林分密度控制圖是什么？

（stand density control diagram）（劉景芳）反映林分密度與各項調(diào)查因子之間數(shù)量關(guān)系的一種經(jīng)營圖表。它常用于撫育間伐、資源調(diào)查、生長預(yù)測及造林設(shè)計等方面工作，對提高森林經(jīng)營水平有重要意義。簡史林分密度控制圖的研究，20世紀(jì)60年代始于日本。該國先后編制了日本柳杉、赤松、落葉松及天然闊葉林的密度控制圖。1977年美國應(yīng)用日本的理論，研究了輻射松和花旗松林分密度與單株材積生長、單位面積產(chǎn)量的關(guān)系，確立了林分最大密度線的數(shù)學(xué)模型和相對密度控制線。中國于70年代末開始進(jìn)行這方面的研究。1978年編制了長白山落葉松人工林和部分天然闊葉林的密度控制圖。1980年以后又相繼編制了杉木人工林、馬尾松人工林和云南松飛播林的密度控制圖。構(gòu)成和編制方法林分密度控制圖主要由等樹高線、等直徑線、最大密度線、密度控制線和自然稀疏線構(gòu)成。這5條線既相對獨立，又相互聯(lián)系，同時均受株數(shù)密度制約，而與地位級、年齡無關(guān)。等樹高線（優(yōu)勢高）和等直徑線表明在優(yōu)勢高（）和平均直徑（）相等的情況下，平均單株材積（V）或單位面積蓄積量（M）隨株數(shù)（N）變化的相關(guān)曲線。常用的數(shù)學(xué)模型為：①M=ANB；②；③M=AN-BN2。無論采用哪個數(shù)學(xué)模型，均需將標(biāo)準(zhǔn)地材料分別按樹高級和直徑級分組，并用最小二乘法求出各樹高級參數(shù)值和各直徑級參數(shù)值A(chǔ)2、B2，然后用、和、公式將參數(shù)A、B修勻（式中，a1、a2，b1、b2、a′1、a′2b′1、b′2均為參數(shù)），最后將修勻參數(shù)代入所選數(shù)學(xué)模型中，即得各條等樹高線和等直徑線。此外，亦可采用1/D=A+BN公式，求算等直徑線。最大密度線表明林分在各生長階段，單位面積蓄積量最高（Mm），相應(yīng)株數(shù)最多（Mm）的曲線。其數(shù)學(xué)模型為Mm=KN1-am（即k=A1、1-a=-B1）求算方法是選擇疏密度0.7以上的標(biāo)準(zhǔn)地，按一定的株數(shù)組距將單位面積株數(shù)（N）分成若干個密度級；以株數(shù)和蓄積量（M）相關(guān)，用最小二乘法求得A、B參數(shù)值，得平均密度線經(jīng)驗式M=AN-B；在雙對數(shù)紙上畫線，用平移提高法找出蓄積量最大、株數(shù)最多的標(biāo)準(zhǔn)地，并將其蓄積量和株數(shù)代入Mm=A1N-Bm中求出A1值（因斜率不變，B=B1），即得最大密度線經(jīng)驗式。此外，亦可用數(shù)學(xué)方法，根據(jù)等樹高線推導(dǎo)最大密度線經(jīng)驗式。杉木實生林林分密度控制圖向左下方傾斜的實線為等樹高線，虛線為等直徑線；向右下方傾斜的第一條粗線為最大密度線，細(xì)線為密度控制線；與最大密度線相切的彎曲線為自然稀疏線。密度控制線森林經(jīng)營中調(diào)節(jié)林分密度的曲線。它是以各等樹高線的最大蓄積量為1，沿各等樹高線，以10分法的比數(shù)下降為0.9、0.8、0.7……，將相同比數(shù)連成的線。數(shù)學(xué)模型為Mp=P·Mm（式中，P為密度比數(shù)；Mp）為密度比數(shù)P時的蓄積量）。自然稀疏線表示林木自然稀疏過程的曲線。自然稀疏是林木株數(shù)隨著生長而日益減少的現(xiàn)象。在自然稀疏過程中，單位面積蓄積量隨著株數(shù)密度的減少而增加。自然稀疏線的數(shù)學(xué)模型為：式中 A1、B1為已知最大密度線的參數(shù)；N0為初植密度；N為任意密度。根據(jù)上式即可求出不同初植密度的各條自然稀疏線。將以上幾種線，綜合繪制在雙對數(shù)紙上，即為林分密度控制圖。應(yīng)用現(xiàn)以杉木實生林密度控制圖為例（見圖），說明林分密度控制圖的使用方法。①定量撫育間伐：根據(jù)杉木生長規(guī)律，確定密度控制線0.5～0.6為起始間伐線，0.4為間伐后最低保留株數(shù)線，0.7為主伐線。A1為起始間伐點，由A1沿臨近的等樹高線平行的方向下降到B1點即為第一次間伐后的交點。同法，A2、A3為第二和第三次間伐后的交點。間伐前后兩點蓄積量和株數(shù)之差即為每次間伐量。如預(yù)測間伐年齡、主伐年齡和間隔期時，可根據(jù)相應(yīng)的指數(shù)級樹高從地位指數(shù)表中查出。此外，間伐和主伐亦可不考慮年齡，而根據(jù)培育目的，在兩個相鄰的密度控制線之間進(jìn)行間伐管理。一般樹高每生長2米間伐一次，直至主伐。②資源清查：通常只需調(diào)查得出林分密度與優(yōu)勢高（或直徑）兩個因子，便可在圖上找出交點，查出每公頃蓄積量。但為了減少因尖削度影響而造成的誤差，最好采用二元法計算蓄積量，即先以優(yōu)勢高與株數(shù)的交點查一次，再以平均直徑與株數(shù)的交點查一次，以兩者的平均值確定每公頃蓄積量。③生長預(yù)測：先調(diào)查某林分現(xiàn)實每公頃株數(shù)、林齡和優(yōu)勢高，確定該林分屬于哪個地位指數(shù)級，再根據(jù)地位指數(shù)表，查定各預(yù)測年齡的優(yōu)勢高。然后在密度圖上找出各年齡的優(yōu)勢高與該林分每公頃株數(shù)相適應(yīng)的自然稀疏線交點，讀出各交點的蓄積量和平均直徑，即為各預(yù)測年齡的生長預(yù)測值。據(jù)此可預(yù)計連年生長量和平均生長量。④造林營林設(shè)計：首先根據(jù)造林地附近林木生長情況或立地類型及立地質(zhì)量數(shù)量化指數(shù)表等，確定該地屬于哪個指數(shù)級和可能培育的材種直徑。然后從密度控制圖上找出預(yù)測直徑與伐期年齡的優(yōu)勢高交點，由此點引垂線與橫坐標(biāo)相交，交點處的株數(shù)即為應(yīng)設(shè)計的保留株數(shù)（N）。如設(shè)計間伐一次，間伐強(qiáng)度為P，則可按公式計算初植密度。如設(shè)計間伐兩次或兩次以上，可按同法處理。
備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。