第3章林分結構
［本章提要］本章將主要介紹林分結構中最基礎、最重要的林分直徑結構規律，並以人工林為物件，介紹林分直徑結構規律、特徵及其擬合方法。在此基礎上，簡要地介紹樹高、幹形及材積等主要測樹因子的結構規律及特徵。
3.1.1林分直徑結構概述
不論是人工林還是天然林，在未遭受到嚴重地干擾（如自然因素的破壞及人工採伐等），經過長期的自然生長枯損與演替的情況下，林分內部許多特徵因子，如直徑、樹高、形數、材積、樹冠以及複層異齡混交林中的林層、年齡和樹種組成等，都具有一定的分布狀態，而且表現出較為穩定的結構規律性，在測樹學中稱它為林分結構規律（law of stand structure）。因此，林分結構內涵著這些反映林分特徵因子的變化規律，以及這些因子之間的相關規律。**這些規律，對森林經營技術、編制經營數表及林分調查都有著重要意義。
在林分內各種大小直徑林木按徑階的分配狀態，稱作林分直徑結構（stand diameter structure），亦稱林分直徑分布（stand diameter distribution）。無論在理論上還是在實際上，林分直徑結構是最重要、最基本的林分結構，不僅因為林分直徑便於測定，而是因為林分內各種大小直徑的樹木的分配狀態，將直接影響樹木的樹高、幹形、材積、材種及樹冠等因子的變化。經研究也表明，上述各因子的結構規律與林分直徑結構規律緊密相關。
在理論上它為許多森林經營技術及測樹製表技術提供了依據。
在林分直徑結構中，又以同齡純林的直徑結構規律為基礎，而復層異齡混交林的直徑結構規律要複雜得多。因此，在林分直徑結構中，主要研究同齡純林的直徑結構規律以及在營林技術中的作用。
同齡純林的直徑結構規律的重要作用主要體現在以下幾個方面。
⑴林分材種結構與林分直徑結構密切相關，並且對林分材種結構規律及特點，林分直徑結構起著重要的作用。它不僅決定各材種的分布比例，而且決定各材種的總材積呈。因此，在編制林分材種出材量表時，首先應研究林分直徑結構規律及其與材種結構規律之間的關係，只有這樣才能編制出適用性強、精度高的林分材種出材量表。
所以，林分直徑結構是編制林分材種出材量表的基礎，同時，也是評估林分經濟利用價值及經濟效益的重要依據。
⑵林分直徑結構與林分斷面積、材積等因子密切相關。由於組成林分的林木生長與枯損引起林分直徑結構動態轉移，從而造成林分蓄積的動態轉移。所以林分直徑結構動態模型是**林分生長過程的重要基礎。
⑶林分其它調查因子（如樹高、斷面積、幹形和材積）與直徑之間有著密切關係，可依據它們的相關性，利用林分直徑結構規律，研究、推斷相關因子的結構規律。例如，曾從理論上推導出：當或關係式成立時（x為直徑，y為樹高、斷面積或材積），如x遵從weibull分布，則y也遵從weibull分布，這時，兩個weibull分布中的相應引數也緊密相關。
另外，在營林或林分調查工作中，經常依據林分調查因子（如樹高、形數、材積等）與直徑的關係、繪製、擬合各調查因子隨直徑變化的相關曲線（如樹高曲線、形數曲線、材積曲線等），或編制數表（如樹高表、形數表、材積表等）。因此，這些因子間的關係在林分調查中有重要作用。
⑷研究結果表明，同齡純林直徑結構規律一般呈現為以林分算術平均直徑（）為峰點的單峰山狀曲線，且近似於正態分佈（normal distribution），其山狀分布曲線隨著林齡增加呈現出規律性變化，即分布曲線有規律地移動。林分直徑分布曲線的變化規律，可作為制定、檢查營林技術措施效果的依據之一。特別是設計撫育間伐方案時，本著去劣留優，兼顧中、大徑階林木的原則，在實施中要考慮林分直徑結構和林木空間結構，乙個好的撫育間伐設計，應作到擴大保留木的生長空間，保持合理的林分密度，同時，還應盡量考慮林分直徑結構規律。
3.1.2同齡純林直徑結構
在同齡純林中，每株林木由於遺傳性和所處的具體立地條件等因素的不同，會使林木的大小（直徑、樹高、樹冠等）、幹形等林木特徵因子都會產生某些差異，在正常生長條件下（未遭受嚴重自然災害及人為干擾），這些差異將會穩定地遵循一定的規律。同齡純林直徑結構規律的主要特徵，可歸納如下。
3.1.2.1直徑正態分佈
各林分直徑分布曲線的具體形狀雖略有差異，但就其直徑結構規律來說，儘管林分平均直徑不同，但都是形成一條以林分算術平均直徑（）為峰點、中等大小的林木株數占多數、向其兩端徑階的林木株數逐漸減少的單峰左右近似於對稱的山狀曲線（圖３--１，表３－２）。這條曲線近似於正態分佈曲線（normal distribution curve），多年來林學家曾利用正態分佈函式（normal distribution function）擬合、描述同齡純林直徑分布，並取得了較好的擬合效果。因此，可認為同齡純林直徑結構近似遵從正態分佈。
圖3—1 直徑分布圖3—2 截尾正態分佈示意圖
直徑正態分佈曲線的形狀隨著林分年齡的增加而變化，即幼齡林平均直徑較小，直徑正態分佈曲線的偏度（skewness）為左偏（亦稱正偏，即偏度值大於零）；其峰度（亦稱峭度，kurtosis）為正值；這種左偏直徑分布屬於截尾正態分佈（truncated normal distribution）（如圖３－２所示）。隨著林分年齡的增加，林分算術平均直徑（）逐漸增大，直徑正態分佈曲線的偏度由大變小，峰度也由大變小（由正值到負值），林分直徑分布逐漸接近於正態分佈曲線（正態分佈曲線的偏度值及峰度值均為零）。
金利希（gingrich 曾利用正態分佈函式研究美國中部山地硬闊葉林的直徑分布時也證實了這一規律，即在年齡較小（直徑較小）的林分中，偏度為正，但隨著平均直徑的加大，其偏度逐漸變小。當平均直徑（，在表中３－１中以ｄ表示）達到８in以上時，直徑分布接近正態。在平均直徑較小的林分中（如表３－１中ｄ＝３in），峰態較顯著（如圖３－３），隨著平均直徑的加大，峰度從正到負（表３－１），在年齡較大（平均直徑較大）時，形成寬而平的分布曲線（圖３－３），這些變化規律具有一定的普遍性。
圖３－３不同年齡櫟樹林的直徑分布
3.1.2.2直徑變動幅度
林分中各株林木胸徑（di）與林分平均胸徑（dg）的比值，稱作相對直徑（ri），即
ri＝di／dg3--1)
這樣，林分平均直徑（dg）的ｒ＝1.0，而林分內最粗林木的相對直徑ｒmax=1.7～1.
8，最細林木的相對ｒmin=0.4～0.5。
即林分中最粗林木直徑一般為平均直徑的1.7～1.8倍，最細林木直徑為0.
4～0.5倍。當然，林分直徑變動幅度與林齡有關，一般幼齡林的直徑變幅大些，而成過熟林的直徑變幅略小些。
根據這一特徵，在同齡林調查中，可目測選定林分內最小或最大樹木，然後可依據最小或最大胸徑實測值，利用上述分別與林分平均直徑（dg）的關係估測林分平均直徑（dg）；另外，也可依據目測林分平均直徑（dg），利用0.45 dg（或1.75 dg），確定林分內最小（或最大）直徑值，進而確定林分調查起測徑階及相應的徑階距。
3.1.2.3累積分布曲線
採用相對直徑表示林木直徑時，若把各徑階內林木株數同時也換算為相對值，並計算出各徑階株數累積百分數，這樣，便於將不同林分平均直徑、不同林木株數的林分置於相同尺度上進行分析比較。經過對各樹種不同條件的林分分析結果表明，不論樹種、年齡、密度和立地條件如何，其林分平均直徑（dg）在株數累積分布曲線上所對應的株數累積百分數的位置在55%～64%，一般近於60%處。現以河南農業大學森林經理教研室收集的伏牛山小葉青岡的資料說明株數累積分布曲線（表3—2，圖3—4），從這個資料中可以看出，相對直徑等於1.
0（即林分平均直徑）所對應的株數累積百分數在55.9%處。
表3—2 小葉青岡乙個林分的相對直徑與株數累積（dg ＝28.9cm）
圖3—4 株數累積(%)曲線
表3—3 自然徑階的分布
前蘇聯林學家久林（1931）教授將相對直徑按0.1的間距劃分的徑階稱為自然徑階，依此求得的各自然徑階的株數百分比（如表3—3），當ｒ＝1.0時株數累積百分數為66.
3%，並得出如下結論：「林木按自然徑階分布的情況，並不依樹種、地位級和疏密度而變，僅在某種程度上隨林分年齡而改變，但在很大程度上隨著撫育採伐的特點而改變。」
採用相對直徑法研究林分直徑結構，在林學中有著重要的生物學意義。在同一密度的林分中，林木胸徑的大小在一定程度上可以反映出該林木在林分中相對競爭力的大小，因此，相對直徑可以表示出該林木在林分中相對競爭力的大小。所以，近年來，在研建單木生長模型中經常採用相對直徑作為林木競爭指標。
3.1.2.4相對直徑與直徑正態分佈特徵統計量之間的關係
以相對直徑表示林分直徑分布，與採用正態分佈函式描述林分直徑分布的結果是一致的，並且彼此之間存在著一定的關係。現以林分中最大和最小直徑為例：
林分平均直徑（dg）與林分算術平均直徑（）之間的關係為：
又因變動係數（c）為：
所以或當林分直徑分布遵從正態分佈時，則林木總株數的99.7%位於範圍之內，即
換算為相對直徑時：
(3—2)
3—3)
由(3—2)、(3—3)兩式可知。林分中最大與最小相對直徑是林分直徑變動係數的函式，而且當時，ｒmin出現負值，成截尾正態分佈。
林分直徑正態分佈規律一般呈現在正常生長條件下的同齡純林中（未遭嚴重災害及人為干擾的林分）。若林分經過強度撫育間伐或擇伐，在短期內難以恢復其固有的林分結構，其林分直徑結構也將發生變化。經強度擇伐的林分，其林分直徑結構已不為正態分佈，實踐中，一般擇伐蓄積量不超過原林分蓄積量的20%時，該林分可視為未擇伐林分，林分直徑結構仍近似正態分佈。
3.1.3異齡林直徑結構
在林分總體特徵上，同齡林與異齡林有著明顯的不同，正如指出的那樣，同齡林與異齡林在林分結構上有著明顯的區別，就林相和直徑結構來說，同齡林具有乙個勻稱齊一的林冠，在同齡林分中，最小的林木儘管生長落後於其他林木，生長得很細，但樹高仍達到同一林冠層；而異齡林分的林冠則是不整齊的和不勻稱的；異齡林分中較常見的情況是最小徑階的林木株數最多，隨著直徑的增大，林木株數開始時急劇減少，達到一定直徑後，株數減少幅度漸趨平緩，而呈現為近似雙曲線形式的反ｊ形曲線（inverse j—shaped curve），如圖3—5所示。
大直徑高爐煤氣鋼結構管道製作安裝技術
摘要 根據韶鋼煤氣櫃二期工程大直徑高爐煤氣鋼結構管施工，針對施工具體工藝和方法等施工技術研究，總結出超大直徑高爐煤氣鋼結構管道施工技術和吊裝技術，徹底解決了施工中如何最大限度降低成本的難題，以達到施工成本最低的目的，也為今後的大直徑鋼結構管道安裝提供了寶貴的經驗。關鍵詞 高爐煤氣 施工成本 管線圖 ...
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一 崗位職責 1 全面主持採購部工作，提出苗木等採購計畫，報總經理批准後組織實施，確保各項採購任務完成。2 調查研究苗木的成本 熟悉各種苗木的 渠道和市場變化情況，供需心中有數。配合施工現場需求，制訂採購計畫。不斷提高業務技能，確保工程運作。3 審核年度採購部採購計畫，統籌策劃和確定採購內容。減少不...