摘要：林木采伐设计牵涉着林农与林工企业的切身利益，准确的采伐作业设计关系到森林资源永续利用、可持续发展与林区秩序稳定，人民安居乐业之大局。本文通过对辰溪县林木采伐设计中面积测算、标准地设置、小班调查、材积测定，材积表与原木材积表应用的现状进行剖析，揭示当今应用的《湖南省森林资源调查常用数表》数值偏低，立地条件不同、立木材积差异大，不同的计算方式、其结果大相庭径，受人为因素制约等方面存在的问题。对我县林木采伐设计中的方法选择、材积表选用、小班设置、样木调查、木材解析、珍稀物种保护、内业计算以及《森林法》等法律法规、行业标准的贯彻执行等方面进行了具体探讨。旨在引导林业人谨慎设计，以免以身试法；更好维护我县森林生态安全，确保青山常在，永续利用。

关键词：林木，采伐，设计，思考

一、基本情况

1.1地理概况辰溪县位于湖南西部，雪峰、武陵两大山脉之间，地处东经109º54´—110º32´，北纬27º35´—28º13´，北靠沅陵，南邻中方，东连溆浦，西与泸溪、麻阳接壤。地势自东向西倾斜，以常怀公路为轴线，把全县分成东西两部分。东部为中低山区，海拔500-800m，群山起伏，山体庞大，切割强烈，沟壑、溪流交错，地理环境复杂多样。西部地势平缓，大多为山岗丘陵区，海拔110-300 m。南北长约55公里，东西宽22—66公里，总面积197681ha。

1.2自然条件本县属中亚热带季风性湿润气候，光照充足，雨量充沛，四季分明。2024年降雨量1421mm，气温19.0℃，相对湿度79%，日照1401.4小时，无霜期296天。

全县土壤复杂交错，东部低山区为板页岩发育的红壤和山地黄红壤，西部丘陵区一般为紫色砂岩土中部常怀公路沿线为石灰岩发育的钙质土，沅水、辰水两侧低洼地带多为潮土。

1.3社会经济情况全县辖23个乡镇，1个国有林场，272个行政村。总人口51.3万人，其中农业人口41.6万人。2024年全县国内生产总值154.25亿元，其中第一产业26.48亿元，第二产业51.64亿元，第三产业76.13亿元；林业总产值2.92亿元，县财政收入10.16亿元，人均可支配收入22633元。属于“七山半水一分田、分半旱地与庄园”的山区县。

1.4森林资源概述辰溪县森林植被丰富多样。主要有亚热带常绿阔叶林、常绿针叶林以及常绿针阔混交林。有乔木、灌木树种99科252属640余种。全县林地面积131406.54 ha，活立木蓄积6630946m3，森林覆盖率61.83%，林木绿化率61.98%。有国家一二级重点保护植物银杏、红豆杉、蓖子三尖杉、香果树、榉木、香樟、楠木、大根兰等及省重点保护植物52种；100年以上的古树5995株；有国家一、二级重点保护动物云豹、黑鹤、穿山甲、中华鲟、大鲵、小灵猫、黄腹角雉等及省重点保护动物57种；有名贵花卉61种，森林昆虫资源14目96科100属243种，真菌资源38科69属149种。

二、辰溪县林木采伐设计的现状

2.1伐区面积测定

林木采伐设计面积测定采用罗盘仪测量法、1/万地形图测算、GPS定位测量三种方法。由于罗盘仪测量法工作量较大，磁针的好坏，磁力的强弱直接影响测量效果，且存在在铁桥、高压线、较大的钢铁建筑旁、磁力异常地区不能使用罗盘仪的缺陷，因此，我县林木采伐设计一般采用1/万地形图测量伐区面积。用1/万地形图对采伐小班四至界线进行准确调绘后，采取网点法和方格法、截线法、求积仪法计算出所需采伐林木的小班面积或伐区面积。

GPS定位和导航技术。在所要设计的伐区边界上任一位置，确认GPS接收机已处于定位状态，选择功能菜单至航迹页面，删除原有的航迹记录，将记录航迹内存清为“0”，然后沿着需设计区域边界行进。行走时尽量保证其项部不受遮拦，走完整个伐区边界线后，按下“航迹页面”的“面积”按钮，GPS将自动算出该区域的面积。现已成为森林资源调查、森林植物群落分布区域确定、土壤类型分布调查、边境线勘测、森林火灾勘验与调查的理想工具。

2.2标准地设置按采伐面积，1ha设两个标准地，每增加1ha，加设一个标准地进行每木调查。标准地位置选择应视采伐面积、伐区形状、树种不同、伐区林相情况等因子随机、系统地三角形、四方形、梅花形、棱形、水平梯形角规设置标准地。坡度大于5度时，斜距应改为水平距，境界测量的闭合差应小于1/200。标准地一般为以样木为中心，水平半径12.62m的圆形样地，计500m2，应向外分8个方向确定标准地周界。在测量边界线的同时，边界外缘的林木在面向标准地一侧的胸高部位树干上用粉笔标记或用刀刮下一块小树皮。

2.3小班因子调查

小班因子调查主要有小班面积、树种组成、平均树高、平均胸径、平均年龄、郁闭度、单位断面积、单位蓄积量、单位株数等。辰溪县主要是套用《湖南省森林资源调查常用数表》（以下简称《数表》）中的形高表及二元立木材积表计算伐区林木蓄积，本文只对其中的树高与胸径测定进行探讨。

2.3.1胸径测定先量出每株树干的胸高部位，并用红色或白色粉笔划一横线，然后在横线部位用围尺、轮尺、钢卷尺或π尺对标准地范围内胸径5cm以上的林木进行每木胸径测量（1.3m处），按检尺类型分别记入《伐区林木调查登记表》。

2.3.2树高测定经验丰富的专业技术人员能用目测法或手测法测定树高，其精度可达90%以上。一般采用携带方便、应用较广的勃鲁莱斯测测高器进行测量。1）平地上：选点的位置既要看到树尖，又能看到树基，而且测到被测树木的距离与所测树木的高度以及刻盘度上的某刻度相近（15m、20m、30m、40m中的一个）时，再测量水平距离。测者手持测高器，按下启动钮使摆针自由摆动，用瞄准器瞄准树尖，看准后稍停片刻待摆针停止时再按制动钮，从刻盘上读出相应水平距离上摆针所指的数字，既为测者水平距离视线以上的高度，加上测者的眼高既为被测树木的树高H=BC+CD=h1+h2（h1为实测水平线以上树高，h2为测量者眼部高度）。2）坡地上：沿等高线在坡地上选点，其他同平地测高。

2.4形数与形率树干材积与圆柱体体积之比为形数，树干材积、树高相同，而圆柱体的断面积在树干上的位置不同，其形数不同。如胸高形数f1.3。树干任意部位的直径与比较直径之比为形率。由于比较直径不同，其形率也不同。如胸高形率q2。

2.5立木材积与木材材积测定1）一元法：测得立木胸径后，按下列公式计算其立木材积：V=0.001d21.3（V为树干材积、d1.3为胸高直径）。2）二元法：测得立木胸径和树高后，按下列公式V=0.000032d21.3（H+3）或V=a×Db×Hc（a、b、c为参数，V：活立木蓄积、D：胸径、H：树高）计算，或直接查阅《数表》中的相应树种相应胸径相应树高的二元立木材积表得出其立木材积。乘以不同树高、不同径阶的出材率得出其标准地内样木的木材材积，再乘于小班（或伐区）面积最后得出伐区的木材材积。

三、存在的主要问题

2005年以来，应怀化市森林公安局、辰溪县人民政府及县公安局、人民法院、检察院等聘请，作者主持了427起盗（滥）伐森林、古树名木、森林火灾及野生动植物物种技术鉴定工作。除一部分人因经济利益驱使违法犯罪外，占相当比例的木材生产者或经营者因林木采伐设计的偏差而屡屡违法甚至犯罪的案例应引起林业主管部门的警觉和高度重视。

3.1《湖南省森林资源调查常用数表》数值偏低

经核算，《湖南省森林资源调查常用数表》是依据国家林业局《林业专业调查主要技术规定》中的立木材积模型V=a×Db×Hc而得出的不同树种、不同径阶、不同树高的活立木蓄积数据。林份起源、林种、立地条件、气候、海拔等方面的差异导致其与实际情况相差甚大。如2008年辰溪森林公安查处的小龙门乡中伙铺村（小地名：小田冲）滥伐林木案件，小班采伐四至界线与规划设计非常吻合，计19.2亩。按《湖南省林木采伐伐区调查设计技术规定》抽样，依照《数表》得出伐区木材材积为153.6788m3，与现场具体实际核对，设计人员在《数表》的基础上每株高度加2米得出该小班木材材积为178.2368m3，并按178m3作出了设计文本。伐倒后该伐区木材材积达232.2652m3。高出严格按《数表》得出的材积78.5864m3，误差51.1%；高出实际办理木材采伐证数量54.2652 m3，误差30.5%。

其次，检尺15m×26cm的杉原条，其对应的活立木树高与胸径为18m×30cm。《数表》中立木蓄积为0.6374 m3，折合木材材积0.4403m3（高）、0.4036 m3（低）、0.4143m3（中）。《新编木材材积表》（广东木材公司主编）中的木材材积为0.525m3，分别相差0.0847m3、0.1214m3 0.1107m3；误差分别为16.1%、23.1%、21.1%。均超过技术规定设计误差10%的标准。其他不同径阶、不同高度、不同树种的森林大多存在类似问题。见下表2，从表2中可知，相同径级的情况下，两次表中的误差约5—11.2%。

3.2立地条件不同，树木立木材积相差很大

与严格按技术规程，套用《数表》得出的数据对比，土壤肥沃、土层深厚的板页岩地区，单位面积杉木实际立木材积偏大，超过40%的有小龙门乡、上蒲溪乡、罗子山乡天然成熟马尾松林，误差在15—35%的有原伍家湾乡、罗子山乡杉木林、谭家场乡、火马冲东方红林场、仙人岩林场柳杉林、长田湾乡天然成熟马尾松林、田湾镇天然成熟枫香林、孝坪镇861厂国防马尾松林、柿溪乡速生丰产林、船溪乡毛蓬冲马尾松公益林以及后塘乡、火马冲镇、辰阳镇、修溪镇部分村组、部分地块的人工杉木林。基本持平的有孝坪镇、辰阳镇、锦滨镇、潭湾镇、安坪镇、龙泉岩乡、大水田乡等成土母质为紫色砂岩的林木以及海拔800m以上生长的松、杉用材木和阔叶林。

3.3人为因素制约

既有工作上不认真，不严格按《湖南省林木采伐伐区调查设计技术规定》操作的原因，如标准地没有代表性，标准地跨越林分，跨越小河、道路或伐区调查线，并且树高测定误差大、地形图调绘不准确等。也有设计人员受外界因素影响，不能公正开展业务方面的问题。如2018年5月县森林公安查处的火马冲镇川洞村（小地名街家垅）滥伐林木案：原设计面积10.5亩，马尾松、杉木立木蓄积40m3；几经易手后，设计人员未实地踏查山界、树木分桩界线，由木材商指手为界，导致实际采伐面积16.5亩，超设计范围砍伐马尾松4.2亩，计马尾松原木565件，木材材积6.0889 m3，折合活立木蓄积10.1482m3。而设计文本内有纠纷松林1.8亩，马尾松原木250件，木材材积3.9089 m3，折合活立木蓄积6.5148m3亦被砍伐。从而造成纠纷山相对群众起哄索赔、滥伐责任不明确、犯罪嫌疑人难以确认的混乱局面。

表2原木材积表与二元立木材积表的误差对比表单位cm、m、m3

3.4测定林木的方法不同，结果各异

一株长度（L）15m的马尾松伐倒木，距基部不同长度处的直径测量结果见下表3。

表3伐倒木距干基不同长度处直径表单位：m、cm

3.4.1按不同的计算方法结果有：

（1）牛顿式近似求积V=1/2（g0+4g1/2+gn）L得出该株马尾松材积为V=0.1777m3；

（2）中央断面积近似求积V=g1/2L，得出该马尾松材积为V=0.1176m3；

（3）平均断面积近似求积V=1/2（g0+gn）L得出该株马尾松材积为V=0.2978m3；

（4）按牛顿区分求积式计算，其木材材积为V=0.1559m3；

（5）平均断面积求积式计算得出该株马尾松材积为V=0.1704m3；

（6）中央断面积求积式计算得出该株马尾松材积为V=0.1487m3；

从以上可以看出，不同的计算方式，其结果相差大，最大误差高达153.2%。

3.4.2按立木计算

（1）一元立木材积表法：V=0.125m3；

（2）二元立木材积表法：V=0.1392m3；

（3）三元立木材积表法：V=0.1553m3；

（4）丹琴略算法：V=0.1814m3；

（5）平均实验形数式法：V=0.1667m3。其最大误差达50%。

四、林木采伐设计应注意的几个问题

4.1林木采伐设计宜采用的方法

拟采伐的林木很少且为珍稀名贵树种，宜采用实测法，即中央断面积区分求积法、牛顿区分求积式进行实测或二元立木材积表估算，其结果准确，精度高。

采伐的林木数量较少，根据测树学与数理统计原理，通过木材材积与胸径、树高的回归关系，建立并选择二元回归模型进行回归估计，得出设计林木的木材材积。

采伐面积大，林木材积多，宜有代表性地、科学地选择标准地进行每木调查，依照样地调查结果，利用二元材积表推算出所设计林木的采伐量。条件允许的前提下，尽快推广GPS定位和导航技术进行面积求算。

4.2妥善使用一元材积表及二元材积表

材积表是在一定范围、一定时间内收集的资料而编制的，由于时间不同、即使编表地域一样，但实际上分属不同的总体。不同的总体因时间不同，其林木的各测树因子本身及规律性发生了变化，导致总体的参数相应发生变化，原来的材积表已失效，间隔一段时间应重新收集资料，重新编制材积表。因此，设计时应根据实际情况正确使用一元材积表、二元材积表。当设计林木实际高度明显高于规程中的规定高度时，特别是在小龙门、上蒲溪等乡镇立地条件好，土层深厚的板页岩地区进行近熟杉木林、成熟马尾松林设计时，小地块的必须进行每木检验，大面积的应至少选择50株以上林木进行每木解析，建立二元回归模型进行回归估计，测出实际出材率，得出准确的拟采伐量。县林业局应组织一次解析木调查，测定出本县丘陵区、辰东林区树种的一元、二元立木材积表。由于湖南省各县市之间自然地理区域、气候因素、立地条件、平均干形差异显著，应尽量慎用、借用或套用省厅统一编制的材积表。

4.3视采伐小班实际情况抽样调查

辰溪县的森林通过多年的采伐，交通便利、地势平缓的大面积人工林已所剩无几，够采伐标准的大多是边远山区地势陡峭的有林地或疏残林。有的即使是有林地，林相也不齐整。设计时既要不辞辛劳地准确调绘伐区作业图，该剃除的无林地、疏残林地必须剃除。又要最大限度地确定标准地数量，该设三个样地的绝对不能只设两个。三、通览伐区小班，标准地必须要有代表性。四、因为使用1/万地形图计算出来的面积是水平投影面积，标准地为调查半径12.62m的水平圆形样地。如果坡度大或山势陡峭，必须测出其坡度角度数，按底边12.62m/Cos角度，得出斜面半径的实际抽样长度，这是非常关键的一点，坡度越大，抽样半径越长，实际抽样株数越真实可靠。按照167株/亩*80%保存率计算，每亩杉木的保存株数约134株，只要人为破坏不严重，小样方抽样株数以85—100株为基本准确。否则，按20株/样方的误差计算，单位面积内抽样数量比真实林木数少27%，仅此一项，设计出的采伐量就有可能比实际出材量少20—30%，大面积设计采伐林木，其误差之大，森林资源损失之巨，可想而知。

4.4样木调查要精准

4.4.1立地条件一般、海拔相对较高的一般用材林和天然林可以直接按：测每木胸径→树高、形高→样地蓄积→小班蓄积→小班木材材积操作。立地条件好、地势平缓、海拔相对较低、适地适树的成、过熟林、速生丰产林必须100%地实测其胸径，并按1：5的比例抽取20%左右的样木进行实测每木实际高度，高度为12.6m的应按实际高度或13m计算其立木材积和木材材积。否则，据笔者观察和测算，树高每减少1m，100株树的木材材积减少1—1.3 m3。杉木按2505株/ha、马尾松按3900株/ha计算，可知其误差之大。伐区面积越大，设计得出的采伐材积（或蓄积）与小班实际材积（或蓄积）的误差也就越大。

4.4.2在样地调查时，特别注意对林地内古树名木及国家一二级重点保护野生植物的分辨与鉴定。虽然林业主管部门与司法机构对《中华人民共和国刑法》第三百四十四条、《最高人民法院关于审理破坏森林资源刑事案件具体应用法律若干问题的解释》第一条阐述的“珍贵树木”的认定上有异议，由于我县一直没有购置生长锥（测树龄钻），野外不可能对古树活立木进行准确的年龄鉴定。设计中怀疑是古树名木的应该保留。在阔叶林或针阔混交林采伐设计时，严禁设计采伐国家一级保护植物如银杏、红豆杉、蓖子三尖杉等，禁止设计国家二级重点保护植物香果树、榉木、香樟、闽楠、贞楠、水青冈及湖南省重点保护的而在我县罕见的野生植物。野外不能判断的，应采集容易进行植物分类鉴定的叶、花、果等回单位交专家进行分类鉴定，专家给出鉴定结论后，视具体情况而定。并在伐区作业设计书上注明“XXX地方XX株XXX树属古树名木或国家一二级或省重点保护植物，严禁采伐”等提示标识。2015年7月，修溪乡八家塘村成片阔叶林准备择伐，时林业站站长采集两株不同的楠木叶、果回林业局，经森保股长、高级工程师米仁军同志鉴定，分别为贞楠、闽楠，均为国家二级重点保护植物。该片阔叶林得以保存，而准备采伐该片阔叶林的木材商与林农免受了牢狱之灾。

4.5内业计算应仔细

图纸调绘、样地数量、样地选择、样木测量等外业工作结束后，既可按立木材积模型V=a×Db×Hc计算样木、样地、伐区小班的立木蓄积与木材材积，也可以直接查阅《数表》得出结果。最好按不同树种、不同径阶、不同树高的出材率得出各径阶的木材材积。如何套用《数表》（十九）中的综合出材率或者按《湖南省林木采伐伐区调查设计技术规定》的（杉65%、松60%、阔50%）平均出材率，要根据实际情况，具体问题具体分析。就辰溪县来说，辰西区有些乡镇的总体地理位置属于丘陵区，但个别特殊地带土壤肥沃的杉木出材率可达70%。仍套用69.08%或65%的综合出材率显然是不妥的。其次、生长非常旺盛且树干通直的马尾松，套用60%的出材率明显偏小。而密度大、树干通直高大的成熟楠木、红公栲、刺楸、钩栗，如果单纯套用50%的阔叶树出材率，其误差更大。

严格按《湖南省林木采伐伐区调查设计技术规定》的规程操作。按照主伐、皆伐、择伐、卫生伐、透光伐、更新采伐等不同采伐规定进行设计设计。如择伐的强度应严格控制在40%以下；更新采伐时小班面积应小于4.5亩，小班之间距离必须大于200m，带状皆伐时，带间水平距离应大于50m等具体规定。同时注意以下四个问题：1、一元、二元材积表与原木材积表计算的材积不能直接相加。应该将原木材积表计算出来的数据除以不同树种、不同径阶的出材率后再相加。2、在应用立木材积=原木材积/该树种出材率时，不能简单套用省规平均出材率，应按不同年龄、不同立地条件、不同径阶、不同树高测出其实际出材率来果以计算。3、二元材积表中的两个指标D和H不能与原木材积表中的D与L相混淆（二元材积表中的D是胸径，H表示树高，而原木材积表中的D指原条检尺径或原木的小头直径，L表示尾径6cm以上的原木、原条长度）。4、填写伐区采伐设计登记表时应前后一致，不能犯逻辑错误。如：有的在林种栏中填上“公益林”；“优势树种”填马尾松中龄林，树龄却写为20年，这明显不符合技术规程；采伐马尾松中龄林，公顷树种1500株，树高14m，伐前郁闭度却只有0.4，显然与实际情况不相符。

4.6《森林法》等法律法规宣传应做到家喻户晓

林木采伐设计牵涉着林农与木材商的切身利益，是一项关系到森林资源永续利用与可持续发展的基础工作。林农与木材商这些弱势群体获得法律知识、法律援助的机会与途径很少，对部门规章、国家标准、行业标准、地方标准、司法解释及规范性文件知之甚少。他们认为：我聘请林业部门技术人员进行了作业设计，并办理了合法的林木采伐许可证，设计文本内砍伐的林木是否超砍与他们没关系。森林公安却要以滥伐林木罪果以处罚，不免会引起行政执法相对人之间的矛盾，甚至群众性暴力抗法，这明显有悖于社会主义新农村建设的总态势。2007年，最高人民检察院的司法解释中已将渎职行为应追究刑事责任的下限由森林资源破坏的蓄积量200m3降为40m3，较大面积林木采伐设计时稍有不慎或因材积表的误差而导致森林资源被破坏，引发设计设计人员渎职、木材商滥伐林木的行政、刑事案件。势必要求我们林业人必须认真学习、刻苦钻研专业知识，提高业务素质，慎之又慎地开展林木采伐设计设计。同时广泛宣传、认真贯彻《森林法》、《野生植物保护条例》、《湖南省林业条例》等法律法规、国家、行业、地方相关标准及规范性文件。让广大农民群众学法、知法、懂法而遵纪守法。既合理开发利用了森林资源，活跃了一方经济，又真正做到林区治安秩序稳定，人民安居乐业。

参考文献

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