顧麗

摘要：《測樹學》作為一門操作性、應用性很強的課程，是整個林學學科的一門重要專業(yè)基礎課程，從其發(fā)展過程來看，其內(nèi)容在不斷增加和拓寬，而且技術方法也在不斷的改進和提高。為了適應需求，在實踐與實習過程中，一些新方法與新技術要及時讓學生掌握。本文在實踐教學中引入數(shù)理統(tǒng)計軟件ForStat 2.2，以樹干解析內(nèi)業(yè)工作為例，實現(xiàn)對實踐教學樹干解析的內(nèi)業(yè)工作中樹干、材積、生長量、生長率及形數(shù)的計算，繪制各類生長曲線與樹干縱剖面圖，以此讓學生學會數(shù)理統(tǒng)計軟件的基本使用方法，并掌握其基本原理，為學生奠定堅實的科研基礎。

關鍵詞：測樹學；樹干解析；實踐教學；ForStat 2.2；

中圖分類號：G642.3 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2015）33-0231-02

一、前言

測樹學是整個林學學科的一門重要專業(yè)基礎課程，它是以森林生態(tài)系統(tǒng)為主要研究對象，研究林木、林分等木材產(chǎn)品的材積、蓄積、生長量及非林地自然資源的測算、分析和收獲預估的理論與技術。測樹學不僅是森林經(jīng)理學、森林經(jīng)營學、森林生態(tài)學的基礎課程，也是整個林業(yè)的一門重要專業(yè)基礎學科。國家各類森林調(diào)查的最主要核心工作都屬于測樹學內(nèi)容范疇。當前，特別是信息技術的應用，逐步形成了以高新技術為支撐的先進的森林資源調(diào)查技術體系，滿足現(xiàn)代化林業(yè)發(fā)展的需要。因此，任何林業(yè)工作者都需要在不同程度上掌握一定的測樹學知識。

“測樹學”作為一門操作性、應用性很強的課程，從其發(fā)展過程來看，其內(nèi)容在不斷增加和拓寬，而且技術方法也在不斷的改進和提高。隨著現(xiàn)代電子技術的發(fā)展及其在本領域的應用，其內(nèi)涵和外延已經(jīng)遠遠超出了傳統(tǒng)《測樹學》的領域，技術方法也不斷的由粗放走向精準，由主觀走向客觀。如何在測樹學理論教學和課程實踐上進行有機結合，使本科測樹學教學跟上林學科學技術日新月異的步伐，在國家重視林業(yè)發(fā)展的大背景下，培養(yǎng)林業(yè)實用性技術人才，以促進林業(yè)生產(chǎn)和森林調(diào)查事業(yè)的發(fā)展，是首當其沖的測樹學教改實踐。

現(xiàn)今學生對新知識的接受能力強，在實踐與實習過程中，一些新方法與新技術要及時讓學生掌握[1]。目前，數(shù)理統(tǒng)計方法在測樹學課程方面的應用更為廣泛，并出現(xiàn)了多元化趨勢，F(xiàn)orStat軟件是一個通用的統(tǒng)計和生物數(shù)學模型數(shù)值分析的軟件，包括數(shù)學工具、數(shù)理統(tǒng)計和統(tǒng)計模型、主要的數(shù)學規(guī)劃方法、以及林業(yè)、數(shù)量生態(tài)、數(shù)量遺傳等方面的常用分析模型和方法[2]?；贔orStat軟件的數(shù)理統(tǒng)計方法在測樹學實踐與實習范圍內(nèi)的應用是本文研究的主要方向，即構建基于ForStat軟件在林學專業(yè)測樹學課程實踐性教學的應用，加速林學專業(yè)課程建設，提高課程教學質(zhì)量。

二、存在問題

實踐教學是測樹學課程教學的重要環(huán)節(jié)，對林學專業(yè)本科生走上工作崗位后能否勝任工作有直接的影響。《測樹學》課程的實驗內(nèi)容立足于傳統(tǒng)的測樹學內(nèi)容，并主要以筆算為主，由于考慮計算效率問題，類似的實驗內(nèi)容分散設置，如解析木的測定。隨著計算機的普及以及課時的縮減，實驗內(nèi)容中涉及數(shù)學模型計算及參數(shù)估計的，可以采用數(shù)理統(tǒng)計軟件處理方法代替筆算估計。在《測樹學》實踐教學中“樹干解析”數(shù)據(jù)處理這一部分，一直是授課老師講解的重點，也是學生掌握的難點。除了學生要應用計算器進行機械化的分齡階去皮材積計算，還要在方格紙上選擇恰當?shù)臉涓芍睆脚c高度的比例繪制樹干的縱斷面圖，特別是分齡階的梢頭底直徑與梢頭長度的確定是難點。

目前，隨著計算機的普及以及大量數(shù)理統(tǒng)計軟件的出現(xiàn)，課堂上掌握的這種方法不能夠滿足林業(yè)生產(chǎn)單位的需求，這就要求林業(yè)學科專業(yè)教育方面也應本著與時俱進的精神，積極開展教育實踐教學改革。在實踐教學中引入數(shù)理統(tǒng)計軟件，以樹干解析內(nèi)業(yè)工作為例，讓學生學會數(shù)理統(tǒng)計軟件的基本使用方法，并掌握其基本原理，為學生奠定堅實的科研基礎。ForStat軟件用戶界面友好，通過菜單操作即可實現(xiàn)絕大部分統(tǒng)計分析功能。本文借助ForStat 2.2軟件，運用其“林業(yè)模型”模塊下的“樹干解析”功能，即可實現(xiàn)對實踐教學樹干解析的內(nèi)業(yè)工作中如樹干、材積、生長量、生長率及形數(shù)的計算，繪制各類生長曲線與樹干縱剖面圖，為更好地開展測樹學實踐教學工作提供參考。

三、材料與方法

（一）材料

實驗材料來自于西北農(nóng)林科技大學林學專業(yè)課程所選教材——孟憲宇主編的《測樹學》教材第七章的數(shù)據(jù)，所選解析木的年齡為28年，樹高7.4m，胸徑為8.6cm，選擇去皮直徑年齡間距為5年與解析木段長為0.5m[3]，則查定圓盤上的年輪個數(shù)與量測各齡階的直徑數(shù)據(jù)整理詳見表1。

（二）數(shù)據(jù)處理過程

依靠FORSTAT軟件計算的過程為依次單擊“林業(yè)模型”→“樹干解析1，2型”，同時選擇去皮直徑的年齡間距為5年，并選擇輸出繪圖數(shù)據(jù)，點擊確定則輸出運算結果，其運算過程對話框詳見表2。

（三）結果輸出與其分析

Forstat軟件采用平均斷面區(qū)分求積法計算所選解析木的帶皮材積，其結果為0.0255m3，計算形數(shù)為0.5944。通過此軟件可以計算的各齡階的胸徑、樹高與材積的總生長量、連年生長量和平均生長量與生長率，同時可以繪制樹干解析縱斷面圖。與傳統(tǒng)的計算與繪圖方法相比，減少了用筆計算的工作量，提高了工效。

四、建議與展望

樹干解析是研究樹木生長過程的基本方法，在林業(yè)生產(chǎn)和科研中經(jīng)常采用。伴隨著計算機技術、信息技術和電子儀器技術的不斷發(fā)展，為了提高數(shù)據(jù)測算的效率，在查數(shù)各圓盤上的年輪個數(shù)與齡階直徑的量測過程中，樹木年輪分析儀可以對樹木生長錐樣芯或年輪盤片進行樹木年輪與密度的測定，然后將操作分析結果交由專業(yè)軟件統(tǒng)計、分析[4]；數(shù)理統(tǒng)計方法一直是測樹學的重要組成部分，但過去由于受計算速度慢的影響，其應用有很大的限制。隨著計算機的普及以及大量數(shù)理統(tǒng)計軟件的出現(xiàn)，這一問題目前已得到有效的解決，“樹干解析”內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理過程正是數(shù)理統(tǒng)計軟件FORSTAT在《測樹學》實踐教學上的實例應用。教師在課程理論與實踐教學中，應該多介紹些新的測樹儀器和新方法的原理及其使用，及時跟蹤和分析測樹學的前沿和趨勢，培養(yǎng)出適合新形勢下的綜合型林業(yè)專門人才。

參考文獻：

[1]白晉華，郭晉平.“測樹學”課程教學環(huán)節(jié)改革初探[J].中國林業(yè)教育，2013，31（2）.

[2]唐守正，郎奎建，李?？?，等.統(tǒng)計和生物數(shù)學模型計算[M].北京：科學出版社，2009.

[3]孟憲宇.測樹學[M].北京：中國林業(yè)出版社，2011.

[4]吳文友.測樹學研究進展及教學對策[J].中國林業(yè)教育，2010，28（6）.