袁麗萍 周杰 林玉云

摘要：采用多個(gè)干形指標(biāo)對(duì)云南松440株樣木進(jìn)行比較研究，研究結(jié)果表明：變動(dòng)系數(shù)最小的正形數(shù)是1/4樹高，因此其最穩(wěn)定，f_1/4原始數(shù)據(jù)和調(diào)整后的平均值分別為0.6114和0.61760正形率q_0.5與q_0.7，q_1/4，q_0.3之間存在線性的關(guān)系。正形率q_0.5與正形數(shù)呈一元線性函數(shù)關(guān)系。實(shí)驗(yàn)形數(shù)的初始值和調(diào)整值分別為0.4198，0.4497。

關(guān)鍵詞：云南松;正形數(shù);正形率;樹干干形

中圖分類號(hào)：S791 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-9944（2018）05-0125-03

1 引言

樹干的形狀通常稱干形，一般有通直、飽滿、彎曲、尖削和主干是否分明之分[1]。表示干形的方法主要是各種形數(shù)和相對(duì)高度直徑系列的形率;通過各形數(shù)指標(biāo)尋求計(jì)算立木樹干材積的幾何學(xué)方法，求解立木材積與比較圓柱體體積的折合率即樹干形狀系數(shù)，為樹種立木材積數(shù)表的編制和檢驗(yàn)[2]，以及在森林調(diào)查中的應(yīng)用，都有著現(xiàn)實(shí)意義。為此，本文以云南云龍?zhí)斐刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)天然用材樹種云南松為對(duì)象，探討樹干形狀的規(guī)律。

2 樣木材料的收集和整理

云南云龍?zhí)斐刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)位于云南省西北部大理白族自治州云龍縣境內(nèi)，地理坐標(biāo)處于東經(jīng)99°11′36″～99°20′34″，北緯25°49′48″～26°14′16″之間，由天池和龍馬山2個(gè)片區(qū)組成[3]。

云南云龍?zhí)斐刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)，是將原始云南松林生態(tài)系統(tǒng)和云南松種質(zhì)基地作為主要保護(hù)對(duì)象的保護(hù)區(qū)，區(qū)內(nèi)保存有大面積連片的云南松原始天然林，面積有8710.2hm²，占保護(hù)區(qū)總面積的60.2%，是十分理想的云南松天然基因庫，云南松林作為我國西南地區(qū)的一個(gè)特有類型，也是云南省分布面積最大的類型之一，這個(gè)天然基因庫的存在，保存了云南松優(yōu)良的種質(zhì)資源，從這個(gè)方面上看，云南松林的保護(hù)價(jià)值顯得尤為突出。另外，云南松林是保護(hù)區(qū)整個(gè)森林生態(tài)系統(tǒng)的主體。它是演替進(jìn)程中次生穩(wěn)定植被，雖然生物多樣性不及原生植被豐富，生態(tài)效益不如原生植被大。但云南松是重要的用材樹種，保護(hù)好云南松的種質(zhì)基地，對(duì)該樹種適生區(qū)域的地方社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有著重要的意義。

用云南云龍?zhí)斐刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)的樣木材料來進(jìn)行干形分析，在云南云龍?zhí)斐刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)測(cè)定收集的，共計(jì)465株。選定樣木后分別量取每株樣木的胸徑、樹高、2m區(qū)分段中央帶皮直徑，以及十等分樹和1/4高處的帶皮直徑，內(nèi)業(yè)對(duì)樹干進(jìn)行區(qū)分求積并桉樹高、直徑的大小，對(duì)樣木材料進(jìn)行分級(jí)。各級(jí)樣木桉樹高二倍標(biāo)準(zhǔn)差、單株立木材積把差異較大的樣木去除，余下440株，用于干形分析。

本次采用的干形指標(biāo)，形數(shù)方面有胸高形數(shù)（f_1.3），實(shí)驗(yàn)形數(shù)（f_a），D形數(shù)（f_D）以及正形數(shù)（f_n）;形率方面有胸高形率q₂及正形率q_n。用式子表示為：

其中d_1.3、d_1/2、d_n/10、d_1/4分別為立木胸徑、樹干中央直徑以及1/10幾立木樹高處的直徑（n=1，3，5，7），1/4樹高處直徑，g_1.3，g_1./2，g_n/10，g_1/4為各直徑所對(duì)應(yīng)的斷面積，v及h為樣木對(duì)應(yīng)的立木材積和樹高。在計(jì)算樣木的各個(gè)干形指標(biāo)后，分別按組距2cm徑階和2m樹高歸組統(tǒng)計(jì)，列表1，2，3，4，（表內(nèi)各級(jí)干形指標(biāo)值為平均值）。

3 云南松形數(shù)的變動(dòng)規(guī)律及相對(duì)形數(shù)的應(yīng)用

3.1 正形數(shù)f_1/4變異最小，穩(wěn)定性好

從表1，2可以看出，所列的形數(shù)中，f_0.1、f_1/4、f_0.3、f_0.5、f_0.7、f_1.3等形數(shù)跟樹干相對(duì)高度成正比，隨其增高而增大，這幾個(gè)形數(shù)分別為：8.0373%、7.2303%、13.2120%、15.3545%、16.9020%、6.3933%，可見f_1/4樹高正形數(shù)的變動(dòng)系數(shù)最小。以樹高1/4以下變化較穩(wěn)定，而1/4以上高度作為一個(gè)區(qū)組也相對(duì)穩(wěn)定。440株樣本中，形數(shù)的均值在0.47～1.06之間。

3.2 正形率q_0.5與正形數(shù)呈一元線性函數(shù)關(guān)系

正形數(shù)作為立木材積的換算系數(shù)（公式為v=g_n/10·f_n/10·h），尋求此系數(shù)的簡單表達(dá)式亦是干形分析的重要方面.通過一元線性函數(shù)的關(guān)系可知，較穩(wěn)定的正形數(shù)f_0.1f_1/4和正形率q_0.5以一元線性相關(guān)性較好。而f_0.3與q_0.5的線性函數(shù)常數(shù)值為0.9946，變動(dòng)系數(shù)13.2120%。結(jié)果如下：

上述函數(shù)關(guān)系為十等分樹高處的直徑或斷面積測(cè)定立木材積提供了可能和便利。

3.3 正形率q_0.5與q_0.7，q_1/4，q_0.3之間存在線性的關(guān)系

通過直線方程、曲線方程、二次冪、三次冪多項(xiàng)式等方程的比較，最后一元直線回歸式較理想。回歸式及其相關(guān)系數(shù)為

這與人工柳杉林的有關(guān)研究關(guān)系式類似[4]，相關(guān)系數(shù)較接近，為研究云南松的相對(duì)直徑序列（表3），提供了依據(jù)。

3.4 結(jié)合立木徑階株數(shù)分布對(duì)幾個(gè)重要常用形數(shù)值的調(diào)整

云南云龍?zhí)斐刈匀槐Ｗo(hù)區(qū)的大部分云南松是以天然林為主的林區(qū)，不同的林區(qū)內(nèi)差異較大。為了減少表1或表2在收集材料時(shí)均勻性、代表性不足而帶來的平均值誤差，總體云南松的株數(shù)分配結(jié)構(gòu)是需要考慮的。選擇郁閉度大于0.6，控制繞測(cè)斷面大于6耐的樣點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)其徑階株數(shù)和總株數(shù)。通過徑階株數(shù)和樣木計(jì)算的徑階平均形數(shù)平均值，即f0見（njfj）/藝nj。將f.、f1，fl/4的計(jì)算調(diào)整結(jié)果列于表40 0.4198，0.4722，0.6114分別是f.I f1.3 I fl/4調(diào)整前的平均值。表4中，0.4497，0.5154分別是調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)形數(shù)、胸高形數(shù)平均值。與四川林區(qū)云南松的0.451和0.529相比困，數(shù)據(jù)比較接近，但是還是有點(diǎn)差距，有待今后進(jìn)一步檢驗(yàn)查證[5]。

4 結(jié)論與討論

（1）從選出的440株云南松樣木計(jì)算的有關(guān)形數(shù)顯示，1/4樹高的正形數(shù)的變動(dòng)系數(shù)最小，為7.2303%，穩(wěn)定性較好。

（2）正形率q_0.5與正形數(shù)呈一元線性函數(shù)關(guān)系。正形率q_0.5與q_0.7，q_1/4，q_0.3之間存在線性的關(guān)系，且相關(guān)性較好。

（3）初始選定的440株云南松樣木計(jì)算的實(shí)驗(yàn)形數(shù)平均值為0.4198，通過林區(qū)總體系統(tǒng)樣點(diǎn)徑階株數(shù)，計(jì)算的加權(quán)調(diào)整的平均值為0.4497。調(diào)整后的實(shí)驗(yàn)形數(shù)、胸高形數(shù)的平均值與四川林區(qū)云南松數(shù)據(jù)較接近，從這可以看出種間在聯(lián)系上存在一定的共性。

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