比计算,其剩余平方和最小,其值为Q= 76.854 7。刺槐的根径立木材积表(表4)编制完成以后,又取274珠样品地植株进行检验,结果发现其误差均小于2.5%,系统的误差在允许的范围之内。此表可用于估算陕西省铜川市宜君县刺槐被盗伐、滥伐造成的材积估计。研究中还发现,刺槐的根径与胸径的关系稳定且紧密,随着根径实测部位的升高,根径与胸径的相关性越紧密,测算出来的误差也越小。建议在进行刺槐的根径与胸径调查时,尽量使用d0.10来估测采伐的木材积,如果在实际的测量中测量d0.10较困难,可以测量d0.05或者d0.00来进行采伐木材积的测算。

表3　刺槐根径与胸径比值分析

注:此表格“比值”表示根径/胸径,比值取四位有效数字。

表4　刺槐根径立木材积

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