康永武

（沙县林业科技推广中心，福建 沙县 365500）

当前，鉴于沙县适用的杉木人工林经验收获表还不完善，缺乏科学的依据，对此，为了能给生产应用提供相关的科学依据，文中收集了大部分资料，以此来进行研究。

1 材料来源

文中选取自沙县近年来主伐伐区设计材料来作为研制材料，小班总计为368个，每个小班都为杉木人工纯林，对各小班的年龄、平均树高、平均胸径、每1 hm2株数、每1 hm2蓄积量、立地质量等因子按照森林调查的技术来进行测定，测树因子的主要分布范围是：年龄在 7～48a，平均胸径 6～22.67cm；平均树高 3.6～15.89m；株数 210～3630 株 /hm-2；蓄积量 6.75～268.65m3/hm-2。

2 生长方程的选择

编制林分经验收获表的方法主要包括三种类型：一是图解法。图解法是对林分各个调查因子生长过程采用随手曲线的方法来确定，但目前已很少用此方法，一般在过去计算手段较落后的情况下较常用。二是数式法。目前在模拟林分的生长过程中采用数式法最多。三是图解法与数式法合用，将两者方法结合来对各年龄阶段的测树因子进行确定[1]。为方便计算机模拟，在本次沙县杉木人工林经验收获表的编制中采用的是数式法，数式法相对来说最主要的是选择合适的生长方程。目前，描述林分各因子生长过程所表示的方程很多，其中理查德方程的参数据有一定的生物学意义，经过研究调查表明，理查德方程适应性最强、准确性最高。已经广泛应用到国内外生长收获预估中。对此，选择理查德方程来作为本文研究的基本模型，以此来构建沙县杉木人工林经验收获表，其形式如下：

在式（1）中：林分年龄表示为t；林分测树因子表示为Y；其中k、c、A表示为参数。

3 林分因子模型的建立

立地质量是森林生长与收获预估关系较为密切的一个非常重要的因子，人工林的评价指标较多采用的是地位级以及地位指数，但目前在生产上这两个评价指标并没得到广泛的运用，根据森林资源调查的相关技术规定，小班的立地质量在本次研究中等级分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类地，根据林分各测树因子模型来建立立地类型，本次研制的杉木人工林经验收获表主要为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类地，这主要是因为收集的材料缺乏Ⅳ类地[2]。

3.1 蓄积量模型

在经营和森林调查中蓄积量是比较重要的一个因子，蓄积量也是收获预估和森林生长的一个主要对象，所以，蓄积量模型的建立对编制经验收获表来说非常重要，用于林分蓄积量生长过程的描述模型较多，在此调查研究中选择了理查德方程，根据收集的相关材料，如下表示为建立的三种立地类型的蓄积量模型：

式（2）（3）（4）中：M为每 1 hm2蓄积量；t为林分年龄；R为相关参数。

3.2 平均胸径及平均树高模型

在森林调查中，测树的因子为平均树高与平均胸径，这两个方面也是经验收获表必不可少的内容。据调查研究，可利用理查德方程对这两个测树因子进行描述。对此，根据林分蓄积量的建模方法和原理，并利用收集的建模材料建立杉木人工林平均树高模型与林分平均胸径，其模型表示如下：

平均胸径模型：

平均树高模型：

以上模型中：平均树高表示为H,平均胸径表示为D。

3.3 株数模型和断面积的确定

虽然森林在不断生长，但由于抚育间伐、自然稀疏及其他方面的原因，而使森林株数随着时间的增加而逐渐减少，据调查，随年龄的变化规律沙县杉木人工林的株数一样可利用理查德方程进行描述，但参数C要变为负值，根据收集的相关材料，其数模型为：

上述模型中：N表示为林分每1 hm2株数。

给定立地质量等级，利用每1 hm2株数模型和平均胸径模型来求出经验收获表中的各年龄株数及平均胸径之后，G按林分每1 hm2断面积表示为：

3.4 蓄积平均生长量、连年生长量以及生长率

对经验收获表中各年龄的蓄积量进行确定后，对林分每1 hm2蓄积量的连年生长量、平均生长量以及生长率按照以下公式进行计算：

公式（15）（16）（17）中：年龄表示为 t；间隔期表示为n；t年时和n年前蓄积量分别表示为Mt与M(t-n)。

对各立地质量等级扣年龄的林分调查因子根据以上方法来进行计算，并将计算结果整理为统计表，表示为林分经验收获表，如表1～表3。

3.5 适应性检验

编制经验收获表完成之后，需检验其适用性，以体现出其实际的应用价值[3]。其计算公式为：由于林分蓄积量在森林和经营调查过程中属于一个重要的因子。同时，林分蓄积量是对森林进行经济价值评估的重要依据，综合体现了森林树木的株数、平均胸径以及平均树高等。所以，林分蓄积量决定着经验收获表的使用价值。在这种情况下，应采用未参加建模的材料来对蓄积量进行适用性检验，检验的主要目的是获得断面积理论值，其检验方法可通过小班的立地质量等级和年龄在经验收获表中体现，文中用G来表示，并除以小班实际断面积S,从而得到一个准确的修正数，公式为K（K=G/S）,再利用修正系数与立地质量等级和蓄积量相乘，从而在经验收获表中得出一个蓄积量预估值，以此来与实际值进行比较，从理论值与实际值的差异显著性F 检验[4]。

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公式(18)中：理论蓄积量表示为x，实际蓄积量表示为y，供检验的样本数表示为n，实际蓄积量与理论蓄积量表示为a、b，y=a+bx为一元线性回归方程中的2个参数。

4 经验收获表的应用

收获表在组织森林经营工作中发挥着非常重要的作用，主要体现在：一是对经营措施的效果进行鉴定、对林地的地位进行判断、对森林经营及育林工作进行指南、对林分的蓄积量和生长量进行查定以及对后期的生长状态和收获量做出准确的预估，在本文中以一实例对经验收获表在生长收获预测中的应用进行了描述，以此为小班资源数据的动态及更新提供一个可靠的依据[5]。

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杉木人工林林分每1 hm2蓄积量、平均树高及平均胸径的生长过程可利用理查德方程进行客观地描述，经检验证明编制的经验收获表较可靠、有效，对小班资源数据的更新与林分生长收获预估很适用[6]。

[1]孟宪宇.测树学[M]，北京：中国林业出版社，1966.

[2]陈平留.森林资产评估[M].成都:成都科技大学出版社,1996.

[3]胡宗庆.闽北杉木人工林经验收获表编著制及应用[J].福建林学院学报，2004，24(3)：219-223.

[4]王冬梅.大青山实验局森林轮伐预估模型及其应用[J].林业科学研究，1991，4(增刊)：50-56.

[5]谢惠琴.杉木生长模型建立与多元线性回归的应用研究[J].福建林业科技，2004，31(1)：34-37.

[6]吴载璋，吴锡麟.福建杉木人工林生长模型的研究[J].福建林业科技，2004，31(4)：11-14.