王瑩盼,劉 倩,金 輝,孟小亞,李亞斌,楊興妮
(1. 寶雞市鳳翔區(qū)林業(yè)技術(shù)推廣站,陜西 寶雞 721400;2. 寶雞市鳳翔區(qū)中心苗圃,陜西 寶雞 721400;3. 寶雞市鳳翔區(qū)國有湯房廟林場,陜西 寶雞 721400)
冠下高又稱枝下高,是樹干從地面至樹冠底部的高度。客觀上樹木是由樹冠、樹干和根系所構(gòu)成的一個(gè)有機(jī)整體。而作為光合作用重要器官的樹冠,在不同的生長階段、不同的立地條件下不斷進(jìn)行著大小的調(diào)整,即自然整枝。實(shí)際上在森林經(jīng)營活動(dòng)中所采用的修枝措施,其目的就是加速樹木的整枝過程,以便培育出通直飽滿的樹干??梢姌涔诘拇笮〔坏绊懼鴺淠镜纳L,而且對樹干的飽滿程度也有著至關(guān)重要的影響。因此研究探索冠下高對樹干干形的影響[1~5],揭示樹木的生長規(guī)律,培育通直優(yōu)質(zhì)的用材林有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
隨機(jī)選取了90株樺樹和68株山楊樣木,對每株樣木實(shí)測其胸徑、樹高、冠下高和冠基部直徑,并以1 m為段長按中央斷面積區(qū)分求積法測算其材積。
根據(jù)冠下高與樹高的百分比,按2 cm徑階將樺木和山楊的樣木分成<55.0%、55.1%~60.0%、60.1%~65.0%、65.1%~70.0%、﹥70.1%等5個(gè)等級,并用
(1)實(shí)驗(yàn)形數(shù)(f)[6],即:
f
(1)
式(1)中:v為樹干材積;g1.3為胸高斷面積;h為樹高。
衡量樹干的飽滿程度。
(2)形狀指數(shù)(r)[7],即:
(2)
式(2)中:d1.3為胸高直徑;dF為冠基部直徑;h1為樹梢至胸高處的長度;h2為樹梢至冠基部的長度。
衡量胸高至樹冠基部這段樹干的幾何體形狀。
(3)相對削度(TR),即:
(3)
衡量胸高至樹冠基部直徑遞減程度。
雖然從概念和計(jì)算形式上實(shí)驗(yàn)形數(shù)、形狀指數(shù)和削度不盡相同,但它們都是衡量樹干飽滿程度的指標(biāo),其中實(shí)驗(yàn)形數(shù)越大,則說明樹干越飽滿;形狀指數(shù)較小,說明樹干更近似圓柱體或拋物線體;相對削度較小時(shí),說明樹干兩頭的直徑相差也較小。
根據(jù)實(shí)測的樺樹和山楊的樣木材料,按冠下高與樹高的百分比分級,并以2 cm為徑階計(jì)算不同調(diào)查因子的平均值,其結(jié)果見表1和表2。
表1 樺樹不同百分比調(diào)查因子平均值
續(xù)表1
表2 山楊不同百分比調(diào)查因子平均值
根據(jù)表1和表2的數(shù)據(jù)資料,按照公式(1)、(2)、(3)分別計(jì)算樺樹和山楊的形狀指標(biāo),其結(jié)果見表3和表4。并據(jù)此繪制了不同徑階的各形狀指標(biāo)的變化曲線圖(見圖1~8)。
表3 樺樹調(diào)查因子和干形指標(biāo)
表4 山楊調(diào)查因子和干形指標(biāo)
續(xù)表4
圖1 樺樹實(shí)驗(yàn)形數(shù)變化
圖2 樺樹形狀指數(shù)變化
圖3 樺樹相對削度變化
圖4 樺樹平均干形指標(biāo)變化
圖6 山楊形狀指數(shù)變化
圖7 山楊相對削度變化
圖8 山楊平均干形指標(biāo)變化
從圖1~4可知,樺樹各徑階的實(shí)驗(yàn)形數(shù)最大值基本上是在56%~68%范圍內(nèi),各徑階的形狀指數(shù)最小值基本上是在65%左右,各徑階的相對削度的最小值基本上是57%左右。從圖5~8可知,山楊各徑階的實(shí)驗(yàn)形數(shù)最大值基本上是在58%~70%范圍內(nèi),各徑階的形狀指數(shù)最小值基本上是在57%~70%范圍內(nèi),各徑階的相對削度的最小值基本上是54%~60%范圍內(nèi)[12~15]。
圖5 山楊實(shí)驗(yàn)形數(shù)變化
樹木在生長過程中,同自然整枝或人工修枝冠下高總呈現(xiàn)一種適于自身生長的高度。可見冠下高不但影響著樹木的生長,而且對樹干的飽滿程度也有著重要的影響。
(1)實(shí)驗(yàn)形數(shù)是衡量樹干飽滿程度的重要指標(biāo)之一[8],樺樹的實(shí)驗(yàn)形數(shù)在冠下高與樹高比在55%~60%范圍內(nèi)較大。山楊的實(shí)驗(yàn)形數(shù)在百分比在63%~70%范圍內(nèi)較大。
(2)形狀指數(shù)是說明樹干近似某個(gè)幾何體的指標(biāo)[9],值越小就說明樹干越飽滿。樺樹的形狀指數(shù)在57%~65%的范圍內(nèi)較小。山楊的形狀指數(shù)在65%~70%范圍內(nèi)較小。
(3)相對削度表明樹干大小頭直徑相差的程度[10],其值越小說明樹干大小頭直徑相差的程度就越小。樺樹的相對削度在56%~65%的范圍內(nèi)較小,山楊的相對削度在54%~65%的范圍內(nèi)較小。
(4)實(shí)驗(yàn)形數(shù)、形狀指數(shù)、相對削度3個(gè)干形指標(biāo)從不同側(cè)面說明了樹干的飽滿程度[11],綜合這3個(gè)指標(biāo),樺樹的冠下高在63.4%左右較為合理,其實(shí)驗(yàn)形數(shù)為0.406,相對削度為0.44,形狀指數(shù)為1.31,說明胸高至樹冠基部的樹干近似為截頂拋物線體。山楊的冠下高在67.3%左右較為合理,其實(shí)驗(yàn)形數(shù)為0.437,相對削度為0.45,形狀指數(shù)為1.22,說明胸高至樹冠基部的樹干近似為截頂拋物線體。