福建省马尾松单木二元材种出材率模型的研究
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林业勘察设计 2019 年第 3 期
福建省马尾松单木二元材种出材率模型的研究*
王如均
（ 福建省林业调查规划院，福建 福州 350003）
摘 要： 利用福建省各县市的马尾松实际造材伐倒木数据，引入各分量联合估计系统，采用经比对后选择的材积比方程建
立马尾松单木二元材种出材率模型，并建立了马尾松单木二元材种出材率表。编表时综合考虑了如何避免材质缺陷的影
最小值
5． 9 4． 0 4． 7 5． 9 7． 2 7． 3 8． 1 8． 1 10． 4 9． 2 9． 8 12． 0 13． 6 13． 2 14． 0 12． 8 15． 8 14． 6 13． 7 18． 2 21． 5
最大值
5． 9 15． 0 15． 0 16． 3 18． 8 19． 7 20． 0 24． 2 25． 4 27． 8 28． 1 27． 9 27． 9 27． 8 29． 0 30． 1 29． 6 29． 7 29． 5 28． 9 30． 7
表 1 马尾松样木特征值
径阶
（ cm）
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
株数
（ 株）
1 73 93 119 167 198 210 217 192 212 197 166 149 134 121 80 72 56 29 18 10
响和单木材种各分量建模不相容的问题，更符合福建省林业木材生产实际。
关键字： 马尾松； 材积比； 二元材种； 出材率
中图分类号： S791． 248
文献标识码： A
文章编号： 1004 － 2180（ 2019） 03 － 0040 － 04
林分材种出材量是衡量林木经济价值的质量指标［1］。林分材种出材量的测定在森林资源资产评估 和伐区调查设计工作中都是不可缺少的内容，是森林资源调查中的重要工作。材种出材量的计算需要用 到单木出材率表或林分出材率表。目前，编制材种出材率表主要利用材种比方程或削度方程建立数学模 型编表。国内许多专家学者对削度方程编制材种出材率表做了大量的研究［2 － 5］，其不受材种规格变化的 影响和无需现场实际造材样木、工作量小、应用简便的优点使之在林业生产中得到广泛的应用。但是，由 于削度方程材种出材率表主要用于无材质缺陷的健康木出材率的测定，对存在病虫害、树干弯曲等缺陷及 受枝节影响较大的林木则会出现其材种出材率偏高的情况，具有一定的局限性。此外，以往林分单木材种 出材率的多是分材种单独建模，未考虑分量与总量相容的问题，较为不合理。因此，为使马尾松单木材种 出材率模型更符合林业生产实际，本文在采集大量的马尾松现场实际造材伐倒木的胸径、树高数据基础 上，选择合适的材积比方程，通过引入各分量联合估计系统，建立马尾松单木二元材种出材率模型。
1 ～ 4． 8
3 径阶材种结构规律分析
根据马尾松样木现场造材及按径阶归组统计结果，以横轴代表径阶，纵轴代表各材种出材率，分别绘 制各材种出材率曲线。各材种出材率曲线可大致分为三种类型： （ 1） 随径阶变大而增大，至一定值后逐渐 稳定的上升型曲线，适合该类型曲线的材种为经济材、规格材、大原木； （ 2） 随径阶变大而减小，至一定值 后逐渐稳定的下降型曲线，适合该类型曲线的材种为薪材、废材、短小材； （ 3） 随径阶变大而增大，到一定 值之后开始减小，最终逐渐平稳的先升后降型曲线，适合该类型曲线的材种为中原木、小原木、小径材。
最大值
0． 002 3 0． 034 4 0． 047 2 0． 072 2 0． 122 1 0． 167 0 0． 215 4 0． 317 7 0． 421 3 0． 500 6 0． 632 6 0． 710 5 0． 839 5 1． 152 1 1． 166 1 1． 379 2 1． 489 2 1． 581 1 1． 805 8 1． 998 6 2． 071 6
* 基金项目： 森林生长动态预测模型及林业数表研制（ 2018） 。 作者简介： 王如均（ 1982-） ，男，福建上杭人，工程师，主要从事森林资源调查与监测工作，（ E-mail） 85333045@ qq． com。
·40·
林业勘察设计 2019 年第 3 期
1 样木数据采集
结合木材生产，在全省范围内用随机或机械抽样方法采集现场马尾松实际造材伐倒木作为样木。样 木选取生长正常、未断稍、没有明显制材缺陷的林木，且分布于不同立地、密度、年龄的林分中。同时，每个 径阶和树高级均有相应数量的样木，总株数在 500 株以上。通过筛选，本次共采集符合要求的马尾松样木 2 514 株，基本上覆盖了福建省各县市，具有代表性。样木伐倒后，以 1 m 为区分段按木材生产规范测定样 木胸径、树高、各材种材积等数据（ 表 1） 。
平均值
0． 002 3 0． 013 7 0． 027 1 0． 045 0 0． 069 0 0． 106 0 0． 143 1 0． 183 4 0． 244 3 0． 309 9 0． 401 1 0． 474 7 0． 556 1 0． 652 4 0． 775 0 0． 872 4 0． 975 1 1． 027 0 1． 272 7 1． 333 5 1． 699 0
2 材种划分
采用福建省经济材材种划分标准划分规格材与非规格材（ 表 2） 。
表 2 经济材材种划分标准
材种规格
大原木
规格材 中原木
小原
19 ～ 25
13 ～ 19
≥2
≥2
≥2
5 ～ 13 ≥2
非规格材
短小材
短材
小材
＞ 13
3 ～ 13
0． 4 ～ 1． 8
平均值
5． 90 7． 32 9． 24 10． 72 12． 08 13． 33 14． 41 15． 20 16． 49 17． 73 19． 26 19． 89 20． 32 20． 76 21． 48 22． 29 22． 21 22． 27 22． 99 22． 93 25． 65
树高（ m）
材积（ m3 ）
最小值
0． 002 3 0． 005 8 0． 012 8 0． 023 1 0． 032 1 0． 060 0 0． 071 8 0． 089 3 0． 134 0 0． 163 3 0． 220 3 0． 288 9 0． 347 1 0． 365 1 0． 438 9 0． 489 1 0． 597 5 0． 633 9 0． 719 0 1． 014 0 1． 320 8
福建省马尾松单木二元材种出材率模型的研究*
王如均
（ 福建省林业调查规划院，福建 福州 350003）
摘 要： 利用福建省各县市的马尾松实际造材伐倒木数据，引入各分量联合估计系统，采用经比对后选择的材积比方程建
立马尾松单木二元材种出材率模型，并建立了马尾松单木二元材种出材率表。编表时综合考虑了如何避免材质缺陷的影
最小值
5． 9 4． 0 4． 7 5． 9 7． 2 7． 3 8． 1 8． 1 10． 4 9． 2 9． 8 12． 0 13． 6 13． 2 14． 0 12． 8 15． 8 14． 6 13． 7 18． 2 21． 5
最大值
5． 9 15． 0 15． 0 16． 3 18． 8 19． 7 20． 0 24． 2 25． 4 27． 8 28． 1 27． 9 27． 9 27． 8 29． 0 30． 1 29． 6 29． 7 29． 5 28． 9 30． 7
表 1 马尾松样木特征值
径阶
（ cm）
4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44
株数
（ 株）
1 73 93 119 167 198 210 217 192 212 197 166 149 134 121 80 72 56 29 18 10
响和单木材种各分量建模不相容的问题，更符合福建省林业木材生产实际。
关键字： 马尾松； 材积比； 二元材种； 出材率
中图分类号： S791． 248
文献标识码： A
文章编号： 1004 － 2180（ 2019） 03 － 0040 － 04
林分材种出材量是衡量林木经济价值的质量指标［1］。林分材种出材量的测定在森林资源资产评估 和伐区调查设计工作中都是不可缺少的内容，是森林资源调查中的重要工作。材种出材量的计算需要用 到单木出材率表或林分出材率表。目前，编制材种出材率表主要利用材种比方程或削度方程建立数学模 型编表。国内许多专家学者对削度方程编制材种出材率表做了大量的研究［2 － 5］，其不受材种规格变化的 影响和无需现场实际造材样木、工作量小、应用简便的优点使之在林业生产中得到广泛的应用。但是，由 于削度方程材种出材率表主要用于无材质缺陷的健康木出材率的测定，对存在病虫害、树干弯曲等缺陷及 受枝节影响较大的林木则会出现其材种出材率偏高的情况，具有一定的局限性。此外，以往林分单木材种 出材率的多是分材种单独建模，未考虑分量与总量相容的问题，较为不合理。因此，为使马尾松单木材种 出材率模型更符合林业生产实际，本文在采集大量的马尾松现场实际造材伐倒木的胸径、树高数据基础 上，选择合适的材积比方程，通过引入各分量联合估计系统，建立马尾松单木二元材种出材率模型。
1 ～ 4． 8
3 径阶材种结构规律分析
根据马尾松样木现场造材及按径阶归组统计结果，以横轴代表径阶，纵轴代表各材种出材率，分别绘 制各材种出材率曲线。各材种出材率曲线可大致分为三种类型： （ 1） 随径阶变大而增大，至一定值后逐渐 稳定的上升型曲线，适合该类型曲线的材种为经济材、规格材、大原木； （ 2） 随径阶变大而减小，至一定值 后逐渐稳定的下降型曲线，适合该类型曲线的材种为薪材、废材、短小材； （ 3） 随径阶变大而增大，到一定 值之后开始减小，最终逐渐平稳的先升后降型曲线，适合该类型曲线的材种为中原木、小原木、小径材。
最大值
0． 002 3 0． 034 4 0． 047 2 0． 072 2 0． 122 1 0． 167 0 0． 215 4 0． 317 7 0． 421 3 0． 500 6 0． 632 6 0． 710 5 0． 839 5 1． 152 1 1． 166 1 1． 379 2 1． 489 2 1． 581 1 1． 805 8 1． 998 6 2． 071 6
* 基金项目： 森林生长动态预测模型及林业数表研制（ 2018） 。 作者简介： 王如均（ 1982-） ，男，福建上杭人，工程师，主要从事森林资源调查与监测工作，（ E-mail） 85333045@ qq． com。
·40·
林业勘察设计 2019 年第 3 期
1 样木数据采集
结合木材生产，在全省范围内用随机或机械抽样方法采集现场马尾松实际造材伐倒木作为样木。样 木选取生长正常、未断稍、没有明显制材缺陷的林木，且分布于不同立地、密度、年龄的林分中。同时，每个 径阶和树高级均有相应数量的样木，总株数在 500 株以上。通过筛选，本次共采集符合要求的马尾松样木 2 514 株，基本上覆盖了福建省各县市，具有代表性。样木伐倒后，以 1 m 为区分段按木材生产规范测定样 木胸径、树高、各材种材积等数据（ 表 1） 。
平均值
0． 002 3 0． 013 7 0． 027 1 0． 045 0 0． 069 0 0． 106 0 0． 143 1 0． 183 4 0． 244 3 0． 309 9 0． 401 1 0． 474 7 0． 556 1 0． 652 4 0． 775 0 0． 872 4 0． 975 1 1． 027 0 1． 272 7 1． 333 5 1． 699 0
2 材种划分
采用福建省经济材材种划分标准划分规格材与非规格材（ 表 2） 。
表 2 经济材材种划分标准
材种规格
大原木
规格材 中原木
小原
19 ～ 25
13 ～ 19
≥2
≥2
≥2
5 ～ 13 ≥2
非规格材
短小材
短材
小材
＞ 13
3 ～ 13
0． 4 ～ 1． 8
平均值
5． 90 7． 32 9． 24 10． 72 12． 08 13． 33 14． 41 15． 20 16． 49 17． 73 19． 26 19． 89 20． 32 20． 76 21． 48 22． 29 22． 21 22． 27 22． 99 22． 93 25． 65
树高（ m）
材积（ m3 ）
最小值
0． 002 3 0． 005 8 0． 012 8 0． 023 1 0． 032 1 0． 060 0 0． 071 8 0． 089 3 0． 134 0 0． 163 3 0． 220 3 0． 288 9 0． 347 1 0． 365 1 0． 438 9 0． 489 1 0． 597 5 0． 633 9 0． 719 0 1． 014 0 1． 320 8