带岭林业局云杉树干干形的研究

鲁星玉,陈頔

(1.黑龙江省第三森林调查规划设计院,哈尔滨 150008;2.黑龙江省林业科学院,哈尔滨 150081)

带岭林业局云杉树干干形的研究

鲁星玉1,陈頔2*

(1.黑龙江省第三森林调查规划设计院,哈尔滨 150008;2.黑龙江省林业科学院,哈尔滨 150081)

摘要：以伊春市带岭林业局不同年龄、不同密度及不同立地条件的云杉为研究对象，以形数作为树干的干形指标，通过选取42株云杉为材料，研究分析了树干干形的变化规律，为树木材积的测算提供理论依据。结果表明:胸高形数与实验形数都随着胸径和树高的变动而变动，但实验形数的变动系数比胸高形数小。

关键词：云杉；干形；材积

树干的形状通称为干形，它是决定树干材积的重要因子，也一直是人们研究的热点问题。为使干形因子在测算立木材积和分析树干出材比率时工作过程简易化,林学家们曾提出诸多干形指标和测算公式，德国科学家在应用平均断面积式与中央断面积式计算伐倒木材积的同时,就创立了形数的理论。之后便形成了胸高形数、正形数、实验形数、胸高形率、正形率等干性指标。诸多研究者,如 Smalian H L、Maoss A和我国的林昌庚等提出了不同的树干形状指标,对树干形状进一步研究提供了可靠理论基础。

云杉属针叶树的一类，树形端正，木材干体通直，切削容易，材质优良且工艺价值极高，为我国的重要造材树种。

1 数据与方法

1.1基础资料的收集与整理

此次研究以云杉为研究对象，采取典型选择的方法，在伊春市带岭林业局选取不同年龄和不同密度云杉次生林设置标准地10块，并在每块标准地内选取3～5株干形中等、生长正常，并且与林分平均直径、平均高吻合的标准木，共42株，对于每株标准木量取胸径、树高等因子。

表1　云杉临时样地数据

1.2研究方法

根据胸高形数的定义，即以胸高断面为比较圆柱体的横断面的形数,其表达式为：

从该试可知，当胸径或树高一定时，饱满树干的材积和比较圆柱体的体积相差较少，其形数值较大；但只尖削树干的材积较小形数值亦小。形数仅说明相当于比较圆柱体体积的成数，不能具体反应树干的形状。

根据实验形数的定义，即比较圆柱体的横断面为胸高断面，其高度为树高加3m，其表达式为：

实验形数是为了吸取胸高形数的量测方便和正形数不受树高影响这两方面的优点而设计的。

2 结果与分析

表2　云杉干形指标和形数的平均值

将上述42株云杉的样木各种形数计算值,分别按2 cm径阶进行整理,计算各径阶平均值以及各种形数的总平均值。结果见表2。同时依据表中数据绘出形数依径阶的折线图。

图1　云杉胸高形数变化

云杉的胸高形数全因直径的不同而有所不同，从图中可以看出，所研究的云杉立木干形指标中的胸高形数具有随径阶增大而趋向减小并上下震动的特征。

图2　云杉实验形数变化

实验形数直径的不同而有所不同,实验形数减小趋势不明显且变动系数比较小,具有一定稳定性。

林木直径与其树高存在一定的内在关系，理论上随着直径的增大胸高形数逐渐变小，而实验形数

不会受直径的影响。其主要原因是由于胸高形数的横断面是固定的断面，这与理论上的证明是一致的。从图1、图2可知，胸高形数具有随径阶增大而趋向减小并上下震动的特征, 实验形数减小趋势不明显且变动系数比较小，具有一定稳定性，所以根据图表可知此研究数据可以作为材积的换算因子。

3 结论与讨论

作为林业生产实践中常用的一个干形指标，胸高形数随直径的增大、树高的增高而逐渐减小，呈现出近似双曲线形式的反J曲线。其主要原因是由于胸高形数的横断面是固定的断面。实验形数是我国林昌庚教授1964年在总结了正形数和胸高形数的优缺点后提出来的。从计算的结果和图形看，实验形数随着直径、树高的变化有所不同，但其变动幅度比较小。云杉是主干明显、树干通直的树种，以胸高形数和实验形数作为树干干形指标，比较其随直径、树高的不同而变化的程度，胸高形数的变动幅度要小为0.5592～0.6619，而实验形数的变动幅度为0.4850～0.5405。故用胸高形数表达云杉干形具有较好的稳定性。

参考文献

[1] 林昌庚.关于实验形数(一) [J].林业勘查设计,1964(2):11-19.

[2] 周林生.新疆天山云杉干形变化的研究[J].林业勘查设计,1974(2):19-26.

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[4]孟宪宇.削度方程和林分直径结构在编制材种表中的重要意义[J].北京林业大学学报,1991,13(2):14-20.

收稿日期：2016-01-14

作者简介：鲁星玉(1974-)女，工程师，主要从事林业方面的研究,E-mail:853599859@qq.com；*通讯作者:陈頔。

中图分类号:S791.18

文献标识码:A

DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2016.03.008