廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表適用性研究
——以廣西賀州市巨尾桉人工林為例

閉海秀 黃清經(jīng)

（1.廣西澤森林業(yè)設(shè)計有限公司，廣西 桂林 541199；2.南寧樹木園，廣西 南寧 530000）

隨著林業(yè)商品經(jīng)濟的發(fā)展，現(xiàn)代森林經(jīng)營管理不僅需要進行立木總材積的測定，而且日益重視立木經(jīng)濟材出材率和立木經(jīng)濟材出材量的測定或預(yù)估。林分出材率表是進行森林資源清查，開展森林資源經(jīng)濟價值評估的重要數(shù)表工具。立木經(jīng)濟材出材率因樹種不同、立地條件和經(jīng)營措施差異而有可能產(chǎn)生顯著的差異。至2005年，廣西速生豐產(chǎn)桉樹林（以下簡稱“速豐桉”）種植面積約49萬公頃，主要分布在桂中以南的柳州市南部、來賓市、南寧市、崇左市、百色市東南部、欽州市、防城港市、北海市、玉林市、貴港市和梧州市南部地區(qū)，因而于2005年完成的《廣西速豐桉數(shù)表》的建模樣本采集區(qū)域主要是上述有速豐桉樹林分布較多的桂南地區(qū)。由于《廣西速豐桉數(shù)表》研制時賀州市種植的速豐桉面積很少，且基本還未達到成熟林，因而沒有在該區(qū)域設(shè)置樣地進行調(diào)查取樣。2005年后，速豐桉林在桂南地區(qū)擴大種植規(guī)模的同時，也不斷地向北、向東、向西發(fā)展。目前廣西全區(qū)速豐桉林已發(fā)展到173萬公頃，其中賀州市速豐桉林種植面積也達到了8.82萬hm2。賀州市種植的速豐桉林主要是以尾葉桉、巨桉為親本的雜交無性系巨尾桉、尾巨桉等（以下統(tǒng)稱“巨尾桉”）?！稄V西速豐桉樹表》中的《廣西巨尾桉經(jīng)濟材長、出材率表》（以下簡稱“《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》”）在賀州市是否適用，仍未有對此進行研究的報道。本研究在賀州市設(shè)置樣地調(diào)查，選取樣木進行現(xiàn)場造材，獲取經(jīng)濟材出材率計算的數(shù)據(jù)，并收集伐區(qū)調(diào)查標準的數(shù)據(jù)，對該經(jīng)濟材出材率表在賀州市的適用性開展研究。

1.材料與方法

1.1 研究區(qū)域概況

廣西壯族自治區(qū)賀州市位于地理坐標:北緯23o39'～ 25o09'，東經(jīng) 110o34'～ 112o03'，處于湘、粵、桂三省區(qū)的結(jié)合部。賀州市年均氣溫19.1℃～19.9℃，極端最高溫度38.9℃，極端最低溫度-4.1℃?！?0℃的年活動積溫6663.0℃；年均日照時數(shù)1281.9小時；年平均降雨量1370.6 mm，雨量多集中在4～8月份；年蒸發(fā)量1244.0mm;年平均濕度80%；年平均無霜期345天。常年主導(dǎo)風(fēng)向為西、西北，夏季為東風(fēng)，平均風(fēng)速1.8米/秒。速豐桉林種植面積8.82萬hm2，主要分布在八步區(qū)、平桂管理區(qū)、昭平縣，共7.83萬hm2，占88.7%；鐘山縣、富川縣種植的速豐桉林相對較少。速豐桉林地的地貌為丘陵或低山，海拔高一般在600m以下，土壤種類主要為砂頁巖成土母質(zhì)發(fā)育的紅壤與赤紅壤、花崗巖成土母質(zhì)紅壤與赤紅壤、第四紀紅土發(fā)育形成的紅壤與赤紅壤，局部區(qū)域有石灰土和紫色土。大部分土層較深厚，有機質(zhì)含量豐富，土壤比較肥沃，適宜桉樹生長。

1.2 材料來源

在賀州市速豐桉（主要是巨尾桉）的主要分布區(qū)各縣，在不同的立地條件類型、不同生長類型的巨尾桉林分中設(shè)置標準地36塊進行調(diào)查，在每個標準地中選取生長正常、具有代表性樣木1-2株伐倒進行經(jīng)濟材出材量調(diào)查。共調(diào)查獲得了58株樣木的材積和出材量數(shù)據(jù)。在本次調(diào)查的36塊標準地的基礎(chǔ)上，另外隨機收集28塊伐區(qū)調(diào)查的標準的數(shù)據(jù)，作為《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》在林分水平上的適用性檢驗數(shù)據(jù)。

1.3 研究方法

1.3.1 數(shù)據(jù)處理

利用Visual Foxpro 6.0軟件，根據(jù)伐倒樣木和標準地的實測數(shù)據(jù)，計算伐倒樣木的帶皮材積和出材量，計算每塊標準地各徑階的平均胸徑、平均樹高、徑階蓄積和標準地的總蓄積。其中，（1）伐倒樣木測量和數(shù)據(jù)處理方法為：樣木伐倒后， 測定帶皮胸徑、去皮胸徑、樹干長度(H)，根據(jù)樣木長度按十等分法確定區(qū)分段長，測量相對樹高 0/10、0.5/10、1/10、2/10、3/10、4/10、5/10、6/10、7/10、8/10、9/10處的帶皮直徑和去皮直徑，然后計算樹干各相對樹高處的斷面積（G0、G1、G2…G9），采用算式 (V)：V=（G0/4+ G 0.5/2+3 G 1/4+ G 2+ G 3+ G 4+ G 5+ G 6+ G 7+ G 8+ G 9/6）×H/10計算伐倒單株樣木的帶皮材積、去皮材積。去皮材積減去底部去皮直徑小于4 cm的樹梢部分的去皮材積得到樣木的出材量，從而求出實際出材率，詳見表1。（2）標準地數(shù)據(jù)處理方法：采用速豐桉二元材積模型： V=c0×D(c1-c2(D+H))×H(c3+c4(D+H)) 計算徑階平均木材積。該模型中：V-立木材積，D-胸徑，H-樹高，模型參數(shù)值分別為：

進一步計算各徑階立木材積，匯總得到樣地林木總蓄積。以本次研究調(diào)查的采倒樣木的各徑階平均實際出材率和標準地各徑階株數(shù)、徑階平均木材積計算標準地各徑階出材量，匯總得到的標準地出材量作為實際值；利用《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》中相對應(yīng)的各徑階出材率（見表1）計算得到的出材量作為理論值。

表1 巨尾桉出材率理論值和調(diào)查值

1.3.2 檢驗方法

根據(jù)林業(yè)數(shù)表模型的理論和方法，出材率表適用性檢驗的指標主要有總相對誤差、平均相對誤差、平均相對誤差絕對值、預(yù)估精度，其公式為：

適用性檢驗標準：總相對誤差、平均相對誤差要≤5% ，預(yù)估精度要≥ 95 %。

分別樣木和樣地兩個層面進行檢驗，以上述總相對誤差(RS)、平均相對誤差(E)、平均相對誤差絕對值(RMA)和預(yù)估精度(P)等作為適用性檢驗的主要指標，以在賀州市巨尾桉林分中典型樣木的實際量測和計算結(jié)果數(shù)據(jù)，以及調(diào)查及收集的標準地調(diào)查數(shù)據(jù)作為檢驗樣本數(shù)據(jù)，對《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》的理論出材率及依此計算得到的理論出材量進行檢驗，若達到適用性檢驗標準，則可認為該出材率表在賀州市巨尾桉林的調(diào)查監(jiān)測和經(jīng)營管理中可適用。

2.結(jié)果與分析

2.1 樣木檢驗

依據(jù)表1所示的檢驗樣本數(shù)據(jù)計算可得到《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》的各徑階出材率（理論值）與檢驗樣木的出材率的平均值、最小值和最大值的偏差百分比值，如上表2所示。從表2中可看到各徑階出材率的理論值與檢驗樣木出材率平均值的偏差絕大部分都在±3%以內(nèi)，最大偏差也只有5.50%；出材率理論值與單個樣木出材率的最大偏差為7.23%，該樣木是8徑階的出材率最大的樣木?？梢妼τ趩螛訕幽?，其出材率的理論值與實際值的偏差都比較小，最大的也只有7.23%。以分布于7～21徑階的58株樣木為檢驗樣本總體，根據(jù)檢驗樣木的理論值和實際值數(shù)據(jù)，分別計算總相對誤差(RS)、平均相對誤差(E)、平均相對誤差絕對值(RMA)和預(yù)估精度(P)，結(jié)果見下表3。

表2 出材率理論值與檢驗樣木實際出材率偏差表

表3 出材率表檢驗結(jié)果表

由出材率表檢驗結(jié)果可知，RS、E 的絕對值均在5%以內(nèi)，預(yù)估精度P 均在95 %以上，出材率的預(yù)估精度達到99.73 %。說明以《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》對廣西賀州市種植的巨尾桉林木出材率（量）的預(yù)估精度很高。

本次檢驗樣木選置在賀州市具有代表性的四個區(qū)域（八步區(qū)、平桂區(qū)、富川縣、大桂山林場），把檢驗樣木以縣（林場）為單位進行分組，分別4組再進一步檢驗《廣西巨尾桉經(jīng)濟材長、出材率表》的適用性，結(jié)果見表4。

表4 各地區(qū)出材率檢驗結(jié)果表

由上表4所列示的出材率檢驗結(jié)果表可知，各區(qū)域樣木檢驗的RS、E 、RMA的絕對值均在5%以內(nèi)，預(yù)估精度P 均在99%以上，大于預(yù)估精度的要求。由此可見，《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》，對廣西賀州市各個區(qū)域的巨尾桉林木的適用性很強，利用該出材率表推算的林木出材量準確性很高。

2.2 樣地檢驗

把在賀州市選設(shè)調(diào)查的36塊標準地和隨機收集的28塊伐區(qū)調(diào)查標準的數(shù)據(jù)分別作為2個檢驗樣本總體，采用速豐桉二元材積模型求出徑階平均木材積，徑階平均木材積乘以徑階株數(shù)得到標準地的各徑階材積，再用本研究在賀州市選取并調(diào)查的典型樣木的調(diào)查數(shù)據(jù)計算得到的徑階平均出材率乘以標準地相對應(yīng)徑階材積得出徑階出材量，徑階出材量之和為每個標準地的出材量，以此值作為實際值；利用這2個檢驗樣本總體的標準地各徑階材積數(shù)據(jù)，依據(jù)《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》的各徑階出材率計算得到的各標準地的出材量作為理論值，分別計算總相對誤差(RS)、平均相對誤差(E)、平均相對誤差絕對值(RMA)和預(yù)估精度(P)，結(jié)果見下表5。

表5所示的樣地水平的檢驗結(jié)果，RS、E、RMA均在±5%以內(nèi)，預(yù)估精度（P）均大于95 %。說明《廣西巨尾桉經(jīng)濟材出材率表》應(yīng)用于廣西賀州市的桉樹人工林，在樣地水平上的適用性也很高。

3.討論和結(jié)論

在調(diào)查區(qū)域選取具有代表性的活立木作為樣木，伐倒后測算獲得實際出材率和出材量數(shù)據(jù)，以此作為檢驗廣西巨尾桉出材率表的樣本數(shù)據(jù)。研究表明：單株木的出材率與理論出材率的總相對誤差的絕對值大于3 %的有4個樣本，占樣本6.9 %，剩余樣木的出材率的總相對誤差的絕對值均小于3 %。檢驗樣木出材率和出材量的總相對誤差和平均相對誤差均在±5 %以內(nèi)，預(yù)估精度大于95 %，說明2005年編制的廣西巨尾桉出材率表對單株立木的適用性較強，能在允許誤差范圍內(nèi)測算巨尾桉樹的出材量，可利用于廣西賀州市巨尾桉出材量計算。

利用調(diào)查的36塊標準地和隨機收集的28塊伐區(qū)調(diào)查標準的數(shù)據(jù)對廣西巨尾桉出材率表的檢驗結(jié)果表明：與應(yīng)用于單株木出材量的估算相比，廣西巨尾桉出材率表在樣地水平上應(yīng)用，其預(yù)估精度更高，誤差更小。由此可得到結(jié)論：只要調(diào)查選取的標準地有代表性，應(yīng)用廣西巨尾桉出材率表可以對賀州市巨尾桉林分的出材率（量）進行很高精度的測算，該出材率表可以在廣西賀州市巨尾桉林的調(diào)查監(jiān)測和經(jīng)營管理中廣泛應(yīng)用。