陳滿明
(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院昆明分院,云南 昆明650200)
栓皮櫟(Quercus variabilis Blume)屬殼斗科(Fagaceae),落葉喬木,高可達23m,樹皮呈灰褐色,深縱裂。木栓層厚而軟,呈深褐色。樹皮叫栓皮,國際上通稱為軟木。栓皮櫟種子富含淀粉,能釀酒亦可做飼料。殼斗含鞣質(zhì),可提取拷膠也能做染料。木材的結(jié)構(gòu)較粗,但紋理平直,在建筑、車輛等方面使用。栓皮為軟木工業(yè)原料。它的應用非常廣泛,在公元前3世紀,人們就使用軟木浮起漁網(wǎng),尤其在地中海沿岸的居民廣泛使用軟木做桶蓋、瓶塞等。據(jù)調(diào)查,用軟木做瓶塞蓋的酒類,百年之后在地窖里仍然香醇不變。軟木不僅具有彈性外,而且還具有無毒性,無異味,不易著火和經(jīng)久耐用等諸多特點。同時,它還有不透氣、不透水、比重輕、耐酸堿性和對電、熱、聲等有絕緣的特點。因此,人們把它作為防震、防濕、絕緣、絕熱和隔音的理想材料。此外,在國防建設、醫(yī)療衛(wèi)生保健、工農(nóng)業(yè)和文教體育等方面亦有許多用途。
傳統(tǒng)的栓皮櫟栓皮產(chǎn)量調(diào)查費時費力并且還有破壞性,因而確定一種準確、快捷和有效的栓皮產(chǎn)量調(diào)查方法非常必要。栓皮產(chǎn)量估測以生物量模型估測法為基礎,通過測量樹木的胸徑、枝下高,建立一組數(shù)學模型以反映栓皮產(chǎn)量與各測樹因子之間的內(nèi)在關系,從而達到通過易測因子估測栓皮產(chǎn)量的目的。栓皮產(chǎn)量估測通過建立二次多項式、冪函數(shù)、對數(shù)等若干個數(shù)學模型,從中選擇最優(yōu)的栓皮產(chǎn)量估測模型以應用于大規(guī)模的生產(chǎn)實踐中。
栓皮櫟的樹皮軟而厚,一株胸徑15cm的樹木,軟木層能達到2cm,樹木的胸徑越大,它的軟木層也越厚,最厚的厚度能達到15cm以上。栓皮櫟被剝皮后,能依舊生長,即使栓皮受傷后,也不會死亡,但影響下一周期直徑的生長[1]。軟木只是栓皮櫟的木栓層。它的樹干分3層:最里面是木質(zhì)部層,中間是軟木再生部層,最外面的才是軟木層。因此,如果全部剝?nèi)ニㄆ档能浤?,盡管已不能進行新陳代謝,但它的軟木再生部仍然具有較強的再生能力,樹木的生長不會受到影響。而且外皮被剝?nèi)ズ螅碌能浤救匀粫匦律L。栓皮櫟的樹齡在15年以上,胸徑達到15cm以上,初生栓皮厚度超過1cm,亦或者被采剝后重新生長9年以上,再生栓皮厚度超過1cm,才允許采剝栓皮櫟樹干的分枝以下部分。
昆明市宜良縣位于云南省東部,地理坐標為東經(jīng) 102°58′-103°29′,北緯 24°30′-25°17′。 宜良縣具有較典型的云南高原湖盆地貌特征。屬中亞熱帶氣候,冬季干旱少雨。年平均氣溫16.3℃,年平均降雨量937.2mm。具有冬無嚴寒,夏無酷暑,日照充足的特點。森林土壤以黃棕壤、紅壤、紫色土為主。宜良縣具有豐富的栓皮櫟資源,全縣均有栓皮櫟分布。1975年至1980年曾采剝過栓皮櫟樹皮,沒有影響樹的生長。
為了估測栓皮櫟栓皮產(chǎn)量,設置了52塊30m×30m的樣地,對樣地內(nèi)栓皮櫟胸徑≥15cm的樣木進行每木檢尺,并調(diào)查胸徑(D),枝下高(H)等因子。之后各徑階選取平均木1~3株對枝下部分的樹皮進行采樣和稱重。
國內(nèi)外的學者曾提出一些不同形式的多項式模型估測林木生物量[2]。栓皮產(chǎn)量估測按照胸徑、枝下高2個因子不同組合。通過篩選和比較,選用二次多項式模型、冪函數(shù)模型、對數(shù)模型進行擬合,從各種組合中選取最適合的方程。所選用的模型如下:
二次多項式:
冪函數(shù):
對數(shù):
式中:y為產(chǎn)量,D為胸徑/cm,H為枝下高/m,a、b1、b2、b3、b4為待定參數(shù)。
為了比較估測值與實測值之間的差異。最后采用以下3個指標對模型進行檢驗。
式中:yi為實測值,yi為估測值,yi為平均實測值,R2為相關系數(shù)的平方,Rmsa為剩余標準差,RMA為平均相對誤差的絕對值。
利用外業(yè)調(diào)查得到的樣木數(shù)據(jù),通過采用統(tǒng)計軟件SPSS分析,分別求算上述9種模型參數(shù),從而得出各類產(chǎn)量估測模型。所建模型及結(jié)果見表1。
表1 產(chǎn)量估測模型結(jié)果比較
從表1可以看出,栓皮產(chǎn)量估測模型中,冪函數(shù)估測效果最優(yōu),二次多項式次之,而指數(shù)的估測效果最差。冪函數(shù)中以y=0.289D0.895H1.008最優(yōu),二次多項式中以y=-14.935+0.916D-0.004D2+2.877H+0.27H2最佳,指數(shù)模型以y=-85.854+33.884lnD估測效果最差。
⑴利用栓皮櫟的胸徑、枝下高的單個因子和2個因子的各種組合作為變量,對栓皮產(chǎn)量進行擬合建模,并對各個模型進行對比分析,從而得到了最優(yōu)的估測模型為y=0.289D0.895H1.008。
在各類估測模型中,以冪函數(shù)估測效果最優(yōu),二次多項式估測效果次之,指數(shù)模型估測效果最差。
⑵在各個估測模型中,以D、H為變量的模型估測效果要顯著優(yōu)于以 (D2H)為變量的模型估測效果,以D為變量的模型估測效果最差。
參考文獻:
[1]樊淑德譯.軟木受傷對栓皮櫟直徑生長的影響,湖北林業(yè)科技,2004(2):63
[2]成子純,曾思齊.馬尾松水保林經(jīng)營模式與與經(jīng)營數(shù)表研究[M].北京:中國林業(yè)出版社,2003.