樟子松人工林林分蓄積量計算方法的對比分析

李笑峰

(黑龍江省林業監測規劃院，黑龍江 哈爾濱 150001)

在森林資源調查和林業生產實踐中，一般采用實測法、數表法、目測法、遙感法等計算林分蓄積。其中森林經營和林業生產計量林分蓄積、采用標準地、標準木法，森林資源調查采用數表法、目測法和遙感法計量林分蓄積。采用目測法和遙感法計量林分蓄積的前提是，被調查林分必須具備精度符合規定的材積表，否則就會出現系統偏差，導致調查精度降低，甚至會出現誤差超出允許范圍的問題。因此，在進行大規模的森林調查或森林生產經營過程時，對使用的材積表進行精度測算和適用性檢驗，是保證森林資源調查質量的重要環節。

1 資料來源

數據來源于2016年和2017年的樟子松人工林標準專業標準地資料，標準地分布地點為樺川、樺南、林口、湯原、五大連池等縣(市)。將標準地分別采用標準木法和材積表法計算出其單位蓄積(m3·hm-2)。

2 蓄積計算方法

(1)實測蓄積為采用標準木法計算出的林分單位蓄積，簡稱“A蓄積”。

(2)形高蓄積為按標準地每公頃斷面積和林分平均高，查黑龍江省市縣林區主要林分類型形高表計算得出的林分單位蓄積，簡稱“B蓄積”。

(3)材積表蓄積和天然材積表蓄積為按標準地各樹種平均胸徑，分別查樟子松人工林材積表和樟子松天然林材積表得出平均木蓄積，再乘以該樹種每公頃株數，計算得出的林分單位蓄積，分別簡稱“C蓄積”和“D蓄積”。

標準地林分因子及林分單位蓄積詳見表1、表2。

表1 樟子松人工標準地林分因子

表2 標準地各類林分蓄積 m3

3 誤差分析

設A蓄積為yi，B、C、D蓄積為xij分析以下誤差：

(2)平均相對誤差(M%E)：

按上述公式分別計算出B蓄積、C蓄積、D蓄積與A誤差，計算結果見表3。

表3 各類林分蓄積與實測林分蓄積的誤差

據計算結果，B、C蓄積與A蓄積的平均相對誤差(M%E)和系統誤差(SE%)遠遠超過了±5%的要求，B、C蓄積偏低很多。D蓄積與A蓄的平均相對誤差(M%E)為-2.21%系統誤差(SE%)為0.03%，即D蓄積略高于A蓄積，誤差在精度允許范圍內。

4 差異性分析

分析A、B、C、D蓄積之間差異是否顯著，首先計算出A、B、C、D各組樣本的平均值、標準差、標準誤、精度以及變動系數。見表4

表4 各方法樣本描述統計=.05

表4 各方法樣本描述統計=.05

平均值標準差標準誤精度變動系數實測蓄積A310.0575.4128.5081.9824.32形高表蓄積B139.1629.5711.1884.2621.25材積表蓄積C132.4129.1911.0383.6722.04天然表蓄積D309.9761.8423.3785.2219.95

由于樣本較少，A、B、C、D蓄積精度均在90%以下。

以表2的數據為樣本，分別分析形高蓄積、材積表蓄積、天然材積表蓄積與實測蓄積的差異。

假設形高蓄積B、材積表蓄積C、天然表蓄積D與實測蓄積A方差相等，即B、C、D蓄積與實測蓄積A無顯著差異。利用SPSS19.0分別完成其方差檢驗，結果見表5。

表5 各方法計算蓄積量方差檢驗結果

從表5中可以看出，第一組B與A、第二組C與A的方差檢驗結果F值分別等于31.156和33.780，明顯大于Fa=4.75的值，推翻原假設，即B、C蓄積與A有顯著差別；第三組D與A的方差檢驗結果F值為0.000 004小于Fa=4.75，故不能推翻假設，即D與A無顯著差異。即在樟子松人工林林分蓄積時，采用查天然樟子松材積表法和采用標準地標準木法計算出的樟子松人工林的林分蓄積無顯著差別。

5 結論

以樟子松人工林標準地的資料，對樟子松人工林林分蓄積計算方法的比較分析，發現采用《黑龍江省立木材積表》中的樟子松人工林材積表和《黑龍江省市縣林區形高表》計算的林分蓄積，與標準地實測的林分蓄積平均相對誤差和系統誤差均超過50%，且經過方差分析其林分蓄積與實測蓄積有顯著差異。因此，上述兩個材積表不適合用來估測樟子松人工林的林分蓄積。而采用《黑龍江省立木材積表》中的樟子松材積表的林分蓄積，與標準地實測的林分蓄積平均相對誤差和系統誤差分別為-2.21%和0.03%，且經過方差分析其林分蓄積與實測蓄積無顯著差異。因此，該材積表適用于估測樟子松人工林的林分蓄積。