淺談木材材積的幾種測(cè)定技巧

摘要：在木材生產(chǎn)、管理、銷售和使用過(guò)程中，僅量出尺寸大小，還不能滿足計(jì)量的需要。要得出木材數(shù)量多少的概念，必須利用木材的體積，就是一般所說(shuō)的“材積”。為了更好的做好木材檢驗(yàn)、管理工作，本文分析了木材材積的幾種測(cè)定技巧。

關(guān)鍵字：?jiǎn)沃攴サ鼓静姆e 單株立木樹干材積 薪炭材材積 測(cè)定 計(jì)算

Abstract: in the timber production, management, sales and use process, only measured size, still can not meet the needs of the measurement. To draw the concept of wood of the quantity, must use wood volume, is commonly said the "volume". In order to better to complete the timber inspection and management, this paper analyzes the volume of some of the wood was skills.

Key words: coming down wood product yield per LiMu stock volume XinTanCai volume determination calculation

中圖分類號(hào)：F762.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

樹木經(jīng)濟(jì)利用的主要部分是樹干，因此研究測(cè)定樹干材積的原理和方法是測(cè)樹學(xué)的主要任務(wù)。材積是指任何形式的木材體積，包括立木、原木、原條、板方材等的體積。材積測(cè)算以單株木為對(duì)象，材積用立方米（m3）作為計(jì)算單位。本文以木材材積測(cè)定為基礎(chǔ)，對(duì)木材材積的測(cè)定技巧進(jìn)行了研究。

1．材積測(cè)定基礎(chǔ)

樹干從基部到梢頭粗度逐漸減小，其減小速度的快慢構(gòu)成了樹干的不同形狀。正確表達(dá)樹干的幾何形狀是測(cè)算樹干材積的基礎(chǔ)。為了分析樹干形狀，可沿樹干量測(cè)許多橫斷面的直徑,以直角坐標(biāo)的x軸作為樹干軸。以y軸表示橫斷面的半徑，按適當(dāng)比例作圖，即可得出表示樹干縱斷面輪廓的對(duì)稱曲線，通稱為干形曲線。

德國(guó)學(xué)者M(jìn).孔策1873年提出能分別表達(dá)上述幾種線型的干形曲線式：y2=pxr

在測(cè)樹工作實(shí)踐中，常引進(jìn)削度、形數(shù)、形率等干形數(shù)量指標(biāo)求算樹干材積和分別指標(biāo)等級(jí)編制材積表，這些指標(biāo)的含義如下：

①削度(T)樹干自上而下逐漸減小的程度。分絕對(duì)削度和相對(duì)削度。絕對(duì)削度是樹干上相距1米兩端直徑之差。相對(duì)削度通常以胸徑(d1.3)為100，其他各斷面之直徑(di)與其相比的百分?jǐn)?shù)。削度值的大小直接影響材積和出材率。

②形數(shù)(f)樹干材積與比較圓柱體之比。該圓柱體的高等于樹高。按圓柱體所取橫斷面在樹干上的位置可分胸高形數(shù)、正形數(shù)。胸高形數(shù)(f1. 3)以樹干胸高斷面作為比較圓柱體的橫斷面所計(jì)算的形數(shù)。正形數(shù)(f1/10)以樹干基部1/10樹高處橫斷面為準(zhǔn)計(jì)算的形數(shù)。最常用的是f1. 3，它的大小反映了樹干粗度變化的快慢。胸高形數(shù)、胸高斷面積和樹干高度三者的乘積就是樹干材積。

③形率(q)樹干上某一直徑與比較直徑之比。常用的是胸高形率(q2)，指樹干中央直徑(d1/2)與胸徑(d1. 3)之比。由于這一因子可通過(guò)直徑量測(cè)取得，又與f1. 3存在緊密相關(guān)關(guān)系,所以常根據(jù)各種回歸式由q2推算f1. 3。如 f1. 3= q2，f1. 3=q2+c等。式中c為一常數(shù)。

2．材積測(cè)定方法

大批量測(cè)定樹干材積，可根據(jù)所測(cè)定的立木胸徑（樹高 1.3米處的樹干直徑）和樹高或原木的小頭直徑和材長(zhǎng)分別查相應(yīng)的立木或原木材積表即得。板方材按實(shí)測(cè)長(zhǎng)、寬、厚相乘或查板方材積表而得。單株伐倒木、單株立木樹干材積，薪炭材材積測(cè)定方法介紹如下：

⑴伐倒木樹干材積常用計(jì)算方法有：

①中央斷面求積式，也稱胡伯爾公式：V=g1/2L

量測(cè)樹干長(zhǎng)L、在1/2L處量測(cè)直徑d1/2，計(jì)算出斷面積g1/2，代入公式求算材積V。

②平均斷面求積式，也稱斯馬林公式：,

用于截頂樹的量測(cè)，分別測(cè)定大頭直徑d0和小頭直徑dn，并求得斷面積g0和gn。

③截頂拋物體、圓錐體和凹面體求積式，也稱牛頓公式或里克公式：

利用此式需量測(cè)大頭，中央和小頭3處直徑。

④赫斯菲爾德公式：；

量測(cè)樹長(zhǎng)1/3處直徑和小頭直徑。若取帶梢樹干,則gn＝0，公式變?yōu)椋?/p>

⑤按區(qū)分段計(jì)算材積公式：按一定長(zhǎng)度l（一般為1米或2米）把樹干分成若干段,分別量測(cè)每段的中央直徑，并量梢頭底直徑和梢長(zhǎng)。

A

G—W

Pm

式中V1、V2……為各區(qū)分段材積，V′、l′、g′分別為梢頭材積、梢頭長(zhǎng)、梢頭底面積。

⑵單株立木樹干材積常用的計(jì)算公式有：

①胸高形數(shù)法：V=g1.3Hf1.3式中V為樹干材積；g1.3為胸高斷面積；H為樹高；f1.3為胸高形數(shù)。形數(shù)一般是根據(jù)大量伐倒木的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)取得，經(jīng)過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)整理，求得實(shí)驗(yàn)回歸式，編制出不同樹種各直徑和樹高的形數(shù)表，在計(jì)算材積時(shí)查用。

②實(shí)驗(yàn)形數(shù)法：V=g1.3(H+3)fэ

實(shí)驗(yàn)形數(shù)f3是根據(jù)大量資料的分析而得出的一個(gè)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，它隨樹高的變化要比胸高形數(shù)穩(wěn)定得多，大部分樹種的f3集中在0.40～0.44之間。使用時(shí)可根據(jù)具體情況作常數(shù)對(duì)待。

③望高法：V＝2/3gm(HR-1/2)

式中Hr為望高（樹干基部至上部直徑等于1/2胸徑處的高度）；m為測(cè)點(diǎn)高（即胸高1.3米，若從采伐點(diǎn)算起則為1.0米）。此法不需要測(cè)定全樹高，只用儀器（如速測(cè)鏡）找到等于1/2胸徑處并測(cè)出Hr便可計(jì)算材積。

④丹琴略算法：，對(duì)計(jì)算樹高25～30米時(shí)的材積較為可靠。

⑶薪炭材材積測(cè)定一般不用單根檢尺的方法測(cè)定材積，而把它們截成一定長(zhǎng)度后堆放成垛，根據(jù)所占空間計(jì)算一垛的材積。按垛的長(zhǎng)、寬、高所計(jì)算的空間體積稱層積材積，扣除材間空隙而求得的木材體積稱實(shí)積材積。層積材積可通過(guò)換算系數(shù)計(jì)算出實(shí)積材積。換算系數(shù)的大小與材積的直徑、彎曲和枝節(jié)有關(guān)。簡(jiǎn)易測(cè)定方法有：

①相片網(wǎng)點(diǎn)測(cè)定法。將所要測(cè)定的木材垛橫斷面拍成相片，覆蓋網(wǎng)點(diǎn)板。統(tǒng)計(jì)木材斷面上所落點(diǎn)數(shù)與總點(diǎn)數(shù)的比例，即為實(shí)積系數(shù)。

②對(duì)角線比例測(cè)定法。在材垛的正面劃一個(gè)與垛高相等的長(zhǎng)方形，在長(zhǎng)方形兩對(duì)角線各牽一皮尺，沿皮尺在各木材頭上用粉筆劃一條線，量測(cè)材頭截線的總長(zhǎng)度與對(duì)角線長(zhǎng)度之比即為實(shí)積系數(shù)。

總之，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，認(rèn)真執(zhí)行木材標(biāo)準(zhǔn)，做好檢驗(yàn)、保管和調(diào)撥工作，實(shí)現(xiàn)管理標(biāo)準(zhǔn)化，以提高產(chǎn)品質(zhì)量，使其更好地滿足國(guó)家和人民的需要。

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[1]成俊卿 木材學(xué) 中國(guó)林業(yè)出版社 1985

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作者簡(jiǎn)介：侯桂娟（1978-），女，大專學(xué)歷，黑龍江省東京城林業(yè)局二級(jí)木材檢驗(yàn)師，主要研究木材檢驗(yàn)方向。