日本落葉松以林分平均木材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率可行性驗(yàn)證

沈威

(遼寧省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃監(jiān)測(cè)院，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

研究用林分平均木的材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率可能是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。林木材積生長(zhǎng)率加入樹高因子，通過(guò)胸徑、樹高、年齡計(jì)算林木材積生長(zhǎng)率將成為一種可能[1]。本文旨在研究利用日本落葉松材積生長(zhǎng)率模型計(jì)算出小班平均木的材積生長(zhǎng)率，代替林分蓄積生長(zhǎng)率，林分蓄積乘以林分蓄積生長(zhǎng)率計(jì)算出林分蓄積生長(zhǎng)量，從而可預(yù)估林分未來(lái)幾年的林分蓄積[2-5]。

1 選取樣地

收集遼寧省森林資源連續(xù)清查1990年至2015年所有樣地信息，篩選出含有日本落葉松的固定樣地30個(gè)，使用EXCEL軟件中Vlookup函數(shù)查找相同樣地號(hào)的五個(gè)連查間隔期內(nèi)同號(hào)木的檢尺類型、直徑值，組成列標(biāo)題為樣地號(hào)、樣木號(hào)，6個(gè)檢尺類型、6個(gè)直徑的EXCEL表格。

2 計(jì)算林分蓄積生長(zhǎng)率、林木材積生長(zhǎng)率

選取5個(gè)間隔內(nèi)，保留木齊全的固定樣地30個(gè)，查一元立木材積表計(jì)算每個(gè)固定樣地蓄積。計(jì)算樣地平均木材積。

利用普雷斯勒公式：

計(jì)算蓄積或材積的連年生長(zhǎng)率。

式中：yt為本期蓄積或材積，yt-n為前期蓄積或材積，n為間隔期5 a。計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)表1。

表1 日本落葉松材積和蓄積生長(zhǎng)率

由表1可知，林分蓄積生長(zhǎng)率和平均木的材積生長(zhǎng)率比較接近，由此可以用林分平均木材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率，把林分和林木緊密地聯(lián)系起來(lái)，研究林木材積生長(zhǎng)率也就是研究林分蓄積生長(zhǎng)率[6]。

3 適用性檢驗(yàn)

為檢驗(yàn)林分平均木材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率的可能性，使用表1數(shù)據(jù)做檢驗(yàn)樣本，檢驗(yàn)方法用總相對(duì)誤差(RS)法和F檢驗(yàn)[7]，當(dāng)RS小于3%且大于-3%，同時(shí)通過(guò)F檢驗(yàn)(F≤F0.05),則可以用林分平均木材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率，否則不能代替。

3.1 總相對(duì)誤差

計(jì)算結(jié)果：RS=0.49%，大于-3%，小于3%。

3.2F檢驗(yàn)

根據(jù)林分蓄積生長(zhǎng)率yi和林分平均木材積生長(zhǎng)率xi建立回歸直線方程yi=a+bxi，若林分蓄積生長(zhǎng)率和林分平均木材積生長(zhǎng)率無(wú)差異時(shí)，則直線截距a=0，斜距b=1，說(shuō)明林分平均木材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率適用。反之，則需在一定可靠性條件下，將點(diǎn)列回歸直線參數(shù)a、b與理想直線參數(shù)α=0，β=1進(jìn)行差異性檢驗(yàn)[8]。將檢驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)代入方程式得回歸系數(shù)估計(jì)值。

直線參數(shù)的F值檢驗(yàn)公式：

=1.34

式中m樣本個(gè)數(shù)，Pxi林分蓄積生長(zhǎng)率，Pci林分平均木材積生長(zhǎng)率 ，F(xiàn)服從自由度f(wàn)1=2、f2=m-2-1的F分布。

當(dāng)F>F0.05時(shí)，推翻假設(shè)，說(shuō)明a不等于0，b不等于1，檢驗(yàn)樣本實(shí)際值和估計(jì)值存在顯著差異，林分平均木生長(zhǎng)率不能代替林分蓄積生長(zhǎng)率。

當(dāng)F≤F0.05時(shí),說(shuō)明a等于0，b等于1，檢驗(yàn)樣本實(shí)際值和估計(jì)值沒(méi)有顯著差異，林分平均木生長(zhǎng)率能代替林分蓄積生長(zhǎng)率。

經(jīng)計(jì)算得出F值，詳見(jiàn)表2。由表2可知F=1.34

表2 F檢驗(yàn)值

4 結(jié)論

通過(guò)計(jì)算總相對(duì)誤差小于3%，F(xiàn)檢驗(yàn)F≤F0.05，所以用林分平均木材積生長(zhǎng)率代替林分蓄積生長(zhǎng)率是可行的。把對(duì)林分蓄積生長(zhǎng)率研究，轉(zhuǎn)移到對(duì)林分平均木材積生長(zhǎng)率研究，解析林分平均木，就能研究胸徑生長(zhǎng)率，樹高生長(zhǎng)率，材積生長(zhǎng)率。