第2章 树木生长量测定

各种因子的生长率尤其是材积生长率，在实际工作中应用很广。但除胸 径生长率外，其它因子的生长率很难直接得到，通常根据它们与胸径生 长率的关系间接推求。
1.断面积生长率(Pg)与直径生长率(Pd)的关系
pg = 2 pd
ph = kpd
根据
2.树高生长率与胸径生长率的关系
根据
k值是反映树高生长能力的指数 , 大约在0～2之间, 值越大则树高生长越旺盛
4
5
6
7
8
9 10 11
材积总生长曲线
树高总生长曲线
材积 0.10 0.09 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 连年生长量 平均生长量
年 龄 5 10 15 20
年龄 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
胸径 总生长量
树高
材积 连年生长量
平均生长量
直径(cm) 40
0.03 0.02 0.01 0.00
倒木区分求积基本类似，通常在每个区分段中央处截取圆盘。由于胸高直 径的生长过程是解析重要因子，故胸高处必须截取圆盘，不足一区分段长 的树干顶部为梢头，在梢头底位置须截取圆盘，以恰好在各区分段中点位 置上的圆盘面为工作面，用于查数年轮和量测直径，在各圆盘非工作面上 标明圆盘编号与统一方向等。
二、树干解析的内业工作
0.45
连年生长量
上述连年生长量与平均生长量的关系， 是树木正常状况下生长规律的概括，具 体到某一株树的现实生长曲线，则因经
平均生长量
数量成熟龄
0.00 0
营措施、气候、病虫害等影响，其关系 有时极为复杂。
150 200
应用
连年生长量与平均生长量关系示意图
50 100
第5节 生长率
树木因子某年的连年生长量与该年总生长量之比称为树木 生长率, 以材积为例：
第１节 树木年龄测定
测定树木生长量，首先必须确定树木年龄。确定树 木年龄的方法很多，常用方法有以下几种： 1. 查数年轮法（通常情况，根颈处横断面上的年轮数） 2. 查数轮生枝法 3. 生长锥测定法 4. 查阅造林技术档案或访问（是确定人工林年龄的最可靠方法） 5. 目测法（根据树木大小、树皮颜色和粗糙程度及树冠形状等目估）
如果查数年轮的断面高于根颈位置，则必须将数得之年轮数加上树 木长到此断面高所需年数才是树木总年龄。某一高度横断面上的年轮 数只说明该高度以上的最多年数。查数年龄时，应多方向查数。 若气候突变或严重病虫危害，影响了树木正常生长，这时会在一年 内形成两个或更多个年轮。其中非正常形成的“年轮”称为伪年轮， 伪年轮可根据以下特征识别： （1）宽度比相邻真年轮小 （2）常不形成完整的闭合生长环，而有部分重合现象 （3）轮廓不如真年轮明显 除伪年轮外，有时也有年轮消失现象，这主要是因树木被压，或受 其它灾害而使树木生长迟缓以至于暂时中止。
2. 查数轮生枝法 有些树种，如松、杉、杨等， 一般每年在树顶端生长一轮侧 枝，可直接查数轮生枝环数及 其脱落或修枝后留下的痕迹来 确定年龄。老龄树干下部枝痕 不明显部分，可用对比小树等 方法近似确定。查数轮生枝确 定年龄对幼树较精确，对老树 则精度较差。
3. 生长锥测定法 当得不到树干圆盘时, 可用生长锥查定树木年龄。由三部分组成： (1) 锥柄 (2) 锥筒 (3) 探取杆 锥把手，也是存放锥筒的盒子 锥主体，为带有螺旋刃的空心钻，用以锥入树干中 用于将木条从筒中取出，尖端有倒钩齿
年龄（年）
第4节 平均生长量与连年生长量的关系
一般关系如下图所示，概括为以下几点: 当平均生长量随年龄增大而增加时，连年生长量大于平均生长量； 平均生长量取得极值时，连年生长量与平均生长量相等，即图上两条曲 线相交；称平均生长量极大时的年龄为数量成熟龄； 当平均生长量随年龄增大而下降时，连年生长量小于平均生长量； 连年生长量波动幅度比平均生长量大，峰值较平均生长量大且早。
几种生长率公式的结果比较
XX 生长率
20%
4.5% 定义公式 单利公式 3.0% 复利公式 普雷斯勒公式
10% 定义公式 15% 单利公式 复利公式 普雷斯勒公式
1.5%
5%
0% 0 15 30 45 60 75 90
0.0% 0 50 100 150
年龄
200
P单利>P复利>P普雷斯勒
不同因子生长率之间的关系
第3节 总生长量及生长方程(曲线)
树木生长过程可用一方程或曲线来表达，这种曲线称为生长曲线。按其 形状大体可分为两类：一类呈递增型，如直径、树高、材积等因子的生长曲 线；另一类呈递减型，如形数、形率、生长率等因子的生长曲线。按来源也 可分经验方程和理论方程两类。例如，逻辑斯谛（Logistic）理论方程：
第2章 树木生长量测定
Measurements of Individual Tree Growth
内容提要： 树木年龄及其测定 树木生长量种类 树木生长方程 平均生长量和连年生长量 生长率 树干解析 一定间隔期内树木某因子所发生的变化统称为生长, 变化的量 称为生长量，间隔期可为 1年、5年、10年或更长。 树木生长量受树种、树木年龄、立地条件及人为经营措施等诸 多因素影响。生长量可作为评定立地条件与经营措施效果的重要 指标，研究树木生长规律，在林业生产上有着重要意义。
3.材积与胸径、树高及形数生长率之间的关系
p v = ( k + 2) p d
根据
K (4)施耐德公式 pv = nd '
为胸高处外侧 1cm半径上的年轮数 为去皮胸径
0 缓慢
为生长系数
1 中庸 2 旺盛
沿着树干每间隔特定高度截锯一块圆盘，根据对各已 知高度圆盘的年轮数查数、各圆盘各年轮的年龄确定 与直径量测，计算树木各因子（胸径、树高、材积等） 的各种生长量（总生长量、平均生长量、连年生长量 等），拟合生长方程或绘制生长曲线，分析树木生长 过程，这项工作称为树干解析。作此对象的树木称为 解析木。
解析木树干纵剖面图
材积平均生长量与连年生长量曲线
一、树干解析的外业工作
(1) 解析木选取与生长环境记载 解析木选取根据树干解析的目的和要求 而定，一般选择生长正常、无病虫害、主干明显的平均木或优势木。 (2) 解析木伐倒与测定 伐倒前，准确标明根颈位置，实测胸径，并在树
干上标明胸高位置和南北(或其它)方向。应记载解析木所处的立地条件、 林分状况、冠幅及与邻近树木的位置关系，并绘制树冠投影图等。 (3) 解析木圓盘截取与注记 将树干分成若干段，区分段长度或个数与伐
Zv pv = × 100% v
它说明树木生长过程中某一期间的相对速度，不同树种在 不同条件下生长速度或树木不同因子生长速度比较以及未 来生长量的预估等，用生长率要方便得多。 当连年生长量较难测定时(如生长慢)，一般用定期平均生 长量代替，因而派生出如下常用生长率近似计算公式。
以材积为例,设Va为期初材积,Va+n为期末材积,间隔期n年内生长率以Pv表示。
(1)复利公式
va + n ) − 1] × 100% pv = [( va
pv = va + n − va n va × 100%
1 n
(2)单利公式
(3)普雷斯勒公式
va + n − va va + n − va 200 n × × 100% = pv = % va + n + va va + n + va n 2
式中： 是调查因子， 是年龄，
y
x
k y= −µ⋅x +c 1+ e
k , µ , c 为参数，e 为自然对数的底。
一个理想方程最好满足通用性强、准确度高，且能给出方程参数生物学 解释。至今，除根据生物学特性某些假定条件推导出的少数模型外，大多还 停留在经验方程阶段。不同树种、不同条件，生长过程有时差异很大，很难 用一种公式完全概括。
实际量测值
年龄 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 206 树高 1.41 2.49 3.50 4.50 5.57 6.90 10.30 15.30 19.70 23.30 27.96 31.30 34.30 36.50 38.18 41.39 41.85 42.31 42.77 43.22 43.50
生长量、连年生长量和平均生长量，并计算材积生长率。 （8）绘制各种生长量生长过程曲线 为直观表示各因子随年龄的变化， 将各种生长量绘成曲线图。
（1）查定各圆盘年轮个数 将圆盘工作面刨光，通过髓心划出圆盘统一方 向相互垂直的两条直径线，查数各圆盘年轮个数。其方法是： ① 在0号盘两条直径线上，由髓心向外按每个龄阶(3年或5年等)标出各 龄阶位置，剩余年轮个数若不足一个龄级年数，则作为不完整龄阶。 ② 在其余圆盘的两条直径线上，要由圆盘外侧向髓心方向查数并标定各 龄阶的位置，首先标出不完整龄阶位置，然后标出完整龄阶。 （2）各龄阶直径量测 量测每个圆盘两条直径线上各龄阶的直径，取两个 方向上同一龄阶的直径平均数为该龄阶直径。 （3）各龄阶树高确定 树龄与各圆盘的年轮数之差，近似作为树木生长到 该断面高度所需要的年数，根据断面高度（纵坐标）以及生长到该断面高 度所需要的年数（横坐标）绘出树高生长过程曲线，各龄阶树高，可从曲 线图上查出，也可用内插方法按比例算出。
树高（米） 45 40 35 30
紫果云杉树高总生长量曲线
43.91 y= 1 + 47.180e −0.0397x
实际量测值 模型理论值
2wk.baidu.com 20 15 10 5 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
（4）绘制树干纵断面图 绘制树干纵断面图。
以直径为横坐标，树高为纵坐标，按适当比例
（5）各龄阶材积计算 各龄阶材积按伐倒木区分求积法计算。除最大年龄 带皮与去皮材积可直接计算外，其它各龄阶材积（仅有去皮）计算，首 先需确定某具体龄阶的梢头长度，它等于该龄阶树高减去等长区分段的 总长度，由此可知梢头底断面在树干哪个具体位置，然后再根据梢头底 断面位置来确定梢头底直径大小，它可从树干纵断面图上查出，也可根 据圆盘各龄阶直径量测记录用内插法按比例算出。 （6）计算各龄阶形数（胸高形数） （7）计算各龄阶的生长量 一般情况下，应包括胸径、树高和材积的总
树高(m) 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 10 20 30
树高 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
材积 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 年龄
年龄
0
1
2
3
使用方法：将锥筒装入锥柄方孔中 固定，垂直顺时针旋入树干，待钻 过髓心，将探取杆沿锥筒内壁插入 取出木条。树的年龄需加上由根颈 长至锥点高度所需年数。
第2节 生长量的种类
按调查因子可分为直径、树高、形数、断面积、材积和重量生长 量等；按生长时间长短分为总生长量、定期生长量、连年生长量 等；用年平均值表达则有总平均生长量和定期平均生长量等。 1. 总生长量 树木自栽植开始至调查时整个期间累积生长的总量 2. 定期生长量 树木在定期n年间的生长量 3. 总平均生长量 也简称为平均生长量，是总生长量被总年龄所除之商 4. 定期平均生长量 定期生长量被定期年数所除之商 5. 连年生长量 是指树木一年间的生长量。对于生长缓慢的树种，由于连年生 长量数值很小，测定困难，常用定期平均生长量代替。对于生 长极快的树种，如泡桐、桉树等，可直接用连年生长量。