盐湖森林木材损失评估(Shorea罗布斯塔)由尼泊尔中部泰莱的Heart Rot

摘要

由于木材缺陷，大量木材损失;然而，很少有研究对木材缺陷造成的木材损失进行量化。本研究的重点是量化木材损失的心脏腐烂，特别是空心Shorea罗布斯塔。该研究是在Rautahat地区的Tileswornath社区森林进行的。数据采集于Tileswornath群落森林更新采伐块的采伐现场。随机选取44棵乔木，测量树径、总高、体积。由于心脏腐烂不能从表面看到，因此采用了破坏法。砍下来的树木被分成285根圆木，并根据空心度进行分类。在空心原木上测量薄端和中厚端空心直径及长度，用Smalian公式计算空心部分的体积，用圆柱体体积计算公式计算总体积。对于固体测井曲线，测量了测井曲线的中径和长度，利用柱体体积计算公式计算了总体积。采用Logistic回归分析确定了总高度和直径与空洞出现概率的关系。研究表明，59%的采伐树木和34.39%的采伐原木因心腐病而空化，空化后的原木上的空洞占41.79%的体积。 Logistic regression discards the relation of height to the hollowness but signified the relation of diameter to the probability of hollowness presence. Before implementation of scientific forest management modality, the timber retained in stump per tree was found as 0.18 cubic feet.

1.介绍

木材腐烂是将木质素和纤维素转化为二氧化碳和水的生物过程[1]。活树的木材腐烂是造成木制品和产品质量损失的主要原因[1，2]。在活树中，伤口是引起木材腐烂的主要因素。大型动物、鸟类、昆虫和树皮甲虫负责在树皮和边材部分造成伤口，伤口被木材腐烂病原体感染[3.]。木材腐烂真菌更喜欢心材，树木生长并增加新的木材，而活的边材通过积极的保护过程将受感染的木材隔离开来。虽然心脏腐烂和蛀牙对野生动物的管理是有益的，但对于木材生产管理的森林来说，这是一个问题[4]。尼泊尔有近45%的面积是森林，这些森林地区有不同的管理方式，即政府管理森林、租赁森林、社区森林、宗教森林、合作森林、保护森林、保护区和私人森林。除了某些保护区和保护林制度外，所有其他森林都用于满足地方和国家对不同林产品的需求。由于以保护为主的被动森林经营体制，森林不能满足对木材的需求。因此，引入科学森林管理(以下简称ScFM)来积极经营森林，生产大量木材。ScFM基本上是以造林为基础的森林经营制度，在尼泊尔的森林经营中首选不规则防护林制度。它的实施有两个原则，即从森林中移除过熟的树木和提高再生能力。

可持续森林管理的实践包括采伐成熟森林。由于可持续森林管理的主要目的是增加产量和满足对木材的需求，因此可持续森林管理主要在高价值的木材林上实施。在重要的木材品种中，Shorea罗布斯塔占尼泊尔低地森林的一半以上[5]。根据[6]，Shorea罗布斯塔具有很高的价值，是建筑结构(如门和窗框)和其他商业用途最受欢迎的木材品种。Shorea罗布斯塔主要存在于国家森林，如政府管理的森林、社区森林和合作森林[7]。

在收获期间Shorea罗布斯塔树，大部分的树被发现是有缺陷的，那里大量的木材是毫无价值的[8]。人们发现大多数树的茎都是中空的。树洞或树洞是在树干或树枝上自然形成的半封闭的洞穴。许多种类的树木都有空心，这是天然林和林地的一个显著特征。空心可能是由于自然力量引起心材挖掘和暴露的生理应力而形成的。力包括风、火、热、闪电、雨、昆虫(如蚂蚁或甲虫)、细菌和真菌的攻击。此外，树木可能会自我修剪，在成熟时掉落较低的树枝，暴露出树枝附着的区域。9]。树含有空洞的概率和空洞的数量与几个因素有关。这些指标包括树径、树形、树种、有无火疤、树龄等[10]。红膜绦虫，石竹目;和传染媒介fastuosus导致心脏腐烂的主要因素是什么Shorea罗布斯塔。Hymenochaete rubiginosa由火灾和木材损失引起的伤口攻击约占木材腐烂的50%，这是由于各种原因造成的Shorea罗布斯塔［11]。

在尼泊尔，很少进行关于不同因素造成的木材损失评估的研究;本研究是对这些树木缺陷进行研究的先驱之一Shorea罗布斯塔以及由于这个缺陷造成的损失。本研究评估了由于ScFM缺陷造成的体积损失，最终强调了ScFM的重要性，因为它能够及时将有缺陷的树木从森林中移除。

2.材料与方法

2.1.研究区域

该研究是在尼泊尔第二省Rautahat地区的Tileswornath社区森林(CF)进行的(图2)1)。东边界为Chandikhola，西边界为Alajorkhola，北边界为Namobuddha CF，南边界为Vorleni CF，总面积为219.6 ha。它位于北纬27°9ººº42″(27°11º7″)和东经85°19º13″(85°20º16″)之间，海拔160米至200米。这里的主要树种是山茱萸、山茱萸、山茱萸、木棉、白莲、儿茶合欢、黄檀。

之所以选择Tileswornath CF，是因为它是在ScFM下管理的，具有足够数量的Shorea罗布斯塔有空洞的树。这个CF只是进行了这项研究所需的树木砍伐。

2.2.数据收集与测量

数据采自林场再生伐块C1S8的第一个年丛，采用简单随机抽样的方法选择树木，采用破坏性法测定再生年丛的空心度。共有44棵树Shorea罗布斯塔取样以研究空心度，并枚举整个C1S8块进行立木分析。

在砍伐树木之前，测量胸径、周长和高度。在砍倒一棵树后，准备了长2.5米的原木。砍倒的树切片后，将镂空和未镂空的原木分开。对于非空心实心原木，测量了中径和长度。对于中空的原木，在每根原木的粗端和细端测量中径和中空直径。在空心圆木的每一端，在最宽处(D1)和最窄(D2)在原木的每一端安装零件。D1,D取每一端2的平均值，得到测井曲线每一端的平均空心直径(图2)2)。

用卷尺测量中空的长度。在数据采集过程中，测量了树桩的高度和周长。取残桩GPS点，枚举整个地块C1S8。

2.3.分析

假设原木形状为圆柱形，采用圆柱体积估算公式(式1)计算所有原木的总体积。对于空心的原木，分别测量粗端(式2)和细端(式3)空心部分的截面积。空心体积由Smalian公式(式IV)求得[12]。求出总体积和空心体积后，用总体积减去空心体积计算实际体积(式V)(表5)1)。

通过建立三个模型，进行Logistic回归分析，找出空心度存在与直径、总高度的关系。（1）空旷=一个+b 总高度(m)，模型1(2）空旷=一个+b 直径(cm)，模型2（3)空旷=一个+b 直径(cm) +c 总高度(m)，模型3

在这里,b,c表示系数,米表示米，cm表示厘米。

对三种模型进行比较，根据选择参数选择最适合的模型。不同的包装R采用统计学方法进行逻辑回归分析和模型选择。

3.结果

共有44棵树Shorea罗布斯塔取样、切片和测量，其中26棵树(59%)有空心，只有18棵树(41%)没有空心(图3(一个))。在285根原木中，98根原木(34.39%)发现空心，其余187根原木(65.61%)发现无空心(图1)3 (b))。

采样原木的总体积为101.38 m^3.非空心原木的总体积为42.60 m^3.空心原木的高度为58.78 m^3.(图4)。空心部分的体积计算为24.57 m^3.;即样本树占总体积的24.23%，空心原木占总体积的41.79%。

3.1.的总高度和空心长度Shorea罗布斯塔

的高度范围Shorea罗布斯塔在7 ~ 32 m之间，但大部分树的高度在14 ~ 22 m之间，中位数为18 m。的平均高度Shorea罗布斯塔长度为17.5米(图5(一个))。空心长度Shorea罗布斯塔被发现的长度从2.5米到17米不等。的平均空心长度Shorea罗布斯塔长度为7.5米(图5 (b))。

3.2.空心树与树径、树高的关系

研究发现，直径较大的树受空洞的影响较大，而直径较小的树则不受空洞的影响(图1)6(一))。通过与树高的对比可以看出，树高较大的树多为空心，树高较小的树多为实心树干(图2)6 (b))。

统计上采用逻辑回归分析来确定目测分析的结果。通过分析拟合准则AIC、AICc和BIC，发现模型2的拟合效果最好，因为与模型1和模型3相比，模型2的赤池信息准则(AIC)、修正版赤池信息准则(AICc)和贝叶斯信息准则(BIC)的值较低(表1)2)。此外,伪-R通过McFadden, Cox and Snell和Nagelkerke的方法观察-平方。由于模型1的McFadden, Cox and Snell和Nagelkerke的方法值较其他模型低，因此模型2和模型3的值相等，因此模型1和模型3被拒绝。

最佳拟合模型2的表达式为:空心存在度=−6.14 + 0.14直径(cm)。

通过树的直径绘制空心概率的logistic模型(模型2)，用logistic线表示无空心到空心存在直径的范围(图2)7)。

3.3.残存树桩的木材量

ScFM实施前CF块C1S8残端分布图如下图所示(图1)8)。C1S8占地26.3 ha，在实施科学森林管理之前，该地块226个树桩中，几乎所有树桩都在1英尺以上。计算所有的树桩高度和木材周长数据，找出保留在树桩边缘的木材体积。

226个树桩的总容积为174.28立方英尺。树桩低于1英尺。高131.96英尺。残桩边缘剩余木材为42.32立方英尺(图2)9)。

Shorea罗布斯塔在尼泊尔受到心腐病的严重影响，并成为一个严重的问题，因为木材是该国的宝贵木材之一[13- - - - - -15]。严重的经济损失是由心脏腐烂造成的[16]。在奇特旺国家公园进行的研究17得出的结论是，在月球上发现的蛀牙数量最多Shorea罗布斯塔它发现树的大小和蛀牙之间存在正相关关系。过去的研究强调心脏腐烂是一个主要问题，但很少研究心脏腐烂的损失评估及其与直径和高度的关系Shorea罗布斯塔在印度和尼泊尔。

在实施过程中，由于与过去的被动管理相比，砍伐的树木较多，因此受到了“绿色森林管理”的指责。但实际上，研究发现，ScFM有助于从森林中清除过熟、患病和腐烂的树木，并有助于保持森林的健康[18]。心脏腐烂是很难预防和控制的，但如果一棵树在其整个生命周期中都得到仔细的监测，就可以避免。19]，与被动管理相比，ScFM的主动管理方案增强了监测活动。可持续采伐的做法可增进森林的健康，并可通过减少过度成熟的树木而使效益最大化[20.]。本研究还发现，与直径较小的采伐树木相比，直径较大的采伐树木在最终衰老时发生心脏腐烂的可能性更高。因此，需要减少轮作周期，并在修剪、火灾和放牧期间给予适当的注意，因为这些活动可能会引入引起心腐的真菌。还强调了可持续森林管理在森林生产性和有效管理方面的重要性。

4.结论和建议

必威2490发现约59%的样本树和34.39%的原木受空化影响。41.79%的体积损失是由于空心树的空心造成的。样本树的平均高度为17.5 m，平均空心长度为7.5 m。目视分析表明，直径和总高度与空心存在有一定的关系，但逻辑回归抛弃了与总高度对空心存在概率的关系。因此，可以得出直径大小表示空心概率的结论。在实施ScFM之前，发现森林中每棵树的树桩保留的木材为0.29立方英尺。如果以前实施ScFM，就不会损失这么多木材。

必须对木材的缺陷进行核算，以避免高估木材体积。在估算木材体积时，要认真考虑缺陷体积，才能得到实际的木材体积。木材的中空被视为一个主要问题;应该确定和应用适当的方法来减少它，并且应该从再生阶段开始就对植物进行护理。

数据可用性

用于支持本研究结果的数据可应要求从通讯作者处获得。

利益冲突

作者声明无利益冲突。

致谢

作者感谢罗塔哈特区森林办公室在采伐期间的协调，使数据收集成为可能，感谢蒂勒斯韦尔社区森林用户组在数据收集期间的支持，感谢林学院提供测量设备。

参考文献

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