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摘要:

利用可拓共存度分析法與線性約束分析法，探討天然異齡林評估資產(chǎn)核查起測直徑提高的理論可能性。結果表明:只要能保證平均每厘米起測直徑升幅的蓄積量平均誤差足夠小，就存在提高起測直徑的可能;并以豐富的樣地數(shù)據(jù)資料證實了天然異齡林因其直徑分布結構特點而具有提高起測直徑的現(xiàn)實可能。

關鍵詞:

天然異齡林;資產(chǎn)核查;起測直徑;可拓共存度;線性約束

森林資源資產(chǎn)評估中的資產(chǎn)核查關鍵在于客觀反映林分生長因子情況，最重要的是保證蓄積量和出材量測算的精確度。一方面資產(chǎn)核查調(diào)查精度和外業(yè)工作量取決于調(diào)查方法選擇，另一方面與起測直徑息息相關。起測直徑偏小，大量小徑階樹木納入檢測范圍，外業(yè)調(diào)查工作量大，且由于受小徑階木數(shù)量多的影響，林分平均胸徑可能被低估而無法客觀反映采伐量和出材規(guī)格;若起測直徑過大，雖能將一部分林木踢出檢量范圍，大大降低了外業(yè)調(diào)查工作量，但平均胸徑有可能因此被高估，極易因漏測諸多中小徑階林木導致蓄積量和出材估算的不準。

天然異齡林林分具有復林層、多樹種、年齡差異大等特點，這樣復雜多樣的生境結構給森林資源資產(chǎn)評估資產(chǎn)核查工作的調(diào)查精度和外業(yè)工作量兩方面帶來了難題與挑戰(zhàn)。現(xiàn)行林業(yè)調(diào)查技術規(guī)定都將喬木樹種的起測直徑確定為5cm，但天然異齡林林分在該起測直徑下外業(yè)調(diào)查工作量大，又有可能因小徑木的影響無法客觀反映林分可采伐資源和出材情況。這是因為天然異齡林直徑分布呈典型的倒“J”型分布，小徑階林木株數(shù)多，但其蓄積占林分總蓄積的比重相對較小，出材量和出材規(guī)格主要取決于中大徑階林木。因此，適當提高天然異齡林林分的起測直徑是解決該問題的途徑之一。但是，提高起測直徑是否有內(nèi)在可能尚未有人給出合理解釋。故研究天然異齡林評估資產(chǎn)核查的合理起測直徑，有利于完善天然異齡林評估資產(chǎn)核查技術，對天然異齡林資產(chǎn)評估體系的發(fā)展具有重要意義。

1起測直徑提高的理論可能性

1.1可拓共存度分析可拓學是1983年由中國學者蔡文提出的一門原創(chuàng)性橫斷學科，《可拓集合和不相容問題》的發(fā)表標志著可拓學的誕生。可拓學以形式化的模型探討事物拓展的可能性以及開拓創(chuàng)新的規(guī)律與方法，并用于解決矛盾問題。可拓論引入了物元的概念，該思維過程既能描述量變又可以考察質(zhì)變。其將客觀世界作為一個物元世界，因此處理客觀世界中的矛盾問題隨之轉化為處理物元之間的矛盾問題。事物具有各種各樣的特征，確定了事物關于某一特征有一定的量值，描述事物的基本要素主要有事物的名稱、特征和量值。物元就是利用名稱、特征和量值來表示事物的，它是表征事物的一種基本單位。總體層次上，可拓理論運用基元形式化的手段來描述物、事及關系，其中物元表示物，事元代表事，關系元則表明事物彼此之間的關系［1－4］。

1.1.1可拓模型構建起測直徑提高的研究其實就是研究下面的問題:提高起測直徑到一定水平的條件下，同時達到減少外業(yè)調(diào)查工作量和保證林分調(diào)查質(zhì)量的雙目標。對此問題，依據(jù)可拓學理論作出如下的可拓模型。

1.1.2共存度判定無論是林業(yè)規(guī)劃調(diào)查還是森林資源資產(chǎn)評估作業(yè)，林分調(diào)查精度都有一個下限的要求值，可設為)p。因此，區(qū)間)p，100[]%為林分調(diào)查精度P的量值域，提高起測直徑減少的林木株數(shù)N的量值域理論上為0，珚[]N，據(jù)此可以分別建立P和N的簡單初等關聯(lián)函數(shù)。

1.2線性約束分析

1.2.1線性約束模型構建假設Q為林分調(diào)查的工作質(zhì)量效果，是追求的目標，數(shù)值越大，表明調(diào)查質(zhì)量效果越優(yōu)。它由調(diào)查精度P和提升的外業(yè)調(diào)查效率W2部分組成，即目標函數(shù)。

1.2.2解線性約束模型先畫出約束條件L1和L2所圍成的可行區(qū)域，見圖1的陰影部分。由于σ)V≤σV，所以直線PV比P)V陡，表示著在相同的起測直徑提高水平下蓄積量的變化較敏感。下面根據(jù)約束條件L3的可能情況分別求解線性約束模型:1)當直線W的斜率θ≤圖1中點G與原點連線的斜率時(如圖2中的直線W1和W2)，即θ≤kOG。此時圖2中的可行區(qū)域與圖1的陰影部分相同。上述結論與可拓共存度分析得到的結論是一致的，即只要能保證平均每厘米起測直徑升幅的蓄積量平均誤差σV足夠小，就存在提高起測直徑以降低外業(yè)工作量且保證林分調(diào)查質(zhì)量的理論可能。那么天然異齡林典型的倒“J”型直徑分布結構能否保證σV足夠小，下面將以實際調(diào)查數(shù)據(jù)對其進行論證分析。

2起測直徑提高的現(xiàn)實可能性

2.1數(shù)據(jù)資料來源與預處理所用數(shù)據(jù)資料為福建省森林資源連續(xù)清查天然異齡林樣地，共102塊，均為闊葉混交或純林。依據(jù)我國現(xiàn)行一、二類調(diào)查技術規(guī)定都將喬木樹種的起測直徑確定為5cm，且將14cm以上劃為分中、大徑級組［5－6］，因此，將各樣地分別在起測直徑5、6、7、8、9、10、11、12cm和13cm，按2cm為一個徑級、分徑階統(tǒng)計株數(shù)。由于36cm徑階以上林木相對很少，且其中可能多個徑階無株數(shù)分布，為便于研究將胸徑在35cm及以上的統(tǒng)一歸入36cm徑階。按照不同起測直徑情況，分別計算各樣地的平均胸徑、蓄積量、商品材出材量等，以起測直徑5cm時的統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為起測直徑研究的評價材料。

2.2現(xiàn)實可能性的驗證分析森林資源連續(xù)清查的固定樣地面積比較小(為0.0667hm2)，各樣地的實際直徑分布可能不連續(xù)，為了得到天然異齡林的完整結構特征，首先將102個樣地合并為1個6.8hm2的大樣地，分析其直徑的分布規(guī)律，見圖5。從圖5可看出，株數(shù)隨徑階的直徑分布是典型的倒“J”型分布。利用6.8hm2的大樣地數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，占總株數(shù)約10%的中大徑級林木的蓄積比例為52.66%;占總株數(shù)約20%的中大徑級林木蓄積比例為72.35%。為了作進一步分析，根據(jù)樣地序號大小將總共102個樣地按順序分成6組(每組17個樣地)，合并為6個1.13hm2的樣地。統(tǒng)計結果顯示:6個樣地，占總株數(shù)在10%左右的中大徑級林木的蓄積比例分別為53.12%，55.18%，55.83%，54.58%，53.56%，55.21%，平均為54.58%;占總株數(shù)在20%左右的中大徑級林木蓄積比例分別為72.79%，69.80%，73.62%，73.86%，75.85%，74.79%，平均為73.45%。匯總的大樣地、6個小樣地的統(tǒng)計結果彼此差異不大，基本上可以得出如下結論:天然異齡林中占總株數(shù)10%的中大徑級林木提供了接近55%的活立木蓄積，占總株數(shù)20%的中大徑級林木所占蓄積接近75%。而前人相關研究認為，熱帶天然林中占總株數(shù)20%以下的大徑級林木提供了80%以上的活立木蓄積［7］。

雖然結論稍有出入，但是均表明天然異齡林林分蓄積量和出材量主要取決于占株數(shù)比例很小的中大徑級林木，這是由其獨特的倒“J”型直徑分布結構所決定的。根據(jù)森林資源調(diào)查技術規(guī)定，林分優(yōu)勢樹種的確定是根據(jù)占蓄積比例65%的標準來劃分的，其他有關的林分特征因子，諸如平均胸徑、平均樹高則是與優(yōu)勢樹種相對應的［8］。因此，天然異齡林中占蓄積65%以上的中大徑級林木一定程度上可以代表整個林分的相關屬性因子。天然異齡林中僅占總株數(shù)20%的中大徑級林木所占蓄積已接近75%，遠高于65%。所以從客觀描述林分生長狀況和質(zhì)量的立場來看，合理提高天然異齡林起測直徑，將部分小徑木剔出檢測范圍，是存在著現(xiàn)實可能性的。在6～13cm起測直徑水平下，分別計算102塊樣地的單位面積蓄積量，并以起測直徑5cm時的統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為比較基準，計算各起測直徑水平的單位面積蓄積量平均誤差，從而確定σV值。分別取最低調(diào)查精度85%和90%，結果見表1。

3結論與討論

天然異齡林評估資產(chǎn)核查作業(yè)中，起測直徑的提高具有深遠的實踐意義。分別建立可拓模型和線性約束模型，利用可拓共存度分析和求取線性約束最優(yōu)解，理論上科學闡述了天然異齡林評估資產(chǎn)核查起測直徑提高的可能性。豐富的樣地數(shù)據(jù)資料分析，同樣證實了天然異齡林因其直徑分布結構特點而具有提高起測直徑的現(xiàn)實可能。適當提高天然異齡林資產(chǎn)評估中的資產(chǎn)核查起測直徑，無疑是具有進步意義的。但本研究僅考慮了保證核查精度和降低外業(yè)調(diào)查工作量兩個要求，也只采用了可拓共存度和線性約束模型對起測直徑提高的理論可能性作了初步的探討和判斷，起測直徑提高要成為普遍行業(yè)共識和可行森林調(diào)查技術，還需要從其他角度要求、結合更為先進的科學原理進行論證。本研究應用了102塊闊葉林和闊混交林樣地探討了起測直徑提高的現(xiàn)實可能性，為了驗證起測直徑提高的普遍適用性，未來應利用不同樹種類型、不同區(qū)域范圍的天然異齡林樣地數(shù)據(jù)作進一步驗證分析。當然，最為關鍵的是天然異齡林起測直徑可以提高到何種程度，亟須進一步的研究分析和綜合判定。

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作者：林進添 鄭德祥 單位：福建江夏學院 福建農(nóng)林大學林學院