栓皮櫟栓皮產量估測

陳滿明

（云南省林業調查規劃院昆明分院，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，可提取拷膠也能做染料。木材的結構較粗，但紋理平直，在建筑、車輛等方面使用。栓皮為軟木工業原料。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，尤其在地中海沿岸的居民廣泛使用軟木做桶蓋、瓶塞等。據調查，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、醫療衛生保健、工農業和文教體育等方面亦有許多用途。

傳統的栓皮櫟栓皮產量調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量調查方法非常必要。栓皮產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，建立一組數學模型以反映栓皮產量與各測樹因子之間的內在關系，從而達到通過易測因子估測栓皮產量的目的。栓皮產量估測通過建立二次多項式、冪函數、對數等若干個數學模型，從中選擇最優的栓皮產量估測模型以應用于大規模的生產實踐中。

1 栓皮的特征和被采剝后對樹木存活的影響

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，如果全部剝去栓皮櫟的軟木，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。而且外皮被剝去后，新的軟木仍然會重新生長。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。

2 研究地概況

昆明市宜良縣位于云南省東部，地理坐標為東經 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。

3 估測方法

為了估測栓皮櫟栓皮產量，設置了52塊30m×30m的樣地，對樣地內栓皮櫟胸徑≥15cm的樣木進行每木檢尺，并調查胸徑（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、冪函數模型、對數模型進行擬合，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：

對數：

式中：y為產量，D為胸徑/cm，H為枝下高/m，a、b1、b2、b3、b4為待定參數。

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為相關系數的平方，Rmsa為剩余標準差，RMA為平均相對誤差的絕對值。

4 結果與分析

利用外業調查得到的樣木數據，通過采用統計軟件SPSS分析，分別求算上述9種模型參數，從而得出各類產量估測模型。所建模型及結果見表1。

表1 產量估測模型結果比較

從表1可以看出，栓皮產量估測模型中，冪函數估測效果最優，二次多項式次之，而指數的估測效果最差。冪函數中以y=0.289D0.895H1.008最優，二次多項式中以y=-14.935+0.916D-0.004D2+2.877H+0.27H2最佳，指數模型以y=-85.854+33.884lnD估測效果最差。

5 結論

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，從而得到了最優的估測模型為y=0.289D0.895H1.008。

在各類估測模型中，以冪函數估測效果最優，二次多項式估測效果次之，指數模型估測效果最差。

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，湖北林業科技，2004（2）：63

［2］成子純，曾思齊.馬尾松水保林經營模式與與經營數表研究［M］.北京:中國林業出版社,2003.