测树学 实验一 伐倒木材积测定.doc

实验一 伐倒木材积测定一、实验目的（一）掌握树干材积测定技术、计算方法，了解不同求积式之间的差别，利用伐倒木计算形率、形数，从而加深对干形指标的理解。（二）掌握近似法及区分求积法，掌握钢卷尺与皮尺的测量方法。（三）注意外业调查中易犯的错误和误差的产生，可以分析误差产生的原因。二、实验材料及工具伐倒木若干、原木若干、钢卷尺、皮尺、粉笔、铅笔（钢笔）、计算器等。三、实验步骤及结果（一）原木的材积的测定方法一：平均断面积近似求积式计算原木材积（1）分别测量原木的大头直径、小头直径及原木的的长度。（2）将所得数据填入表1-1，并用平均断面近似求积式计算原木材积。平均断面积近似求积式：表1-1 原木测定表格1树号大头直径（m）小头直径（m）树干长度（m）树干材积V(m)1 0.115 0.1022.0600.0192. 0.1720.147 1.860 0.0373 0.224 0.160 2.070 0.0624 0.173 0.1432.040 0.0405 0.152 0.136 2.080 0.034方法二：中央断面积近似求积式计算原木材积（1）测量原木的中央直径和树干长度。（2）将所得数据填入表1-2，并用中央断面积近似求积式计算原木材积。中央断面积近似求积式：表1-2原木测定表格2树号中央直径（m）树干长度树干材积V(m)1 0.075 2.810 0.012 2 0.078 3.000 0.014 3 0.079 3.000 0.015 4 0.079 3.030 0.015 5 0.077 2.970 0.014 方法三：牛顿近似求积式计算原木材积（1）测量原木的大头直径、小头直径、中央直径和原木的的长度。 （2）将所得数据填入表1-3，并利用牛顿近似求积式计算树干材积。牛顿近似求积式： 表1-3原木测定表格3树号大头直径（m）小头直径（m）中央直径（m）树干长度ggg树干材积V(m)10.125 0.072 0.075 2.810 0.012 0.004 0.004 0.016 20.096 0.047 0.078 3.000 0.007 0.002 0.005 0.014 30.097 0.065 0.079 3.000 0.007 0.003 0.005 0.015 40.086 0.061 0.079 3.030 0.006 0.003 0.005 0.014 50.102 0.050 0.077 2.970 0.008 0.002 0.005 0.014 （二）伐倒木的测定先测量伐倒木的长度（要求8米以上），以2米为一个区分段，用粉笔（铅笔）画出各区分段的位置和梢头位置。如下图所示。图一：6号树区分求积图示，L=2m（1）利用中央断面区分求积式计算树干材积时，区分度位置g1、g3、g5、g7、g9、g10，即1m，3m，5m，7m，9m、10m处。（2）利用平均断面区分求积式计算树干材积时，区分度位置在g0、g2、g4、g6、g8、g10、即0m，2m，4m，6m，8m、10m处。方法一：中央断面积区分求积式计算伐倒木材积（1）分别测量各区分段中央直径、梢底直径及梢头长度。（2）将所得数据填入表2-1，利用中央断面区分求积式计算树干材积。中央断面区分求积式：表2-1伐倒木测定表格1距干基长度（m）6号树（m）7号树（m）8号树（m）9号树（m）10号树（m）1 0.184 0.186 0.172 0.201 0.222 3 0.170 0.178 0.175 0.174 0.205 5 0.152 0.175 0.167 0.150 0.181 7 0.132 0.157 0.139 0.121 0.171 9 0.113 0.142 0.105 0.101 0.148 11 0.094 0.112 梢底位置： m 10/0.09510/0.10010/0.09712/0.08912/0.101树干长度（m）10.150 10.450 11.200 12.700 13.110 梢头长度（m）0.150 0.450 1.200 0.700 1.110 gg0.027 0.027 0.023 0.032 0.039 g0.023 0.025 0.024 0.024 0.033 g0.018 0.024 0.022 0.018 0.026 g0.014 0.019 0.015 0.011 0.023 g0.010 0.016 0.009 0.008 0.017 g0.007 0.010 g0.007 0.008 0.007 0.006 0.008 树干材积V(m)0.183 0.224 0.189 0.201 0.298 方法二：平均断面积区分求积式计算伐倒木材积（1）分别测量树干底直径、各区分段的断面直径、梢底直径及梢头长度。（2）将所得数据填入表2-2，利用平均断面区分求积式计算树干材积。平均断面区分求积式: 表2-2伐倒木测定表格2距干基长度（m）6号树（m）7号树（m）8号树（m）9号树（m）10号树（m）0 0.201 0.207 0.180 0.223 0.241 2 0.175 0.184 0.176 0.186 0.210 4 0.165 0.171 0.166 0.163 0.194 6 0.142 0.163 0.144 0.141 0.176 8 0.126 0.151 0.122 0.107 0.161 10 0.095 0.100 0.097 0.097 0.131 12 0.089 0.101 树干长度（m）10.150 10.450 11.200 12.700 13.110 梢头长度（m）0.150 0.450 1.200 0.700 1.110 gg0.032 0.034 0.025 0.039 0.046 g0.024 0.027 0.024 0.027 0.035 g0.021 0.023 0.022 0.021 0.030 g0.016 0.021 0.016 0.016 0.024 g0.012 0.018 0.012 0.009 0.020 g0.007 0.008 0.007 0.007 0.013 g0.006 0.008 g0.007 0.008 0.007 0.006 0.008 树干材积V(m)0.187 0.219 0.184 0.192 0.274 （三）胸高形数、实验形数、形率的测定（1）分别测量1.3米处、1/4、1/2、3/4高度处的直径。（2）将所得数据填入表3-1，并利用公式算出不同的形率值、胸高形数和实验形数。胸高形数：实验形数：形率： ， ，表3-1胸高形数、实验形数、形率的测定表树号1.3m处（m）d1/4干高处（m）d1/2干高处（m）d3/4干高处（m）d树干材积(m)V树干长度（m）H胸高形数f实验形数qqq6 0.181 2.5/0.1725.0/0.1527.5/0.130.183 10.150 0.699 0.540 0.950 0.840 0.718 7 0.185 2.5/0.1805.0/0.1757.5/0.1540.224 10.450 0.797 0.619 0.973 0.946 0.832 8 0.180 2.8/0.1725.6/0.1528.4/0.1120.189 11.200 0.663 0.523 0.956 0.844 0.622 9 0.189 3.18/0.1676.36/0.1379.54/0.0990.187 12.700 0.524 0.424 0.884 0.725 0.524 10 0.219 3.28/0.1976.56/0.1739.84/0.1410.278 13.110 0.563 0.458 0.900 0.790 0.644 （四）形数、形率的计算过程：（1）胸高形数=0.699=0.797=0.663=0.524=0.563（2）实验形数=0.540=0.619=0.523=0.424=0.458（3）形率=0.950 =0.840 =0.718=0.973 =0.946 =0.832=0.956 =0.844 =0.622=0.844 =0.725 =0.524=0.900=0.790 =0.644四、外业调查中易犯得错误和误差的产生（一）易犯错误：计算错误、记录错误、读错数字、标错编号、测量位置出现差错、重测、漏测等。（二）系统误差：皮尺或轮尺刻度错误，得在事后加以改正；树木不尽完整，形状并不是标准的圆柱或圆锥体，难免出现误差，并且有些地方受到损坏或树皮脱落，造成测量不准确；计算公式本身存在误差，或偏大或偏小，不可避免。五、结果分析（一）这次实验对同一棵原木、同一棵伐倒木计算的树干材积不相等，有以下几个原因造成：（1） 计算公式本身的精度不同，存在差异，顾计算结果不相等。牛顿近似求积式精度虽高,但测算工作较繁;中央断面近似求积式精度中等,但测算工作简易,实际工作中主要采用中央断面积近似求积式;平均断面近似求积式虽差,但它便于测量堆积材,当大头离开干基较远时,求积误差将会减少。而根据H.阿努钦著测树学引用前苏联彼得农学院对17株白桦、15株松树和3株橡树的试验结果，中央断面区分求积式多为“负”误差，平均断面区分求积式多是“正”误差。（2） 外业调查中，由于工作者不细心，引起许多测算错误，从而使实验数据错误，使得实验结果不准确。（二）实际实验形数与课本表1-9的实验形数的比较结果由课本表1-9查的的平均实验形数为0.42（杉木），而实际测定平均实验形数为0.51，