树木由树干、树根和枝叶构成,从利用木材的角度出发,树干价值最高,且在整个树木体积中占比例最大,约占2/3,根和枝叶分别各占1/6左右。生长着的树木称为立木(standing tree),立木伐倒并打去枝丫后剩余的主干称为伐倒木(felled tree)。由于立木和伐倒木的测定条件不同,各种测定因子的测定方法也有所不同。
树木测定因子
测树学中需要测定的树干的各种因子。包括直径、树高、年龄、断面积、材积、冠幅、枝下高、生物量、生长量、生长率等。
- 英文名称
- tree measurement factors
- 所属学科
- 林业
树干直径指垂直于树干轴的横断面的直径(diameter),用D或d表示。树干直径分为带皮直径(diameter over bark,缩写为D.O.B)和去皮直径(diameter inside bark,缩写为D.I.B)两种,测定单位是厘米。树干直径随其在树干上的位置不同而变化,从根颈至树梢,树干直径呈现由大到小的变化规律。其中,位于距根颈1.3米处的直径称为胸高直径,简称胸径(diameter at breast height)。各国对胸高位置的规定略有差异,中国和欧洲大陆取1.3米,英国取4.3英尺(约1.31米),美国和加拿大取4.5英尺(约1.37米)。由于胸径在立木条件下容易测定,因此是一个重要的测树因子。测定直径的工具种类很多,常用的有轮尺、围尺和检径尺(钩尺)等。见树木测径。
树干的根颈处至主干梢顶的长度称为树高(tree height),通常用H或h表示,测量单位是米,一般要求精确至0.1米。伐倒木树高测定可以使用皮尺直接测定,立木树高一般使用测高器测定。测高器的种类很多,但其测高原理基本相同,有相似三角形和三角函数两种。常用的测高器有布鲁莱斯测高器、克里斯屯测高器、超声波测高器等。见树木测高。
在一年中只有一个生长盛期的温带和寒温带,其根颈处的树木年轮数就是树木的年龄(tree age)。树木年轮(tree annual ring)的形成是树木形成层受外界季节变化产生周期性生长的结果。在温带和寒温带,大多数树木的形成层在生长季节(春、夏季)向内侧分化的次生木质部细胞具有生长迅速、细胞大而壁薄、颜色浅等特点,形成早材(春材),它的宽度占整个年轮宽度的主要部分;而秋、冬季形成层的增生现象逐渐缓慢或趋于停止,使生长层外侧部分的细胞小、壁厚且分布密集,木质颜色比内侧显著加深,形成晚材(秋材)。晚材与下一年生长的早材之间有明显的界限,这就是通常用来划分年轮的界限。因此,年轮是树干横断面上由早(春)材和晚(秋)材形成的同心“环带”。树木年龄的测定方法主要有年轮法、生长锥测定法、查数轮生枝法、查阅造林技术档案或访问的方法等。见树木年龄。
树干横断面积同树干直径一样也可以有许多个,其中位于胸高处的横断面积是一个重要测树因子,通常简称为树木的胸高断面积(basal area of breast-height),记为g,测量单位是平方米。林学上为便于计算树干横断面积和树干材积,通常把树干横断面看作圆形。
指根颈(伐根)以上树干的体积(volume),记为V,测量单位是立方米。伐倒木材积测定可通过近似求积式和区分求积式计算;立木材积测定主要利用胸径、树高和上部直径等因子来间接求算,一般采用立木材积三要素(胸高形数、胸高断面积、树高)计算材积。见树木材积。
指树木树冠的宽度,一般使用皮尺测定树冠南北及东西方向宽度,并计算其平均值表示冠幅大小。在林分中空地上生长的树木称为自由树,自由树的冠幅与树木胸径之间呈显著线性正相关,可以通过这种线性关系计算自由树的冠幅。
指从树干根部沿树干向上的第一个树枝距离根径的距离,可分为第一活枝下高和第一死枝下高。其测定方法同树高测定。
是树木在整个生命过程中所产生的干物质的累积量,又称重量。树木的生物量可以分为地下和地上两部分,地下部分指树根系的生物量,地上部分主要包括树干生物量、枝生物量和叶生物量。在生物量的测定中,除称量各部分生物量的干重外,有时还要计算它们占全树总生物量干重的百分数,该百分数称为分配比。树干占地上部分的分配比最大(一般为65%~70%),而枝叶部分的分配比各占15%左右。见立木生物量。
一定间隔期内树木各种调查因子所发生的变化称为生长(growth),变化的量称为生长量(increment)。树木生长量可以通过树干解析及生长锥等方法测定。
指树木某调查因子的连年生长量占总生长量的百分比,反映树木的相对生长速度,一般用表示,即
,
是关于年龄
的函数。生长率说明树木生长过程中某一期间的相对速度,可用于同一树种在不同立地条件下或不同树种在相同立地条件下生长速度的比较及未来生长量的预估等。