民樂縣祁連山區(qū)青海云杉胸徑與樹高關(guān)系研究

劉子璽

(甘肅祁連山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理局大河口自然保護(hù)站，甘肅 張掖 734500)

在近幾年的各類森林資源更新工作過程中，胸徑與樹高為測(cè)量樹木的兩大重要因子，這兩大因子中，胸徑的測(cè)量相對(duì)比較容易，誤差也相對(duì)較小，這兩大因子對(duì)小班蓄積的影響至關(guān)重要，進(jìn)而影響整個(gè)調(diào)查工作的蓄積，為了在以后的森林資源調(diào)查過程中做到有理有據(jù)，根據(jù)種質(zhì)資源調(diào)查中青海云杉的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)而分析出適合民樂縣祁連山區(qū)的青海云杉的胸徑與樹高的關(guān)系，從而為以后的林地更新、公益林落界、碳匯等工作打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

1 森林資源基本情況

民樂縣境內(nèi)祁連山保護(hù)區(qū)總面積31 470 hm2，其中林地面積17 812.83 hm2、非林地面積13 657.17 hm2。林地面積中，有林地6 321.79 hm2、疏林地406.06 hm2、灌木林地10 748.04 hm2、未成林造林地87.64 hm2、苗圃地8.89 hm2、無立木林地0.75 hm2、宜林地239.66 hm2。所轄林區(qū)中大部分森林為中幼齡林,森林主要是以青海云杉、祁連圓柏等喬木和高山柳、錦雞兒、金露梅、銀露梅、小檗等灌木林為主的天然水源涵養(yǎng)林，人工林主要以青海云杉、華北落葉松為主的人工更新林，活立木總蓄積量64萬m3，森林覆蓋率49.3%。林區(qū)內(nèi)有野生動(dòng)物54種，其中國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)野生動(dòng)物16種。

2 調(diào)查方法

本次調(diào)查為祁連山區(qū)特有樹種青海云杉，預(yù)先設(shè)置好一條海拔梯度依次升高的調(diào)查路線，通過森林羅盤儀、測(cè)繩在青海云杉林內(nèi)測(cè)出20 m×20 m的標(biāo)準(zhǔn)地，通過胸徑尺測(cè)出胸徑(單位為cm，保留1位小數(shù))，通過激光測(cè)高器測(cè)出每株樹木的樹高(單位為m，保留1位小數(shù))，并調(diào)查活枝下高、冠幅、病蟲害等生長(zhǎng)情況，海拔每升高100 m在調(diào)查路線上隨機(jī)進(jìn)行校方設(shè)置，本次共調(diào)查云杉288株。

3 數(shù)據(jù)處理及分析

將測(cè)量后的胸徑和樹高的數(shù)據(jù)錄入EXCEL電子表格，然后選中錄入數(shù)據(jù)插入散點(diǎn)圖(僅帶數(shù)據(jù)標(biāo)記的散點(diǎn)圖)，為了使胸徑與樹高的關(guān)系更符合實(shí)際情況，對(duì)異常數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)異常的13個(gè)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，然后添加趨勢(shì)線，分別選擇趨勢(shì)線選項(xiàng)中的指數(shù)、線性、對(duì)數(shù)、多項(xiàng)式、冪，并選擇顯示公式和R平方值[1]。各函數(shù)模型見圖1至圖5。

線性回歸后的擬合公式分別為：

指數(shù)回歸模型為：H=0.403 5e0.051 9 D,R2=0.672；

線性回歸模型為：H=0.400 5D+3.3371,R2=0.807 1；

對(duì)數(shù)回歸模型為：H=5.274 6 ln(D)-4.322 6,R2=0.882 2；

多項(xiàng)式回歸模型為：H=0.013 5D2+0.831D+0.560 4,

R2=0.873 8；

冪回歸模型為：H=1.323 1D0.732 8,R2=0.844 2；

通過比較發(fā)現(xiàn)，線性、對(duì)數(shù)、多項(xiàng)式、冪的回歸模型相比指數(shù)回歸模型好。決定系數(shù)R2的大小可決定模型的擬合效果。因?qū)?shù)回歸模型R2>多項(xiàng)式模型R2>冪回歸模型R2>線性回歸模型R2>指數(shù)回歸模型R2，故祁連山區(qū)青海云杉胸徑與樹高關(guān)系的對(duì)數(shù)回歸模型H=5.274 6 lnD-4.322 6擬合效果最好。

4 小結(jié)與討論

應(yīng)用本方法在研究胸徑與樹高關(guān)系過程中，相對(duì)比較單間，容易操作，也可用于其他樹種的研究。

本次的調(diào)查過程中，由于布設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)地根據(jù)海拔梯度的增高而進(jìn)行隨機(jī)布設(shè)，致使調(diào)查的樣本相對(duì)分布不均勻。

本次調(diào)查中胸徑在18.6 cm以下的樣本相對(duì)較多，而胸徑在18.6 cm以上的樹木相對(duì)較少，進(jìn)而影響了本次的數(shù)據(jù)模型的擬合效果。在以后的調(diào)查過程中，設(shè)置合理調(diào)查樣本，使數(shù)據(jù)更合理，從而使擬合模型更趨科學(xué)合理。