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第7章 树木生长量测定


“S”型生长曲线特点:随年龄增加,总量也增加, 增加的速度:慢 — 快 — 慢。根据这一特点,把生长 过程划分三个生长发育阶段:第一个拐弯点前,为幼龄 阶段,第一与第二拐点之间,为中、壮龄阶段,第二拐 点以后为成熟龄阶段。像D、H、V等调查因子生长过程呈 “S”型。
反“J”型生长曲线特点:随年龄的增长生长量减少, 像形数、形率、株数等因子。反“J”型曲线简单。
⑶数轮生枝 有些针叶树,如马尾松、黄山松等,每年在 树的顶端生长一轮侧枝,可直接在树干上查数枝 条的环数,一轮枝条即一年,判断树木年龄。 小树年龄确定准确,大树、老树易出现误差, 因树高看不清及老树树干下部的技痕不明显。 赣南有少数地方一年抽二次梢,出现两轮。
⑷查造林技术档案 对人工林适用,查出造林的年份进行推算, 或访问当地有关人员。 ⑸目测法 根据树木的大小、树皮颜色等外部特征目 测年龄,有一定误差。在大面积森林调查时,往 往只要测定龄级或龄组,凭经验可以准确地目测 龄级或龄组。
7.2 树木生长量的概念和种类
7.2.1 树木生长量的定义 随着年龄的增加,树木各调查因子所发生
的变化叫生长,变化的数量叫生长量。 生长量是时间的函数
y f(t)
生长量一般以年( 按调查因子 → 胸径、树高、材积等生长量 2. 按时间长短 → 年生长量,定期生长量 3. 按相对、绝对值 → 绝对生长量、相对生长量
⑷ 定期平均生长量 θ n=(Vt-Vt-n)/n 定期生长量除以定期年数(n)。表示n年间平均每 年生长的材积。
⑸ 年生长量
Z=Vt -Vt-1
一年内的生长量。树木年生长量很小,不易测准,
常用定期平均生长量代替。
P174-175实例
nVt nVtn

Z
7.3 树木生长方程 ⑴总生长曲线 总生长量指某时间所
以256年红松为例:根据树干解析资料(P178)用 Richards模型建立总生长方程:
H 3.9 44 1 e 1 0 .05 1 t1 0 .72 23 98
对方程求一阶导数得连年生长量方程:
ZdH34 .941 05.01023 dt
1.729 8 1e0.010t20 3.729e80.010t2
把不同的年龄代入方程式,得到各年龄时期的连年 生长量,绘成曲线为连年生长量曲线。
Zf(t)
利用求极值的方法,对Z求一阶导数(即对H求二阶 导数),并令其等于0,可以求出连年生长量极大值时的 年龄及生长量。
将各年龄代入 方程,得到各年龄 时期树高预测值 (理论值见表),绘成 曲线,为理论生长 曲线
例2 一株92年兴安落叶松的树高生长过程 利用树干解析方法,获得该树各年龄树高生长量 (见表),拟合数学方程式:
y3.4 81e32.0 5 69/9t2
把各年龄代入方程式,可得到各年龄时期的树高生 长量预测值(理论值见表),用预测值可绘制生长曲线图。
7.1 树木年龄的测定
⑴ 年轮法 根据树木在横断面上每年增加一轮的特点, 确定树木年龄。 在正常情况下,一年间生长所形成的年轮是 一个闭合环,环内能清晰地看出春材和秋材,春材 颜色浅、距离较宽,秋材颜色深且窄。春、秋材合 起来为一年长的。
⑵ 生长锥法 生长锥是测定树木年龄和 直径生长量的专用工具。 使用方法:将锥筒插入锥 柄的方孔上,右手握住柄的中 间,左手扶住锥筒,垂直树干 将锥筒按顺时针方向旋转。穿 过髓心后倒退,再用探取杆插 入筒中取出木条,在木条上查 数年轮。
以时间长短划分生长量的种类(以材积为例) ⑴ 总生长量 Vt — 树木从开始生长到 t 年时材积积累的总量。 ⑵ 总平均生长量 θ =Vt/ t — 总生长量除以年龄,表示 t 年期间 每年平均生长的材积。
⑶ 定期生长量
Zn=Vt -Vt-n
树木在某一期间的生长量。Vt 为现在树干材积,Vt-n 为n年前树干材积,则n年间材积生长量叫定期生长量。
生长的总量。如果用一条曲 线表示某调查因子在各年龄 时期的总生长量,称该曲线 为总生长量曲线,简称生长 曲线,也叫生长过程。
紫果云杉树高生长曲线
绘制生长曲线需要知道各年龄时期的总生长量,获 取总生长量的途径:①定期测定;②树干解析法。
有各年龄总生长量,可绘制生长曲线。生长曲线的线 型主要有两类:一类呈“S”型,一类呈反“J”型。
实例分析 ①不同树种其生长过程不一样。 ②二株树树高的实测值和预测值非常接近,说明数 学方程式对生长过程拟合很成功,意味着不同生长过程, 要采用不同数学方程式拟合,不能用统一的方程式拟合 所有的生长过程。 有了总生长量方程式,分析树木的其它生长量非常 方便。 ⑶ 生长方程拟合方法 根据最小二乘法原理拟合
•第7章 树木生长量 测定
概述:树木生长是由木质部与 韧皮部之间的形成层进行细胞分裂, 使横断面增粗,纵向增高,由于树 木横断面的增粗,纵向增高,树干 的材积、重量等也随着发生变化, 这种变化叫生长,变化的数量叫生 长量。
生长量是重要的调查因子,其重要性表现为: ⑴ 根据生长量的大小检验经营措施是否合理。 ⑵ 树高生长量常作为评定立地质量的依据。 ⑶ 研究树种生物学特性,如根据树种生长速 度,确定速生树种、慢生树种及划分不同生长发育 阶段等。 ⑷ 研究生长量变化规律可以确定森林成熟时 间,作为森林采伐的重要依据。
⑵ 生长方程 用数学方程式表达生长曲线称生长方程,又称生长理 论方程:
y f(t)
表达生长曲线的数学方程式很多,见P176-177 介绍二个实例: 例1 一株265年红松的树高生长过程 利用树干解析方法,得到该红松树高生长过程,见 P178
P178
利用年龄与树高实测值建立数学模型:
y0.025 t1.54 07 e 7 50.0 504t984
7.4 连年生长量和平均生长量的关系 7.4.1 连年生长量 Z
连年生长量指一年生长的数量。从树的一生来看,年 生长量可理解为树木生长速度,用方程式表示:
Zft
对总生长量方程求一阶导数,近似作为连年生长量 的生长方程。
若: yft 为总生长量方程式
则连年生长量方程式为: Z dy dt
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