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在森林采伐中，木材体积估算常因技术和测量误差出现损失，树梢损失缺乏系统研究。研究人员分析 41,948 株挪威云杉数据，发现采伐后树梢木材损失显著，优化测量和采伐技术可提高经济效益。这为森林运营管理提供关键依据。
在森林资源的开发利用中，木材采伐是重要环节。但长期以来，采伐过程中的木材损失问题却如同隐藏在暗处的 “幽灵”，悄无声息地影响着森林产业的经济效益与资源的合理利用。在传统的森林采伐作业里，一方面，生产技术的局限使得部分木材无法被充分利用，像是采伐时树木受损、采伐设备无法将林分中的理想木材全部采出；另一方面，测量方法的差异也导致了木材体积估算的不准确，比如森林清查和木材检尺在估算木材体积时依据不同的方法，二者结果常常存在差异 。而树梢损失（treetop losses），也就是采伐现场未记录的树梢木材，更是成为了木材生产损失的重要来源，却一直缺乏系统深入的研究。在这样的背景下，为了揭开木材损失的 “神秘面纱”，来自捷克生命科学大学（Czech University of Life Sciences Prague）、布拉格经济大学（Prague University of Economics and Business）以及波兰克拉科夫农业大学（University of Agriculture in Krakow）的研究人员，开启了一项针对挪威云杉（Picea abies L.）采伐中树梢木材损失的探索之旅。
他们的研究成果发表在了《Annals of Forest Science》上。这项研究意义非凡，不仅为精准量化木材损失提供了数据支撑，更为优化森林经营策略、提高木材利用效率指明了方向，就像是在黑暗中为森林产业点亮了一盏明灯。
研究人员采用了一系列科学严谨的技术方法。他们收集了由采伐机处理的 41,948 株挪威云杉的数据，这些数据来自捷克中部波希米亚地区的 3 台采伐机。数据收集后，对其进行了仔细筛选，去除了长度异常的树木数据。研究人员用距伐根 1.3 米处的直径（d1.3）作为胸径（DBH）的替代变量，将树木划分到不同直径等级。通过指数函数拟合树干直径数据，并利用梯形离散化方法计算树木体积。同时，运用线性混合模型（LMM）、单因素方差分析（ANOVA）等统计方法，深入分析直径等级和采伐机对木材损失或盈余的影响。
下面来看具体的研究结果：
- 木材损失和盈余情况：研究数据显示，不同直径等级的挪威云杉在采伐后木材损失和盈余情况差异明显。直径在 10 - 16 厘米的等级，实际生产的木材量比森林清查规定的量多，有 0.153% - 2.50% 的盈余；而从直径 18 厘米起，损失开始增加，到 34 厘米时，损失达到了采伐木材体积的 0.454% 。从整体样本来看，综合损失为 0.111%，若基于各体积等级的加权平均值计算，树梢木材的损失为 0.233%。
- 影响因素分析：线性混合模型（LMM）表明，采伐机和树干直径等级对木材损失或盈余都有显著影响，但采伐机对木材损失或盈余的影响较小。单因素方差分析（ANOVA）进一步证实，不同直径等级之间的差异显著。后续的检验发现，部分直径等级之间的损失差异并不具有统计学意义，但从实际操作和与森林清查方法的兼容性考虑，保留 10 - 18 厘米的直径等级区分是更合适的。
在研究结论与讨论部分，研究人员发现树梢损失与机械化的 CTL 采伐密切相关。对于较小直径等级的树木，采伐机能够生产更多低质量等级的木材，如电线杆材或纸浆材；而较大直径等级的树木，采伐机最后截断的直径往往大于 7 厘米，导致生产的木材量少于计划量 。尽管总体木材产量与计划产量的差异相对较小，但累积起来，这些微小的损失也会造成大量木材未被记录。此外，研究还证实了采伐机技术能够增加低质量等级木材的产量，不过其产量的提升受客户对木材顶端直径接受程度的限制。
这项研究详细地量化了采伐机使用过程中的体积损失，尤其是树梢损失，填补了森林研究领域的空白。研究结果为采伐机价格矩阵的优化提供了依据，有助于减少木材损失，提高经济效益。后续还可针对其他经济重要树种展开研究，更全面地评估木材损失情况。这一研究成果为森林产业的可持续发展提供了关键的科学依据，就像为森林资源的合理利用和高效管理打造了一把 “金钥匙”，让森林产业在未来的发展中更加科学、高效地利用资源，减少不必要的损失，实现经济效益与生态效益的双赢。
