樹幹材積

樹幹材積是測樹學領域測定樹木主幹體積的專業指標，其測算需依據胸徑、樹高和形數三要素，採用牛頓式等公式進行數學建模。形數作為樹幹體積與圓柱體體積的比值，隨樹木生長呈現規律性變化。該指標套用於森林蓄積量評估、碳匯計量等場景，我國規定活立木材積測定最小起測胸徑為5.0厘米（截止到2022年）。

基本介紹

• 定義：樹幹帶皮體積計量指標  
• 學科：測樹學 
• 測算要素：胸徑、樹高、形數  
• 基本公式：V=1/6(g0+4g1/2+gn)L  
• 套用領域：森林資源調查 
• 關聯術語：立木材積 

定義與測算要素

樹幹材積指樹幹根基部至樹梢的帶皮體積，我國規定活立木測算胸徑需≥5.0厘米。其測算需綜合胸徑（離地1.3米處直徑）、樹高（根基部至樹梢高度）、形數（反映樹幹形態的係數）三個參數，構成測樹學基礎理論框架。

計算公式與方法

伐倒木計算

採用牛頓式區分求積公式：$V=\dfrac{1}{6}(g₀+4g_{1/2}+g_n)L$式中g₀、g₁/₂、g_n分別為各段端面斷面積，L為區分段長度。中央斷面積法則將樹幹分為若干等長區段，通過各區段中央直徑計算材積總和。

立木測定

主要採用形數法公式：$V = g_{1.3} \cdot H \cdot f$其中g₁.₃為胸高斷面積，H為樹高，f為胸高形數。胸高形數取值範圍通常為0.3-0.5，隨樹高增加呈遞減趨勢。

形數指標體系

形數定義為樹幹材積與比較圓柱體體積之比，該圓柱體以胸高斷面積為底面積、樹高為高。形成兩類核心參數：

• 實驗形數：通過大量實測數據建立的地區性參數
• 胸高形數：常規調查中採用的標準化參數體系

胸高形數變化規律：

• 同一樹種隨樹高增加而減小
• 同齡林木隨胸徑增大而降低
• 不同立地條件下產生顯著差異

套用場景

森林資源調查

作為測算單木材積的核心指標，通過樣地調查數據推算林分蓄積量。我國森林資源連續清查體系要求：

• 每木檢尺測量胸徑
• 抽樣測定樹高與形數
• 建立材積表進行批量計算

碳匯計量

在林業碳匯項目中：

• 活立木材積測算為生物量估算基礎
• 結合木材密度參數轉換碳儲量
• 依據《溫室氣體自願減排交易辦法》形成碳匯計量報告

生長量監測

通過定期測定樹幹材積計算：

• 連年生長量：$Zv=V{a}-V_{a-n}$
• 平均生長量：$\Delta V=\dfrac{V_{a}}{A}$其中V為材積，a為當前年齡，n為間隔期，A為總年齡

相關術語辨析

立木材積

特指未伐倒樹木的帶皮材積，與樹幹材積在測算對象上存在包含關係：

• 立木材積包含枝丫體積
• 樹幹材積僅測算主幹部分
• 兩者均採用胸徑≥5.0cm的起測標準

蓄積量

指單位面積林地上全部活立木材積總和：

• 測算公式：$M=\sum_{i=1}^{n}V_i$
• 經濟價值評估核心指標
• 森林經營方案編制基礎數據