【国家标准(GB)】 材种出材率表编制技术规程

ICS65.020.99
中华人民共和国国家标准
GB/T20381—2006
材种出材率表编制技术规程
Technical rules for construction of merchantablevolumeratiotables
2006-06-05发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
数码防伪
2006-12-01实施
GB/T20381--2006
术语和定义
原始数据的收集与处理
单株木材种出材率表的编制与导算林分材种出材率表的编制
材种出材率表的检验
材种出材率表的鉴定与使用
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
单株木二元材种出材率表的标准格式单株木一元材种出材率表的标准格式林分材种出材率表的标准格式
TKNKAa-
GB/T20381—2006
本标准是我国首次以国家标准发布的关于材种出材率表编制技术的统一办法和程序。本标准的附录A、附录B、附录C为规范性附录。本标准由国家林业局提出。
本标准由国家林业局森林资源管理司归口。本标准由国家林业局调查规划设计院起草。本标准主要起草人：何美成、李忠平、李炳铁、翁国庆、王祝雄、陈雪峰、赵有贤。1范围
材种出材率表编制技术规程
TKAONKAa
GB/T20381—-2006
本标准对我国材种出材率表（包括单株木材种出材率表和林分材种出材率表）编制、检验与使用的办法和程序，提出了统一和规范的技术要求。本标准适用于全国各地的材种出材率表编制、检验、鉴定与使用工作。2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。2.1
材种timberassortment
经过初步机械加工但仍保持木材固有性质且具有不同用途的木材品种。根据树木的材质和利用性质，可分为经济材、薪材和废材。2.2
经济材
tcommercial timber
树干用材长度和小头直径符合用材标准的各种原木、板方材、短小材等。2.3
薪材firewood
不符合经济材标准但仍可以作为燃料及木炭原料的木段。2.4
废材slash（waste)
因材质缺陷失去经济用材价值的木段、树皮及梢头木。2.5
林分stand
内部结构特征相同，并与四周有明显区别的森林地段。2.6
单株木singletree
构成林分的乔木个体。
出材盘
fmerchantable volume
按材种规格生产的木材数量，一般根据小头去皮直径和材长计量，以立方米（m\)为单位。2.8
单株木材种出材率tree'sratioof merchantablevolumebytimberassortment单株木树干伐倒造材的各材种出材量与整个树干带皮材积之比，一般以百分数表示。2.9
林分材种出材率stand's ratio of merchantablevolumebytimber assortment单位面积林分采伐造材的材种出材量与其林分蓄积量之比，以百分数表示。2.10
编表单元unitoftablesconstruction影响林业数表编制和使用精度之主要因素的某个组合。1
GB/T20381—2006
编表区域regionoftablesconstruction按行政或地域界线划分的菜个林业数表的编制（使用)范围，一般以行政管理部门或地域的名称作代称。
削度方程taperequations
表达树于各部位直径随其与树梢距离而变化的数学模型。3总则
3.1单株木二元材种出材率表由各省（直辖市、自治区）或同级林业主管部门（以下简称省级林业主管部门”)所辖行政区域或自然地理区域为编表区域（以下简称“省级区域”），应按起源、树种（组)划分编表单元予以编制。有条件的地方，可以县（市、旗）、林业企业局、县级国有林场为编表区域（以下简称县级区域\），按起源、树种（组）划分编表单元予以编制。3.1.1起源分天然与人工两大类。3.1.2树种（组）按国家有关规定划分。新增加树种由各省（区、市）自行确定树种组。共用同一立木材积表的树种可以归并为一个树种组。3.1.3各县级区域可根据省级区域或本县编制的单株木二元材种出材率表，导算单株木一元材种出材率表。
3.2林分材种出材率表原则上应按县级区域，按照起源、林分类型、龄组划分编表单元予以编制。3.2.1林分类型可按优势树种（组)划分。3.2.2龄组一般划分为幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林。不需要进行抚育间伐的幼龄林可以不编林分材种出材率表。
3.2.3当不同立地质量等级之间林分材种出材率或材种结构差异显著时，应进一步划分立地等级编制林分材种出材率表。
3.3为了适应市场经济的需要，对材种规格不作统一规定。所编制的材种出材率表应体现经济材各材种出材率、薪材出材率和废材率。3.4在编制材种出材率表时，应调查和确定以下四种出材损失量，并换算为损失率。3.4.1采伐损失量：伐根材积、伐倒时树干基部劈裂、中部折断等损失材积。3.4.2造材损失量：造材时锯口和其他损失材积。3.4.3材质缺陷损失量：树于因病腐、弯曲、漏节、虫害、分叉、纵裂等缺陷所造成的出材损失材积。3.4.4集运材损失量：山场集材和自采伐作业点至贮木场之间在运输和归楞时所造成的出材损失材积。
3.5单株木材种出材率表用无缺陷造材样木、只扣除伐根材积而编制，它体现单株木最大理论出材率。林分材种出材率表则在扣除前三种出材损失量后编制，它体现林分的山场出材率。集运材损失量可按作业区或沟系统一扣除。
3.6单株木材种出材率表每隔30年左右、林分材种出材率表每隔15年左右（诸如按树、泡桐等特别速生树种可分别间隔20年和10年）进行一次例行检验，依检验结果确定继续使用、修订或重新编制。在此期间，因材种规格或市场需求变化，可直接利用上次编表所建立的树干削度方程，重新编制材种出材率表；如因森林资源结构、经营措施等发生重大变化，或其他原因造成材种出材率表使用精度明显降低时，可提前对之进行检验、更新。4原始数据的收集与处理
4.1原始数据的收集
4.1.1收集原则
4.1.1.1应同时收集编表样本和检验样本。两套样本的调查方法、内容和要求完全一致。编表样本单2
TTKAONKAca
GB/T20381—2006
元的数量应满足4，1.2的要求，检验样本单元的数量应保证在编表样本的三分之一以上。4.1.1.2原始数据应在编表单元内各种立地条件、不同密度、不同经营强度的林分中收集，具有广泛的代表性。
4.1.1.3编制林分材种出材率表的原始数据主要以典型抽样法设置临时标准地进行调查。4.1.1.4标准地应设置在近期没有遭受严重自然灾害及人为破坏、郁闭度一般在0.5以上、距离林缘1倍树高以上的林分内。
4.1.1.5标准地形状为矩形，面积应在600m2以上，且立木株数应在50株以上。4.1.1.6编制单株木材种出材率表的造材样木可结合标准地调查或者设置调查线，用机械抽样法选伐测定。
4.1.1.7为了节省调查成本，可充分利用过去的原始数据编表，但这些数据应符合本标准的要求，且与现实林分的林木高径比之间无显著差异。4.1.2编表样本单元数量
4.1.2.1编制单株木二元材种出材率表时，各编表单元的造材样木株数省级区域应在300株以上、县级区域应在100株以上，且在各径阶均匀分布。4.1.2.2林分材种出材率表各编表单元的标准地数量应在5块以上。按照标准地内选伐造材样木的多少，可分别设置皆伐标准地（所有林木都作造材样木）、详测标准地（选伐部分林木为造材样木）和一般标准地（不采伐造材样木）。除中幼龄林以外，其他龄组各编表单元的皆伐标准地数量应在2块以上。4.1.2.3无法满足上述样本单元数量要求的单株木或林分编表单元，可与生长相近的编表单元合并或者暂缓缩表。
4.1.3调查方法
4.1.3.1标准地调查
4.1.3.1.1按常规方法测定标准地的平均年龄、树高、胸径以及断面积，蓄积量等林分因子。4.1.3.1.2分别树种、材质（经济用材树、半经济用材树、薪材树)测定各径阶株数。一经济用材树：树干经济用材部分的长度占全树干长度的40%以上。一半经济用材树：树干经济用材部分的长度，针叶树2m以上、阔叶树1m以上，但不超过树干全长的40%。
一薪材树：树干经济用材部分的长度，针叶树不足2m、阔叶树不足1m4.1.3.1.3调记载标准地或林分的各项立地因子，包括地形地貌、坡向坡度坡位、海拨高度、土现、植被等。
4.1.3.1.4根据需要与否，在标准地内用机械抽样法选伐造材样木。4.1.3.2造材样木测定
4.1.3.2.1伐倒测定造材样木的根径、伐根高度与直径、胸径、树高以及枝下高、枝下径等。4.1.3.2.2测定树干每个十分之一相对高度的带皮直径，在树干基部至2m左右部位，应根据不同树种干形变化特点增加3个～5个测径点。4.1.3.2.3测定树干各区分段中央带皮和去皮直径；树高大于或等于12m者按2m区分，小于12m者则按1m区分：采用中央断面积公式计算树干带皮材积与去皮材积。4.1.3.2.4测定和记载树干劈裂、折断、材质缺陷（如病腐、弯曲、漏节、虫害、空心、夹皮、分叉、纵裂）等出材损失因子的部位及长、宽、高（深）度。4.1.3.2.5根据材种规格和先长材后短材、先优材后劣材等合理造材的原则进行现场造材，测定每株样木产出的材种、检尺长、检尺径、材段材积与各种出材损失量。其中，材段材积应采用求算树干材积时相同的区分段长度和公式进行计算。有条件的单位，可用计算机模拟造材，以减少外业调查工作量、提高造材效率；计算机造材结果应与现场造材结果基本一致。3
GB/T20381—2006
4.2原始数据的处理
4.2.1将标准地调查材料按林分出材率编表单元归类，统计各编表单元的标准地数量，计算单位面积林分各径阶平均株数，经济用材树、半经济用材树、薪材树株数分别占各径阶平均株数的比重。4.2.2将造材样木按单株木出材率编表单元归类，统计各编表单元的造材样木株数。4.2.3按照单株木出材率表的编表单元，分别将造材样木按径阶归类，用3倍标准差等检验法则找出各径阶高径比异常的样木，并分析原因、决定取舍，然后计算剔除异常数据之后编表样木的各径阶平均带皮材积、去皮材积、树皮率、各材种材积与出材率、出材损失率以及树干各相对高度的平均直径4.2.4用于检验编表精度的检验样本可按上述办法分别进行数据处理，也可与编表样本一道进行数据处理之后，分别统计各套样本的单元数量及有关因子的平均值。5单株木材种出材率表的编制与导算5.1二元材种出材率表的编制
单株木材种出材率表原则上应通过建立树干削度方程和树皮材积率方程等数学模型进行编制。5.1.1削度方程的建立
5.1.1.1树干去皮与带皮直径回归方程的建立为了减少外业调查工作量，本标准不要求测定各相对高度的去皮直径，而根据各区分段的带皮和去皮直径测定值，建立树于去皮直径与带皮直径的回归方程，以估计各相对高的去皮直径。推荐的数学模型有：
式中：bZxz.net
d,-d.[bo+b,(h/H)+b2(h/H)°]
d.-d,[bo+b,(h/H)+b,DJ
d;=d.[bo+b,(h/H)+b(h/H)?+b,D]树干去皮直径，单位为厘米（cm）；树干带皮直径，单位为厘米（cm）；对应于d.的树干高度，单位为米（m）；树干总高度，单位为米(m)；
树干带皮胸径，单位为厘米（cm)；bob1b2.b,
一待定回归参数。
5.1.1.2削度方程的拟合
（1）
·（2)
（3）
采用线性回归或非线性回归方法，以树干各相对高度的去皮直径分别拟合若干实用效果较好的树干削度方程，求解方程参数和回归分析的有关统计指标。5.1.1.3最佳削度方程的选择
选择最佳削度方程除要考虑离差平方和、相关指数等数理统计指标之外，还应分别在≤0.25H、1/2H、≥0.75H、全树干总高H等部位对树干直径实测值与削度方程估计理论值的差异进行检验。检验指标包括：
偏差（W）
绝对偏差（IWI）
相对均方差（MSD）
Z(y/-3)/y
（4）
（5）
平均相对偏差（ME）
式中：
ME(%）兰
第1个样本单元因变量的实测值；-第i个样本单元因变量的理论值；一样本单元个数。
TTKAONrKAa
GB/T20381—2006
（7）
这些检验指标的绝对值越小，表明方程的拟合效果越好。分别检验指标按从好到差的顺序用1、2、3、4....序号给各方程记分，然后合计各方程的得分，选择得分最小者为最佳削度方程。若总分数相等时，则根据绝对偏差及相对均方差的记分来选定。选择最佳削度方程应邀循以林学原理为基础、数理统计为手段的原则，通过多方面的综合对比分析，选定最能反映树干变化规律的数学模型。如果初次选用的削度方程的拟合效果都不理想，可以试验拟合其他削度方程，或者采用其他拟合方法。
5.1.2树皮率回归方程的建立
根据样木树皮材积占树干带皮材积的百分数实测值，建立树皮材积率回归方程。推荐数学模型如下：
P.(%)=b+b,H+bzDH
P.(%) =b.Dh H
P,(%)=bo+b,D+bzlnD/H
式中：
树皮材积百分率，%；
bo、brbz待定回归参数；
H树于总高度，单位为米(m)；
D—树干带皮胸径，单位为厘米(cm)。5.1.3理论造材
（9）
（10）
将立木胸径和树高值代入所选定的树干削度方程，求得不同高度的理论去皮直径和树干去皮材积，并依树皮率方程计算树干带皮材积；然后根据材种规格和造材原则，用削度方程（在扣除伐根高度后）进行理论造材，得各材种出材量和出材率。5.1.4编表
将上述计算值分别径阶、树高阶、材种列表，即得单株木二元材种出材率表。单株木二元材种出材率表的标准格式见附录A。
5.2县级区域一元材种出材率表的导算5.2.1树高-胸径回归方程的选定或建立选用编表区域立木材积表的树高-胸径回归方程，确定一元材种出材率表中各径阶的平均树高。如果缺少相应的树高-胸径回归方程，则应收集测高样木予以建立。5.2.2编表
将树高-胸径回归方程代入省级区域或县级区域所建立的树干削度方程、材积树皮率方程，比照5.1.3进行理论造材，编制单株木元材种出材率表。单株木一元材种出材率表的标准格式见附录B。6林分材种出材率表的编制
6.1林分理论直径分布模拟与各径阶株数分配6.1.1用已整理的林分各径阶平均株数，以Weibull、Sa、r、β分布等概率密度函数或其他数学模型分5
GB/T20381—2006
别模拟林分理论直径分布（以下简称“模拟林分”），并通过偏度、峭度、标准差、卡方（文）、拟合优度、林分断面积误差等项检验，选定最佳的直径分布模型。6.1.2对于蓄积量组成系数大于0.4的树种，应比照模拟全林理论直径分布的方法模拟其直径分布；对于其他树种，则根据它们占现实林分各径阶平均株数的比重，推算模拟林分各径阶相应的理论株数。6.1.3根据各径阶经济用材树、半经济用材树、薪材树株数分别占现实林分各径阶平均株数的比重，推算模拟林分各径阶相应的理论株数。6.1.4当某一组成树种或林分理论直径分布的数式模拟效果不理想时，可用株数累积百分数曲线（肩形曲线）进行图解，或者直接采用林分各径阶平均株数进行下列有关计算。6.2出材损失率的确定
6.2.1单株木材种出材率表是依据无缺陷样木的测定值模拟编制的，只扣除了伐根材积。编制林分材种出材率表时，应扣除采伐、造材和材质缺陷损失材积。6.2.2根据造材样木各径阶平均出材损失率和平均胸径，分别起源、树种（组）建立出材损失率回归方程。推荐的数学模型有：
式中：
De——出材损失率，%；
bo、b1b2—待定回归参数：
InDee=bo+b/D
InDe=bo+b/(D+b2)
InD=bo+b,InD
De.=bo+bilnD
De=bo+bD+bD
De=bo+b,D+baInD
Deb,+biInD+b2(InD)?
D—一树干带皮胸径，单位为厘米(cm)。6.2.3依据出材损失率最佳回归方程，编制出材损失率表。（11)
..(12)
（13）
...（14)
··（15)
（16）
+*(17 )
6.3薪材树出材率的确定
根据外业调查和薪材树造材样木测定值，用回归分析方法确定各径阶薪材树的薪材及其他材种的出材率理论值。
6.4林分出材率表的编制
6.4.1株数统计归类与材积计算
以径阶为单位，将半经济用材树理论株数的一半划给经济用材树，另一半划给薪材树，然后用编表区域现行立木材积表分别求算其材积。6.4.2经济用材树出材量的计算
根据所编制的单株木二元材种出材率表、林分各径阶的树高与材积，求算经济用材树各材种最大出材量，分别乘以出材损失率，得各材种出材损失量，最后求得各径阶经济用材树各材种理论出材量。6.4.3薪材树出材量的计算
比照经济用材树出材量的计算方法，求算各径阶薪材树各材种理论出材量。6.4.4编制林分材种出材率表
6.4.4.1分别径阶将经济用材树和薪材树的各材种出材量对应相加；用各径阶各材种出材量分别除以径阶材积，得各径阶各材种出材率；用林分各材种出材量分别除以林分蓄积量，求得林分各材种出材率。6.4.4.2将上述计算值，按附录C的标准格式列表，即得林分材种出材率表。6.4.4.3在各编表单元、尤其是相同起源相同林分类型各龄组出材率表编制后，应注意协调它们之间的数值关系。
7材种出材率表的检验
7.1编表精度检验
用编表样本按下列步骤和方法对材种出材率表的编表精度进行检验。7.1.1单株木材种出材率表
TIKAONTKAca
GB/T 20381—2006
以现场造材无缺陷样木各径阶各材种平均出材率为实测值，以表中对应的各径阶各材种出材率为理论值，按式(18)计算平均系统误差。f-×100%
式中：
平均系统误差，%；
第1径阶某材种出材率的实测值；3.—第i径阶某材种出材率的理论值；Efy
f.——第i径阶样木株数i1，2，3，…，k；k为径阶个数）。...18)
要求单株木二元材种出材率表经济材的平均系统误差不超过士3%，主要材种的平均系统误差不超过土5%，单株木一元材种出材率表经济材的平均系统误差不超过土5%，主要材种的平均系统误差不超过±8%。
若检验通过，则继续进行其他检验；否则，应重新编制单株木材种出材率表。7.1.2林分材种出材率表
以皆伐标准地各径阶各材种平均出材率为实测值，以表中对应的各径阶各材种出材率为理论值，按式（18）计算其平均系统误差。要求经济材的平均系统误差不超过士5%，主要材种的平均系统误差不超过±8%。
上述方法只用于近、成、过熟林材种出材率表的编表精度检验，中幼龄林的编表精度检验可以省略。7.2使用精度检验
7.2.1检验样本的组织
7.2.1.1将检验样本的造材样木按径阶、树高阶（针对单株木二元材种出材率表而言）归类，统计各材种出材率，组成单株木材种出材率表的检验样本。7.2.1.2将近、成、过熟林缩表样本和检验样本的皆伐标准地按编表单元合并，组成这些龄组林分材种出材率表的检验样本。
因采用省级区域单株木二元材种出材率表而没有测定造材样木的县级区域，应按编表单元补充收集近、成、过熟林皆伐标准地各2块以上，构成检验样本。7.2.1.3将幼、中龄林编表样本和检验样本的造材样木以林分材种出材率表的编表单元归类，按径阶统计各材种出材率，组成中幼龄林材种出材率表的检验样本。7.2.2F-检验
7.2.2.1以检验样本各材种平均出材率实测值为y、从表中查得的出材率理论值为，进行置信椭圆F-检验。按式(19)计算F-统计量：(n-2)((a+byy)-(2yy-y))
其中：
Zyy.-Zy.2y./n
2s-(Ey.)*/n
·（19)
...(20)
（21）
GB/T20381—2006
式中：
y.——第i个检验样本单元的实测值i=1，2，3，，n）3.—对应于第1个检验样本单元的理论值；n——检验样本单元个数（自由度fi=2，fz=n—2)。7.2.2.2当F计算值小于显著性水平α=0.01的查表值时，即认为F-检验通过。7.2.3残差分布图
7.2.3.1单株木二元材种出材率表分别以检验样本造材样木的直径和树高为横坐标、材种出材率的实测值与理论值之差为纵坐标，依次绘制各材种出材率的残差分布图。要求各径阶、各树高阶的残差都在中线（残差为0的直线）上下均匀分布；否则，对偏差较大的材种应调整或量新编表。7.2.3.2单株木一元材种出材率表以检验样本造材样木的直径为横坐标、材种出材率的实测值与理论值之差为纵坐标，依次绘制各材种出材率的残差分布图。要求各径阶的残差都在中线上下均勾分布，否则，对偏差较大的材种应调整或重新编表。
7.2.3.3林分材种出材率表
以检验样本的林分平均直径为横坐标、林分材种出材率的实测值与理论值之差为纵坐标；依次绘制各材种出材率的残差分布图。要求各径阶的残差都在中线上下均匀分布；否则，对偏差较大的材种应调整或重新编表。
7.2.4系统误差检验
7.2.4.1以检验样本各材种平均出材率实测值为yi、从表中查得的出材率为理论值y，按式(18)分别计算单株木和林分材种出材率表的平均系统误差。要求单株木二元材种出材率表经济材的平均系统误差不超过士3%，主要材种的平均系统误差不超过士5%，单株木一元材种出材率表经济材的平均系统误差不超过土5%，主要材种的平均系统误差不超过士8%；林分材种出材率表经济材的平均系统误差不超过士5%，主要材种的平均系统误差不超过土8%。7.2.4.2若检验通过，则认为所编材种出材率表合格，可以组织技术鉴定，否则，应补充或另外收集编表样本，重新编制材种出材率表。8材种出材率表的鉴定与使用
8.1材种出材率表编制后，由编表区域的林业主管部门和承担编表工作的单位共同组织技术鉴定。8.1.1技术鉴定由省级林业主管部门主持。对于县级区域编制的材种出材率表，可由省级林业主管部门委托地市级林业主管部门主持技术鉴定。8.1.2技术鉴定委员会由5名～7名精通材种出材率表编制工作、具有高级专业技术职称的人员组成。
8.1.3承担编表工作的单位应向技术鉴定委员会提交新编材种出材率表和编表技术报告，并提供电子版的编表原始数据、编表的计算机软件和其他有关数据与技术资料。8.1.4技术鉴定委员会应形成书面鉴定意见，由委员会主任和各位委员签字。8.2通过技术鉴定的材种出材率表，应由编表区域的林业主管部门将新编材种出材率表、编表技术报告和技术鉴定意见报上一级林业主管部门审查。8.3材种出材率表的使用范围应与其编制范围一致。在临时借用其他编表区域的材种出材率表时，应先按7.2的办法和要求，对被借用的数表进行严格检验，然后作出能否借用的技术结论，并报上一级林业主管部门审查。
8.4在对林分进行全林皆伐、带状或小块状皆伐、机械择伐时，应使用林分出材率表测算其出材量；在其他场合，则使用单株木材种出材率表并配合出材损失率表（方程）测算被采伐对象的出材量。8
T KAoNhr KAca
GB/T20381—2006
树干枝权材的出材率表，可比照本标准编制。同时包括主干和枝权的材种出材率表，应分项罗列明细。
各省级林业主管部门可依据本标准，结合本地区实际情况，制定材种出材率表编制技术操作细9.2
则”，组织技术业务培训。
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。