盧春英

摘要 采用樣地調查的方法對人工福建柏進行調查，應用概率密度函數中運用最廣的Logistics方程、Gompertz方程、Weibull方程、Richards方程、直線、二次曲線等6種理論生長方程，擬合福建柏胸徑與樹高的關系。結果表明：Weibull方程的擬合效果最好，相關系數最大（0.966 3），剩余平方和最?。?1.769 1），更能準確描述福建柏的胸徑樹高生長特性，更適合于建立人工福建柏的胸徑樹高生長模型。Gompertz、Richards模型擬合效果稍遜Weibull模型。福建柏胸徑和樹高的關系模型的研究對該區(qū)域內福建柏的研究和生產應用具有非常重要的作用，可用于林業(yè)生產實踐上使用。

關鍵詞 福建柏；樹高；胸徑；擬合方程

中圖分類號 S791.43 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）04-0135-02

福建柏[Fokienia hodginsii（Dunn）Henry et Thomas]為福建省主要造林樹種，亦是國家二級保護的特有珍貴用材樹種，因最先在福建省采到標本而得名。自1955年以來，福建省先后在30多個縣（市、區(qū)）營造了福建柏人工林[1]。胸徑和樹高是研制和應用生長收獲模型的基礎，在單木材積計算、林分生長和收獲預估中不可或缺。很多研究表明，樹高和胸徑間有著很高的相關性，簡單、準確的樹高胸徑模型有利于樹高的準確估算。因此，模型的構建是十分必要的。陳 燦等[2]對東南沿海濕地松防護林胸徑、樹高關系進行研究，擬合濕地松胸徑與樹高的關系。孔雨光等[3]對山東省黑楊樹高與胸徑關系進行研究，建立適用于山東省內的黑楊胸徑樹高關系模型。羅建平[4]采用隨機抽樣調查的方法，對福建省閩清巒大杉的胸徑與樹高生長模型進行了測定，通過回歸分析的方法篩選出了胸徑與樹高的最佳相關模型。

對福建柏的研究多數集中在資源分布、林分斷面積生長模型、地位級指數曲線模型的研制、單木生長模型、人工林標準收獲表[5-9]及人工林林分出材率表[1]編制等方面，而對福建柏樹高和胸徑的關系模式的研究還未見報道。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

研究調查時間為2016年5月。福建柏樣地設置于福建省永定仙崠國有林場，位于福建省龍巖市永定區(qū)南部，地處東經116°50′30″～117°57′59"、北緯24°22′41″～24°37′23″，東部、南部與漳州市平和縣相連，西部與廣東省大埔縣接壤，北接永定區(qū)下洋鎮(zhèn)、湖坑鎮(zhèn)。全場東西寬4～7 km，南北長約31 km，經營總面積5 414 hm2。屬中亞熱帶季風氣候，常年溫暖濕潤，水熱條件好。年均氣溫18.40～20.30 ℃，年降水量1 450～2 200 mm，年日照時數1 759～2 022 h。蒸發(fā)量1 436～1 780 mm，相對濕度72%～80%。年平均無霜期262～317 d。林場喬木植被多為人工林、亞熱帶常綠闊葉林、天然次生林。人工林主要為馬尾松、杉木、木荷，天然林主要為栲櫧類闊葉樹以及馬尾松、杉木等針葉樹種。

具體研究地點為該場初溪工區(qū)下蘭山場803林班010大班070、110小班，面積13.33 hm2。該林分為1974年種植的福建柏人工林，面積連片，坡位中、上部，坡向為東北，坡度25°左右，海拔810～950 m，土壤為黃壤，立地質量等級Ⅱ～Ⅲ級。林分平均胸徑18.2 cn，平均樹高12.9 m，郁閉度0.8～0.9，有少量的結實，已列入2016年福建省福建柏采種基地。

1.2 試驗方法

1.2.1 調查方法。在研究的福建柏林群落中，采用相鄰格子法設置25.82 m×25.82 m正方形臨時樣地5塊，每塊樣地0.666 7 hm2，5塊總面積為3.333 5 hm2。樣地用測樹羅盤儀測量邊界，用測樹卷圍尺測量胸徑，在每個樣地內進行每木檢尺，測定每1株福建柏的胸徑、樹高，5塊樣地共測得675株，記錄樣地經緯度、海拔、坡度、坡向以及植被群落的基本信息，如林齡、起源、郁閉度等。

1.2.2 平均胸徑和樹高的篩選。在1個樣本中，選取若干個胸徑值相近的個體，對胸徑、樹高分別求平均值，并從這些相近的胸徑、樹高值中選取1個與平均胸徑樹高值相近的胸徑、樹高值作為1個代表值。以此類推，1個樣本選取50個代表值，5個樣本共得250個代表值（表1～5）。

1.2.3 模型的選擇。應用Logistics方程、Gompertz方程、Weibull方程、Richards方程、直線、二次曲線等[2-4] 6種理論生長方程，利用250個胸徑與樹高代表值，胸徑、樹高數據回歸分析采用Originpro 8.0軟件分析，擬合福建柏胸徑與樹高的關系。

2 結果與分析

由表6可以看出，6種曲線方程均能夠較好的擬合樣木胸徑樹高的關系。根據“R（相關系數）越大、剩余平方和越小，擬合結果越好”的原則，通過6個方程對福建柏的胸徑與樹高進行擬合比較可知，①相關系數。直線（0.939 1）Logistics方程（111.707 4）>二次曲線（106.824 4）>Gompertz方程（103.534 1）>Richards 方程（95.482 1）>Weibull方程（91.769 1），其中直線方程擬合結果最差，由此可知，6個方程曲線中，Weibull方程的擬合效果最好，最適合福建柏胸徑樹高生長。Gompertz、Richards模型擬合效果稍遜Weibull模型。

3 討論

大量研究表明，在曲線擬合過程中要有較高的相關系數和較少參數且符合生物學特性[10]。因此，直線方程Y=6.91+0.31X，雖然在6種方程中擬合效果最差，但其依然能較好地解釋胸徑與樹高的關系，相關系數也達到了0.939 1。因此，在野外需要計算根據胸徑計算樹高時，直線方程也是一個不錯的選擇。

4 參考文獻

[1] 莊晨輝，江希鈿，陳信旺 福建柏人工林林分出材率表編制的研究[J].中南林業(yè)調查規(guī)劃，2004（8）：1-3.

[2] 陳燦，洪偉，吳承禎，等.東南沿海濕地松防護林胸徑樹高關系研究[J].農學學報，2011（8）：35-40.

[3] 孔雨光，楊傳強，王森林，等.山東省黑楊樹高與胸徑關系研究[J].山東林業(yè)科技，2013（4）：81-82.

[4] 羅建平.臺灣巒大杉胸徑與樹高生長相關模型研究[J].亞熱帶水土保持，2013（1）：24-26.

[5] 侯伯鑫，林峰，余格非，等.福建柏資源分布的研究[J].中國野生植物資源，2005（2）：58-59.

[6] 尤芬蕾.福建柏林分斷面積生長模型的研制[J].林業(yè)勘察設計，2015（1）：23-25.

[7] 江傳陽.福建柏地位級指數曲線模型的研制[J].林業(yè)勘察設計，2014（2）：5-8.

[8] 張惠光.福建柏單木生長模型的研究[J].中南林業(yè)調查規(guī)劃，2006，25（3）：1-4.

[9] 張惠光.福建柏人工林經驗收獲表編制及應用[J].林業(yè)資源管理，2012（3）：61-65.

[10] 耿勝慧，李亞光，蔣航，等.云蒙山不同密度下橡樹胸徑與樹高的關系研究[J].湖南農業(yè)科學，2011（13）：143-144.