第6章林分材种出材量测定精Word文档下载推荐.docx
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（3）．原木材积
在生产中，原木的材积是根据原木检尺径及长度由原木材积表（logvolumetable）中查得的。
为了统一原木材积计算标准，国家颁布了原木材积表（GB4814—84），这个原木材积表适用于所有树种的原木材积计算。
原木材积的计算公式分别为：
检尺径自4～12cm的小径原木：
（6—1）
检尺径自14cm以上的原木：
（6—2）
式中：
V—原木材积（m3）；
L—原木检尺长（m）；
D—原木检尺径（cm）。
原木材积表的形式和内容如表6—5所示。
利用原木材积表（表6—5）计算同一规格的原木材积时，先根据原木检尺长及检尺径由原木材积表中查出单根原木材积，再乘以原木根数即可得到该规格原木总材积。
对于原木检尺长、检尺径超出原木材积表所列范围，但又不符合原条标准的特殊用途的圆材，根据国家木材标准中的规定（圆材材积计算公式）时，其材积可按下式计算：
V=0.8L（D+0.5L）2/10000（6—3）
式中V、L、D符号意义同前。
表6—5原木材积表GB4814—84（节录）
检尺径
（cm）
检尺长（m）
2.0
2.2
2.4
2.5
2.6
2.8
材积（m3）
4
6
8
10
12
14
16
18
20
0.0041
0.0079
0.013
0.019
0.027
0.036
0.047
0.059
0.072
0.0047
0.0089
0.015
0.022
0.030
0.040
0.052
0.065
0.080
0.0053
0.0100
0.016
0.024
0.033
0.045
0.058
0.088
0.0056
0.0105
0.017
0.025
0.035
0.060
0.076
0.092
0.0059
0.0111
0.018
0.026
0.037
0.049
0.063
0.079
0.097
0.0066
0.0122
0.020
0.029
0.054
0.069
0.086
0.105
注：
原木检尺长有2.5m长级。
（4）．削度对原木材积的影响
树干自下而上直径逐渐减小，其单位长度（通常为1m）直径减少的程度称为削度（taper）。
树干上相距1m的两端直径之差称为绝对削度（absolutetaper），例如，树干上某部位直径为20cm，向上1m处的直径为19cm，则绝对削度为1cm。
树干上各个不同部位的直径与某一固定部位直径（通常定为胸径）之差与该固定部位直径相比的百分数称为相对削度（relativetaper）。
例如，某树干上的胸径=20cm，距胸径1m处的直径di=19.2cm，则该部位的相对削度为
。
树干的近梢端和基部的削度较大，其中央部位则较小。
削度对原木材积的影响可概括为：
⑴同一长度的树干造材时，削度大的树干用材部分长度较削度小的为短。
⑵同一小头直径和长度的原木，削度大的实际材积比削度小的为大。
6.1.4.2杉原条材积测算
在我国南方广大林区，杉木是主要的用材树种，多以生产原条为主，其检量方法与原木不同。
国家为了统一杉原条尺寸检量，专门颁布了“杉原条检验GB4816—84”标准，以及供计算杉原条材积查用的杉原条材积表（GB4815—84）。
⑴原条检尺
①原条长度检量：
从大头斧口（或锯口）量至梢端短径足6cm处止，以1m进位，不足1m的作梢端舍去，经进舍后的长度为检尺长。
如某杉原条实测长度为7.8m，则检尺长为7m。
②原条直径检量：
原条直径应在离大头斧口（或锯口）2.5m处检量，以2cm进位，不足2cm时，凡足1cm进位，不足1cm舍去，经进舍后的直径为检尺径。
检量直径遇有树节、树瘤等不正常现象时，应向梢端方向移至正常部位检量。
如直径检量遇有夹皮、偏枯、外伤和树节脱落等而形成的凹陷部分，应恢复其原形检量。
劈裂材的检量，可参照“杉原条检验（GB4816—84）”执行。
⑵原条材积测算
杉木（含水杉、柳杉）的原条商品材材积，可根据杉原条检尺径、检尺长，直接由“杉原条材积表（GB4815—84）”中查得，该表的形式如表6—7所示。
该表中检尺径为8cm的杉原条材积计算公式为：
V=0.4902×
L÷
100（6—5）
检尺径自10cm
V=0.39（3.50+D）2（0.48+L）÷
10000（6—6）
V—材积（m3）；
L—检尺长（m）；
D—检尺径（cm）。
表6—7杉原条材积表GB4815—84（节录）
5
7
9
11
0.039
0.051
0.081
0.099
--
0.046
0.061
0.077
0.096
0.117
0.140
0.034
0.053
0.070
0.089
0.111
0.135
0.161
0.101
0.126
0.153
0.183
0.044
0.067
0.113
0.141
0.171
0.204
0.074
0.098
0.125
0.155
0.189
0.226
0.082
0.108
0.137
0.170
0.207
0.247
6.1.4.3锯材材积测算
⑴锯材检尺
国家标准局1984年颁布了“针叶树锯材树种、尺寸、公差GB153.1—84”、“阔叶树锯材树种、尺寸、公差GB4817.1—84”、“铁路货车锯材GB4818—84”及“载重汽车锯材GB4819—84”。
在“锯材检验尺寸检量GB4822.2—84”中规定，锯材长度检量沿长方向两端面间最短的距离，锯材宽度、厚度检量时，在材长范围内除去两端各15cm的任意无钝棱部位检量。
长度以m为单位，量至cm，不足1cm舍去；
宽度及厚度以mm为单位，量至mm，不足1mm舍去。
锯材检量进级单位及标准详见表6—4。
⑵锯材材积计算
在木材生产中，根据各种尺寸锯材的长度、宽度及厚度直接由锯材材积表（GB449—84）中查得。
锯材材积表中的材积是长方体体积公式计算得出的，即
V=L·
W·
T/1000000（6—7）
V—锯材材积（m3）；
L—锯材长度（m）；
W—锯材宽度（mm）；
T—锯材厚度（mm）。
锯材材积表的形式可参见国家颁布的锯材材积表（GB449—84）。
6.2林分材种出材量测定
6.2.1林分材种结构规律
6.2.1.1林分材种结构与林分直径结构的关系
在伐区调查中，为落实木材生产计划，应在测定林分蓄积量的基础上，按照国家木材标准和林木材质状况，确定各材种的材积，而各材种材积总和就是林分材种出材量。
为了研究林分材种出材量的测定方法，以及正确应用这些测定方法，应首先掌握林分材种结构规律。
为了研究林分材种结构规律、以及应用这一规律测定林分材种出材量，往往将材种材积转换为材种出材率的相对数值形式，即材种材积占其相应的总带皮材积的百分比，这个百分比值即为材种出材率，同时这个百分比亦称为材积比。
林分中各材种出材率与胸径的相关曲线称作材种出材率曲线，这条曲线可以反映或描述材种出材率随胸径的变化规律，这种变化规律也称作林分材种结构规律。
因此，林分材种结构与林分直径结构之间有着密切相关关系，并且，对于林分材种结构规律特点，林分直径结构起着决定性的作用。
即使平均直径、平均高、林木株数及林分蓄积量完全相同的两个林分，其材种出材量却不一定相同、且可能有很大差异，其主要原因之一是其直径结构可能不同。
由此可以看出，林分材种结构不仅与林分直径结构有关，而且林分直径结构是林分材种结构式的基础。
掌握林分材种结构和林分直径结构规律之间的关系，对于编制测定林分材种出材量数表及正确使用这些数表测定林分材种出材量是十分必要的。
6.2.1.2林分材种结构规律
林分中各材种出材率随胸径的变化规律，称为材种结构规律。
材种结构规律用曲线表达时，则为材种结构曲线，或称作材种出材率曲线（如图6—1及图6—2中所示）。
材种出材率系指经济材、薪材、废材出材率，即经济材、薪材、废材3个出材率随胸径呈现出规律性的变化（如图6—1）。
对于各径阶3个出材率之和应为100%，这就是说，3个出材率分别乘上径阶带皮材积时，分别得到相应的材种材积，它们之和即为径阶材种出材量，但径阶材种出材量应等于径阶带皮材积。
同样，一个林分的经济材、薪材、废材三者材种出材量也应等于林分总带皮材积。
在经济材中，包括了若干个名目材种，如小原木、中原木及大原木等。
这些材种出材率随胸径变化规律如图6—2中所示，对于各径阶，当以经济材为100%时，要求相应的名目材种出材率之和仍为100%。
结合图6—1、图6—2，林分材种主要结构规律如下：
⑴经济用材出材率
在小径阶处较低，随径阶增大而逐渐上升，以后上升速率变缓，到特大径阶之后有时略呈下降的趋势（因特大径阶的林木往往有内腐现象，所以经济材出材率略有下降）。
⑵薪材出材率
在小径阶处较高，随径阶增大而下降，以后下降速率变缓。
⑶废材出材率
在小径阶处较高，继而随径阶增大而下降，至一定径阶后基本持平稳状态。
有时，因大径阶林木受病虫害影响，其废材出材率会有所增大。
图6—1材种出材率曲线
图6—2广西杉木材种出材率曲线
⑷原木出材率
原木出材率随径阶增大而逐渐上升，到某一大径阶之后开始下降。
大原木出材率则随着径阶增大而逐渐缓慢增加。
⑸短小材出材率
在小径阶处最高，随径阶增大而急剧下降，至大径阶时出材率最低。
以上分析了材种出材率曲线随径阶的变化规律，这些材种出材率曲线的变化规律除受林木大小的影响外，还与材种规格有关，即材种规格改变了其材种出材率曲线也会发生相应的变化，但是，其材种出材率曲线变化趋势基本上与上述的材种结构规律相一致。
6.2.1.3材种出材率曲线的绘制
以径阶为自变量，材种出材率为因变量绘制材种出材率曲线。
由于材种出材率曲线类型较为复杂，有时难以用简单的曲线方程来描述，因此，在实践工作中往往采用随手曲线法描述材种出材率的变化规律。
其方法简述如下：
⑴材种出材率曲线
以各径阶材积合计为100%，分别经济用材，薪材及废材出材率绘制散点图，依据各自的散点分布趋势，绘制出经济用材、薪材及废材3条匀滑随手曲线。
若同一径阶3条曲线上的出材率之和不等于100%时，应进行必要的曲线调整，调整后，同一径阶由曲线上读出相应的3个出材率之和应为100%，同时还要保持3条曲线的匀滑性。
为了满足上述调整要求，在调整时，一般先不调整主要材种曲线（经济用材曲线），而选择一条影响较小且线型简单的曲线作适当调整，反复调整至满足要求为止。
⑵经济用材出材率曲线
以经济用材为100%，绘制经济用材内各名目材种出材率曲线。
绘制方法及曲线调整原则与上述材种出材率曲线的相同，即调整后，使每个径阶的各名目材种出材率曲线值之和均为100%，以及保持各条曲线的匀滑性。
⑶材种出材率整列
根据调整后的各条材种出材率曲线，以径阶为单位进行整列，以径阶带皮材积为100%，计算出经济用材中各名目材种材积占径阶带皮材积的百分数值，即为材种出材率。
计算方法是以调整后的经济用材出材率乘以各名目材种出材率，即得到各名目材种占径阶带皮材积的出材率。
6.2.2实际造材法
6.2.2.1概述
林木的材种材积受其大小和材质等因素的影响，林分平均木的材种种类及材种材积都
不可能代表大径阶和小径阶林木的材种种类及相应的材种材积。
况且，即使同等大小的林木，由于干形、病腐、弯曲等材质状况的不同，其材种材积也会有很大的差异。
因此，在林分材种出材量的测定中，通常采用伐倒一定数量的林木进行实际造材，并依据实际造材结果推算林分材种出材量，这种方法称为实际造材法，而被伐倒用于实际造材的林木称作样木，而样本的确定方法可分为机械抽样法和径阶比例法。
机械抽样法是按照数理统计学中随机抽样的原则及既定的抽样比，在林分总体中抽取样木；
径阶比例法是按照既定的选测样木株数占林分总株数的百分比，再根据各径阶林木株数确定应选测的样木株数，这种样木在我国也被称作计算木。
在实践中我国一般采用径阶比例法，因为这种方法可以保证林分中各个径阶都有一定数量的样本，并且选测的样木数量比随机样木的数量要少，相应的实际造材工作量就少，因此这种方法较为实用可行。
6.2.2.2径阶比例样木实际造材法
⑴径阶比例样木的确定
首先根据林分标准地每木检尺的结果，按照一定的比例（一般采取10%）确定实际造材样木株数（n）。
然后，计算出各径阶林木株数占标准地林木总株数的百分比（fi），利用这个百分比（fi）将实际造材样木株数（n）分配到各径阶中去，即各径阶应确定的实际造材样木株数为ni=fi×
n。
但是，对于林木株数较少的径阶（一般是最小或最大径阶）也应有一定数量（3～5株）的样木。
对于林木干形、材质变化较小的人工林，实际造材样木株数可略少些。
⑵样木造材
样木确定后，根据国家木材标准及合理造材的原则进行样木造材。
⑶造材资料整理
样木造材之后，分别径阶进行统计，计算出径阶样木的带皮材积合计值及各材种（去皮）材积合计值。
并以径阶带皮总材积为100%，计算出各材种（去皮）材积占带皮总材积的百分数，即材种出材率。
⑷林分材种出材量计算
根据林分（或标准地）每木调查结果，利用材积表计算出各径阶林木材积合计值。
然后使用实际造材材种出材率表，分别径阶计算出各名目材种材积及径阶材种材积合计值，总计之后即可得到林分（或标准地）的材种出材量。
6.2.3材种表法
6.2.3.1一元材种出材率表法
⑴一元材种出材率表
一元材种出材率表（one-waymerchantablevolnmetable）和一元材积表相类似，它是根据林木胸径一个因子确定材种出材率的数表，其具体形式如表6—13所示。
表6—13中广西杉木各级原木出材率匀滑曲线如图6—2中所示。
表6—13广西杉木材种出材率表（节录）
径阶
树皮率
（%）
出材率（%）
国家规格材
短小材
总计
大原木
中原木
小原木
小计
22
24
26
28
30
32
34
22.4
21.7
21.2
20.7
20.4
21.1
19.8
19.6
19.3
19.2
19.0
18.8
18.7
18.5
18.4
11.8
20.3
29.9
4.4
18.6
35.4
44.5
39.5
36.1
30.5
12.0
41.5
60.0
69.5
73.8
76.3
77.3
73.7
60.1
43.7
34.8
28.2
23.2
78.1
78.7
79.1
79.3
79.5
79.6
79.7
40.8
37.2
20.0
5.7
1.6
0.5
0.4
0.3
49.2
61.5
65.7
71.1
74.3
76.8
77.7
78.5
79.0
79.4
79.8
79.9
80.0
表中各级原木的划分标准和适用材种见表6—14。
表6—14各级原木划分标准
类
别
级别
规格
适用材料
原木小头去皮直径（cm）
原木长度（m）
国家
规格
材
≥26
2m以上
枕资、胶合板材
20～26
造船材、车辆材、一般用材、桩木、特殊电杆
6～20
二等坑木、小径民用材、造纸材、普通电杆、车立柱
短
小
短材：
原木小头去皮直径≥14cm
原木长度为0.4～1.8m
小材：
原木小头去皮直径为4～14cm
原木长度为1～4.8m
简易建筑、农用、包装、家具用材
⑵材种出材率表的实用性检验
在用表的林分总体内，随机抽取一定数量（一般为200～300株）的林木伐倒并进行实际造材。
根据这些林木实际造材的结果，对材种出材率表的实用性作检验。
为保证检验质量，也应按径阶比例分配的原则，将这些用于检验的样木分配到各个径阶中去。
造材结果仍以径阶为单位进行统计，作为检验的依据。
在实际工作中，一般采用以下两种检验方法。
①图解法：
以径阶为单位，分别材种绘制实际出材率与材种表出材率值的散点图及曲线图，根据相对应的两个值的差异及两条材种出材率曲线的趋势进行比较，为分析产生差异的原因提供依据。
在一般的情况，同名材种的实际出材率值与材种表中的相应的出材率值不会完全相等，但是，其差异也不会很大；
若其差异较大，则应认真分析原因，此时可能有两种情况，一是编表的问题，一是实用中存在着某种概念或习惯上的问题。
若是前者，应进行修正表的工作；
若是后者，则应认真学习有关理论知识及严格执行作业技术规程。
不分析原因一概修正表，可能越修问题越大。
对于材种表实用性的检验，严格地讲，应进行数理统计F检验，但在实际工作中，一般多采用简单统计量检验法，这种检验方法，已可满足林分材种出材量测定的精度要求。
②统计量检验法：
在材种出材率表实用性检验中，可采用平均系统误差（E）、剩余标准差（S）及均方差（
）等3个简单统计量作为评价的尺度。
一般要求平均系统误差（E）不超过±
5%，均方差（
）不超过±
10%为宜。
其计算公式如下：
a.平均系统误差
（6—8）
——第i径阶某材种出材率实际平均值；
——第i径阶某材种出材率理论值；
ni——第i径阶实际造材样木株数（i=1，2，……，k，k为径阶个数）；
n——实际造材样木株数，
b.剩余标准差
（6—9）
c.均方差
（6—10）
以上两式中各字母符号意义同上。
⑶林分材种出材量测定
利用一元材种出材率表测定林分材种出材量的方法、步骤与实际造材法基本上相同，只是实际造材法的各材种出材率是依据各径阶样木实际造材结果求出的，而一元材种出材率表法的各材种出材率是从一元材种出材率表中依径阶查定的。
其具体方法可概括为，通过标准地每木检尺求得各径阶的林木株数，利用一元材积表查得各径阶单株材积，乘以径阶林木株数得到各径阶林木带皮总材积。
然后，利用一元材种出材率表，分别径阶查定各名目材种出材率、乘以相应径阶带皮总材积，即为各名目材种材积。
各径阶同名材积之和，为林分该材种材积值，林分各材种材积值之和，即为林分材种出材量。
6.2.3.2二元材种出材率表（材种表）法
⑴二元材种出材率表（材种表）
直径相同而树高不同的林木，其材种出材量也不相同。
为了反映这种差异，根据材种出材量随直径和树高的变化规律，分别树高级或地位级、
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