实验一：主要造林树种胸径、树高和冠幅生长之间的联系东北林业大学.doc

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1、实验一、主要造林树种胸径、树高和冠幅生长测定一 实验目的和意义森林培育的主要目标是提高森林生产力，这就需要了解树木生长，需要了解林木各个生长指标之间的关系。本试验的目的是通过对东北林区主要造林树种胸径、树高和冠幅的调查，在其它环境条件一致的基础上，评价不同树种的生长特性和潜力，以期为本地区的造林树种选择工作提供科学的依据。本实验涉及造林学中的造林树种选择、人工林产量形成基础等章节。二 实验原理 “适地适树”是造林学中六大技术环节的核心，而选树适地是最基本的途径之一。哪些树种适合在某一地区栽植，并能够满足造林者的目的与要求，方法之一是对该地区同时栽植的多个树种进行调查，对比和分析与林分生长密切相

2、关的指标。通过测定人工林的胸径、树高和冠幅指标，能够直观地表征不同造林树种在某地区的生长状况和适合程度，同时，通过建立胸径、树高和冠幅之间的联系，有助于深入认识不同树种的生物学特性。三 实验内容1、不同树种单株林木胸径、树高和冠幅的调查；2、种间林分平均胸径、树高和冠幅的比较；3、不同树种林木胸径与树高和冠幅之间的联系。四 实验仪器（工具）1皮尺；2测胸径用围尺； 3测高器；4 记录夹；5数据记录表；6 记录用铅笔；7 计算器；8 坐标纸；9 三角板；10彩色粉笔 五 实验材料（药品、试剂、样品、树种、林分）在哈尔滨市实验林场落叶松、樟子松、水曲柳、胡桃楸、黄波罗、蒙古栎、白桦林分中任选3个林

3、分（包括针叶树种和阔叶树种）开展实验。六 实验步骤（一）数据收集1、在选定的林分中,用皮尺围定面积为20 m20 m的临时调查样地1块，合计3块不同树种样地。2、 在样地内，用粉笔按着顺序给每株林木编号（如1-99），然后用围尺测定所有林木的胸径，以测高器测定各林木的树高，分别选择南-北和东-西两个方向采用皮尺测定树冠的宽度，同期将数据填入数据记录表（表1）。表1树木平均胸径与树高、冠幅实验调查表地点： 调查时间： 树种： 林龄： 样地面积： 记录者： 树 种树 号胸径（cm）树高 （m）冠幅宽度（m）东-西南-北112.n212.31（二）数据处理1、 林分平均胸径、树高的计算通过表1，分别

4、求算2树种平均胸径、树高，将计算结果填入表2对应位置。表2 两树种平均胸径与树高、冠幅树 种平均胸径（cm）平均树高（m）平均冠幅（m2）1232、林分平均冠幅的计算 冠幅是指树冠的垂直投影面积，一般以相互垂直的两个方向上的树冠直径来换算树冠半径，本研究采用4个方向上的冠幅宽度来计算，见下面公式：S = * (r1+r2+ r3+r4)2 这种处理方法把树冠近似看成圆形，与实际情况接近。本实验在野外测定树冠南-北和东-西方两方向上的树冠直径（宽度），并换算为冠幅。以每株林木为单位，求算某树种整个林分的平均冠幅，填入表2对应位置。3、 胸径与树高和冠幅之间的联系 对于每一树种，建立胸径与树高和冠

5、幅之间的线性关系，即： 其中y为依变量，x为自变量。a和b为估计参数。例如y可以是树高或冠幅，x则可以是胸径。以上过程可以通过Windows EXCEL 2003软件进行拟合。具体的求算步骤请查看下面的补充材料。（三）实验结果图绘制将软件拟合的相关关系图，转移到坐标纸上：选取20-30株林木个体，将胸径（x1）和树高（y1），胸径（x2）和冠幅（y2）定位在坐标纸上，并手绘出拟合的直线。样图见图1和图2。图1 两树高与胸径之间的相关关系图注：本图依据凉水自然保护区红松人工林实测数据（2006年）拟合图2 两树种冠幅与胸径之间的相关关系图注：本图依据帽儿山实验林场尖砬沟森林培育试验站天然次生林实

6、测数据（2002年）拟合七 实验结果与分析 1、根据计算结果，比较不同树种平均胸径、树高和冠幅的差异。要求有针对性地进行论述，并结合研究结果中的图表。例如，“树种1的平均胸径大于树种2，但是冠幅却小于树种2（表2）”。根据林分生长的状况，分析哪个树种可能更适合于本地区栽植。2、根据树高与胸径，冠幅与胸径之间的相关关系，判断所拟合函数的相关性质（正、负或不存在）；依据决定系数（R2）的大小，判断依变量与自变量之间的紧密程度。首先在种内比较树高与胸径，冠幅与胸径之间的关系，哪个更密切；然后，依据选取的树种，比较针叶树和阔叶树之间，依变量与自变量之间的紧密程度是否发生改变。最后，请分析形成这种现象的

7、潜在原因（包括树种的生长特性、保留密度、经营措施等）。八 实验报告撰写 每位同学做完实验后都要完成一份实验报告。实验报告的撰写有固定的格式和要求。同学们可以根据实验报告的要求，将各项内容填写到实验报告书中。（1）实验名称：将本实验题目写上；（2）实验的目的和意义：将本实验指导书第一节“实验的目的和意义”中的内容写上；（3）实验原理：将本实验指导书第二节“实验原理”中的内容写上；（4）实验仪器：将调查中和内业分析中使用的工具写上；（5）实验药品和实验材料：根据你调查的林分，填写林分特征（包括树种、林龄、面积、地点等）；（6）实验内容：按本实验的内容填写；（7）实验结果与分析：这部分需要用比较多一

8、点的文字去论述。要从不同树种的胸径、树高、冠幅生长状况和相关关系等方面分别论述。（8）实验报告的图表要单独一页，夹在实验报告中。九 注意事项1 每木调查时，测定和记录过程要准确，避免遗漏或错记。在数据处理时，各个指标的计算过程也要准确，否则可能得到相反的结果。2图表绘制要仔细，图表大小要合适，最好每个图的大小控制在 50mm60mm (高宽)范围内。用坐标纸绘图要干净。3 实验报告撰写要清楚、简捷、明了，结论要准确。4 各个调查数据、各种计算过程原稿要保存，不要丢失，这样出现错误时，可以查对原始数据和计算过程。补充材料：附线性关系的求解过程：已知方程为：根据最小二乘法，可以获得各参数的求解:=在具体的计算中，为简便步骤，可以按着下面的方法进行：（1）确定样本数 n，即每树种调查的林木个体株数（2）分别计算下式： 依据上面计算结果，带入下式：=- ()2/n=- ()2/n= - ()/n结合x和y的平均值，可以求算：=/=据此，可以得到每个树种树高和冠幅与胸径的线性关系。决定系数的计算： =