长白山西坡蒙古栎立木材积模型的研究

长白山西坡蒙古栎立木材积模型的研究

蒙古旗是中国北方最重要的阔叶树种之一。发芽能力强。它通常形成于吉林省东部和板末蒙古旗的多代真红树林，并成为东部山区落叶林的重要树种。由于具有极高的经济价值,其材积的准确估计就显得尤为重要。材积表是林业数表中的一个重要数表,是测算林木材积、森林蓄积的重要依据,其质量高低直接影响森林资源的调查精度。长白山地区蒙古栎林木材积表于20世纪六七十年代第一次编制使用,至今已过去30多年,由于国家建设大量使用木材,使得今天的蒙古栎生长环境与编表时已大不相同,仍沿用第一次编制的材积表,容易使得蒙古栎材积、出材率理论预估值与实际值之间产生较大偏差。为此,选择长白山西坡蒙古栎红松林中的蒙古栎为研究对象,依据伐倒木区分求积结果,编制蒙古栎一元和二元立木材积表,建立根径立木材积表和树皮材积表,为阔叶红松林的森林资源调查、伐区作业质量检查、采伐限额检查和林政案件处理等提供依据。1学习方法1.1蒙古栎带皮材积计算在长白山西坡松江河林业局的阔叶红松林内设置0.06hm2的临时样地,每木检尺后,计算林分的树种组成。对主林层树种组成中蒙古栎占10%以上的林分,计算蒙古栎平均胸径,以此胸径为标准选择解析木。解析木伐倒测定树高后,按照2m(树高≥10m)或1m(树高<10m)区分段截取圆盘。圆盘经过扫描成照片后,利用WinDENDRO软件测量不同区分段圆盘(含伐根)的带皮和去皮直径,采用中央断面积区分求积式计算树干带皮材积和去皮材积。共收集编表样木32株(胸径14.6～52.0cm,树高12.6～23.9m,带皮材积0.0844638～1.474248m3)。1.2蒙古栎胸径与树高关系的统计模型构建采用长白山地区林木胸径(D)与树高(H)关系的常用模型形式H=a+b/(D+k),(式中,H为树高,D为胸径,a、b、k为回归系数)作为本次研究的模型形式,构建蒙古栎胸径与树高关系的统计模型。1.3蒙古栎根径与胸径关系的统计模型参考吴福田等(2000)根径(D0.0)与胸径(D)关系的模型形式D=a×D0.0,(式中,D为胸径,D0.0为根径,a为回归系数)构建蒙古栎根径与胸径关系的统计模型。1.4蒙古栎模型的建立采用幂函数(V=a×Db,式中,V为材积,D为胸径,a和b为回归系数)和山本式模型(V=a×Db×Hc,式中,V为材积,D为胸径,H为树高,a、b、c为回归系数)做为模型形式,建立蒙古栎的一元、二元立木材积模型、根径立木材积模型和树皮材积模型。2结果与分析2.1古栎树高h与胸径d的关系模型H=25.054-147.391/(D-1.774)能够显著地反映蒙古栎树高(H)与胸径(D)的关系(R2=0.7215,p<0.0001;图1)。利用该模型所估计出的树高值与实测值之间相关显著(R2=0.6169,p<0.0001;图2),二者之间的斜率略小于1(图2)。2.2d0.0的关系模型D=0.9574D0.0能够显著地反映蒙古栎胸径(D)与根径(D0.0)的关系(R2=0.9388,p<0.0001;图3)。利用该模型所估计出的蒙古栎胸径与实测值之间相关显著(R2=0.9244,p<0.0001;图4),二者之间的斜率与1相近似(图4)。2.3d去的关系模型D去=0.9864D能够显著反映蒙古栎带皮胸径(D)与去皮胸径(D去)的关系(R2=0.9997,p<0.0001;图5)。利用上述模型所估计出的蒙古栎去皮胸径与实测值之间相关显著(R2=0.9997,p<0.0001;图6),二者之间的斜率为1(图6)。2.4蒙古栎一元材积模型利用本项目实测数据所建立的一元材积模型V=0.0006D2.003能够显著地反映蒙古栎带皮材积(V)与胸径(D)的关系(R2=0.9602,p<0.0001;图7)。蒙古栎一元材积模型所估计出的材积值与实测值之间相关显著(R2=0.9576,p<0.0001;图8),二者之间的斜率略小于1,说明模型所估计出的材积值比真实值略低。2.5蒙古栎材积与实测值的关系模型V=0.000062D1.65438H1.14264能够显著反映蒙古栎胸径(D)、树高(H)与材积的关系(R2=0.9744,p<0.0001)。利用该模型所估计出的蒙古栎材积值与实测值之间相关显著(R2=0.9731,p<0.0001;图9),二者之间的斜率略小于1(图9)。2.6根径和根径生长的相关模型V=0.0002D0.02.2264能够显著反映蒙古栎带皮材积(V)与根径(D0.0)的关系(R2=0.8922,p<0.0001;图10),根径立木材积模型所估计出的材积值与实测值之间相关显著(R2=0.8811,p<0.0001;图11)。2.7林分金融资本估计的s1模型V皮=0.0001D1.9112能够显著反映蒙古栎胸径(D)与树皮材积(V皮)的关系(R2=0.8696,p<0.0001图12)。该模型所估计出的树皮材积值与实测值之间相关显著(R2=0.8500,p<0.0001;图13),二者之间的斜率(图13)略小于1,说明一元树皮材积模型所估计出的树皮材积值比真实值略低。2.8单种材积与树皮材积的关系模型V皮=0.000041D1.7607H0.4797能够显著反映蒙古栎胸径(D)、树高(H)与树皮材积(V皮)的关系(R2=0.8721,p<0.0001)。利用该模型所估计出的蒙古栎树皮材积值与实测值之间相关显著(R2=0.8532,p<0.0001;图14),二者之间的斜率略小于1(图14),说明所建立的二元树皮材积模型对树皮材积的估计偏低。2.9蒙古栎二元材积模型按1cm径阶整化胸径,代入蒙古栎一元材积模型V=0.0006D2.003,编制出一元立木材积表(表略);以胸径1cm为径阶,树高1m为高阶,代