林分特征值六株木法測(cè)定效果分析

曹明勇，石軍南，陳宇茂，劉麗娜

(中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

林分特征值六株木法測(cè)定效果分析

曹明勇，石軍南，陳宇茂，劉麗娜

(中南林業(yè)科技大學(xué)，湖南 長(zhǎng)沙 410004)

摘要：以四川長(zhǎng)寧縣為研究對(duì)象，采用隨機(jī)抽樣方法布點(diǎn)，選取喬木林樣地119塊，分別采取六株木測(cè)樹(shù)法、角規(guī)測(cè)樹(shù)法和同心圓測(cè)樹(shù)法測(cè)定了基本數(shù)據(jù)，估測(cè)了樣地蓄積量、直徑和樹(shù)高。通過(guò)比較,六株木法所估測(cè)的蓄積量、樹(shù)高和直徑與角規(guī)測(cè)樹(shù)法和同心圓測(cè)樹(shù)法所得結(jié)果相差微小，其結(jié)果表明：在95%可靠性下，蓄積量估測(cè)精度為88.31%；馬尾松直徑估測(cè)精度為89.80%，樹(shù)高估測(cè)精度為87.29%；杉木直徑估測(cè)精度為90.56%，樹(shù)高估測(cè)精度為90.40%；櫟類(lèi)直徑估測(cè)精度為88.64%，樹(shù)高估測(cè)精度為87.78%；闊葉樹(shù)直徑估測(cè)精度為88.02%，樹(shù)高估測(cè)精度為86.16%；說(shuō)明六株木法在喬木林中估測(cè)蓄積量、直徑和樹(shù)高具有較好的精度和效率。

關(guān)鍵詞：蓄積量；喬木林；六株木法；長(zhǎng)寧

收稿日期：2015-08-13

作者簡(jiǎn)介：曹明勇(1989—)，男，湖南人，碩士，主要從事林學(xué)森林經(jīng)理研究。

中圖分類(lèi)號(hào)：S791.27

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：：1674-9944(2015)10-0152-02

1引言

林分特征值的快速與準(zhǔn)確的估計(jì)研究是一個(gè)比較活躍的領(lǐng)域，尤其是林分蓄積量為森林資源的重要指標(biāo)，它的消長(zhǎng)變化是指導(dǎo)林業(yè)生產(chǎn)的重要標(biāo)志[1]，也是林業(yè)經(jīng)營(yíng)的重要決策依據(jù)。采用科學(xué)的方法進(jìn)行蓄積量預(yù)測(cè)將為森林經(jīng)營(yíng)與規(guī)劃提供可靠的依據(jù)[2]。

森林蓄積量是指一定面積林地上現(xiàn)有樹(shù)木的材積總量，一般指樹(shù)干的帶皮材積，森林蓄積量是反映一個(gè)國(guó)家或地區(qū)森林資源總規(guī)模和水平的基本指標(biāo)之一，也是反映森林資源的豐富程度，衡量森林生態(tài)環(huán)境優(yōu)劣的重要依據(jù)[2]。森林小班積量是森林資源管理與監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，在某種程度上標(biāo)志著林地生產(chǎn)力的高低以及經(jīng)營(yíng)措施的效果。小班蓄積量調(diào)查是掌握森林蓄積量的基礎(chǔ)方法，在長(zhǎng)期森林經(jīng)營(yíng)中已形成了角規(guī)法、中心樣圓法、六株木法等多種方法[4]，不同的地域環(huán)境以及不同的調(diào)查方法獲得的林分特征值有所差異。通過(guò)不同測(cè)定方法的測(cè)定結(jié)果的精度和效率比較，為林分特征值調(diào)查方法選擇提供依據(jù)[5]。

2研究區(qū)域概況

長(zhǎng)寧縣是四川省宜賓市代管縣，地理坐標(biāo)為東經(jīng)104°44′22″～105°03′30″，北緯28°15′18″～28°47′48″ ，南北長(zhǎng)約60 km，東西寬30 km，全縣輻員面積1 000.2 km2。長(zhǎng)寧縣南北兩端小，中腹較大，地勢(shì)南高北低，南部為中低山，中北部為丘陵。地勢(shì)南高北低，海拔245.9～1 408.5 m。長(zhǎng)寧縣屬四川盆地中亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，年均氣溫18.3℃，年均降雨量1 141.7 mm，日照時(shí)數(shù)987.6 h，無(wú)霜期達(dá)357 d。

3調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法

3.1　樣地布設(shè)

樣地布設(shè)根據(jù)小班樹(shù)種制成全縣總體抽樣范圍的抽樣對(duì)象分布圖層，加密公里網(wǎng)點(diǎn)，依據(jù)估算的樣地?cái)?shù)，隨機(jī)、等序列號(hào)間隔選取樣地。

3.2　測(cè)樹(shù)方法

3.2.1六株木法

六株木法的樣圓調(diào)查采取隨機(jī)抽樣的方法，每個(gè)樣圓不預(yù)先設(shè)定邊界，樣圓內(nèi)的林木以距測(cè)量點(diǎn)的遠(yuǎn)近分別編號(hào)，由近到遠(yuǎn)分別編號(hào)，分別測(cè)量六株木的樹(shù)高、胸徑及第六株樹(shù)木中心到測(cè)量點(diǎn)的距離。以第六株樹(shù)木的中心點(diǎn)作為樣圓的半徑，推算樣圓面積，分別計(jì)算樣圓內(nèi)的六株木材積的方法求得樣圓蓄積量。經(jīng)換算后便可得每公頃的蓄積量。

公頃蓄積計(jì)算公式如下：

(1)

式中：M為每公頃蓄積；Vi為第i株木材積；R為6株木中最大的半徑。

3.2.2角規(guī)點(diǎn)抽樣法

在調(diào)查林分中選取合適的角規(guī)點(diǎn)進(jìn)行角規(guī)測(cè)樹(shù)，分別記錄各樹(shù)種的公頃斷面積和直徑樹(shù)高，再通過(guò)二元立木材積式計(jì)算立木材積從而計(jì)算公頃蓄積量和公頃蓄積。

3.2.3同心樣圓法

每個(gè)抽樣單元由6個(gè)同心圓形樣地組成，樣圓半徑分別為1 m、2 m、5 m、10 m、15 m、25 m，不同半徑樣圓調(diào)查內(nèi)容有別，5 m半徑檢尺對(duì)象為5～8.9 cm的樣木，10 m半徑檢尺對(duì)象為9～18.9 cm的樣木，15 m半徑檢尺對(duì)象為19～38.9 cm的樣木，25 m半徑檢尺對(duì)象為大于或者等于39 cm的樣木。

公頃蓄積計(jì)算公式如下：

(2)

式中：M為每公頃蓄積；Vi為第i株木材積；Ri為第i株木所屬樣圓半徑。

4結(jié)果與分析

4.1　林分特征估計(jì)精度分析

通過(guò)采取六株木、角規(guī)以及同心圓三種不同的調(diào)查法對(duì)119個(gè)人工林樣點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查，分別收集數(shù)據(jù)并根據(jù)調(diào)查方法所對(duì)應(yīng)的方法計(jì)算每個(gè)樣點(diǎn)的公頃蓄積量，并將計(jì)算的平均直徑、平均數(shù)高和平均蓄積量進(jìn)行估測(cè)精度分析。

從表1中可以看出，三種不同的測(cè)樹(shù)方法所得到的平均公頃蓄積量相差不大，在95%的可靠性下，蓄積量估測(cè)精度都達(dá)到88%以上，滿(mǎn)足蓄積抽樣精度要求，說(shuō)明六株木法在人工林中能夠很好地估測(cè)蓄積量。

表1　三種測(cè)樹(shù)方法所得精度對(duì)比

4.2　不同測(cè)樹(shù)方法測(cè)定各個(gè)樹(shù)種直徑樹(shù)高精度對(duì)比

表2　三種測(cè)樹(shù)方法對(duì)各樹(shù)種直徑樹(shù)高精度估測(cè)對(duì)比

通過(guò)表2可以看出3種樣地設(shè)置方法對(duì)馬尾松、杉木、櫟類(lèi)和闊葉樹(shù)的精度分析都滿(mǎn)足精度要求，在95%的可靠性下，直徑估測(cè)精度最低為88.02%，最高精度為92.86%，樹(shù)高估測(cè)精度最低為86.14%，最高精度為92.83，不同方法對(duì)直徑和樹(shù)高的估測(cè)精度偏差不大，同心圓測(cè)樹(shù)法精度最高，角規(guī)測(cè)樹(shù)法次之，然后是六株木測(cè)樹(shù)法，說(shuō)明六株木法用于估測(cè)人工林中的直徑樹(shù)高具有良好的效果。

5結(jié)論與討論

(1)研究結(jié)果表明，在95%的可靠性下，采取六株木法、角規(guī)法和同心圓法，蓄積量估測(cè)結(jié)果無(wú)顯著性差異，精度都達(dá)到88%以上，同心圓法的精度最高，到達(dá)89.36%，角規(guī)法次之，達(dá)到88.86，六株木法與角規(guī)差異微小，為88.31%，說(shuō)明六株木法用于人工林中蓄積量估測(cè)能得到很好地應(yīng)用。

(2)研究結(jié)果表明，在95%的可靠性下，采取六株木法來(lái)對(duì)人工林中馬尾松、杉木、櫟類(lèi)和闊葉樹(shù)的直徑樹(shù)高精度估測(cè)最低為86.16%，與角規(guī)測(cè)樹(shù)法和同心圓測(cè)樹(shù)法精度估測(cè)相差微小，說(shuō)明六株木法在人工林中的直徑樹(shù)高估測(cè)能夠很好地應(yīng)用。

(3)六株木法能在人工林中得到很好的應(yīng)用，那么是否能在天然林中得到應(yīng)用還有待研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫海鵬,包占青,姜志強(qiáng).林木蓄積量預(yù)測(cè)[J].內(nèi)蒙古林業(yè)調(diào)查設(shè)計(jì),1999(3)：106～109.

[2]叢沛桐，祖元?jiǎng)?，王瑞蘭,等.GIS與ANN整合技術(shù)在森林資源蓄積量預(yù)測(cè)中的應(yīng)用[J].地理科學(xué),2004,24(5):591～596.

[3]云南省林業(yè)廳.云南省森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查操作細(xì)則(試行)[S].昆明：云南省林業(yè)廳，2004.

[4]于政中.森林經(jīng)理學(xué)[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社，1992.

[5]徐禎祥，張智鵬，劉建生.測(cè)定林分蓄積的角規(guī)兩維點(diǎn)抽樣法[J].河南林業(yè)科技,1997(1):2～5.