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第六章 立地质量评价与森林收获量测定 第一节 立地质量评价 第二节 立地指数表编制 第三节 林分密度和林分生长 第四节 收获表的编制与应用 第一节 立地质量评价 一、立地（Site）和立地质量（Site Quality） 1、立地在生态上又称作“生境”：林地环境和由该环境所决 定的林地上的植被类型及质量（美国林学会，1971 ）； 立地是森林或其他植被类型的生存空间及与之相关的自然因 子的综合（马建路，1993 ）。 2、立地质量：指在某一立地上既定森林/其他植被的生产潜力 。“一方水土养育着一方生物。” 3、立地调查： （1）立地分类； （2）立地质量评价。 二、立地质量评价方法简介 （一）直接评定法 直接用林分的收获量和生长量的数据来评定立地质量 。 1、根据林分蓄积量（或收获量）进行立地质量评定 （1）根据固定标准地的长期观测或历史记录资料的评定方法； 换算成同一密度 适用于同龄林 （2）利用正常收获表的预估数据的评定方法。 现实林分的年龄、蓄积量、疏密度 正常林分的蓄积量 ； 查正常收获表 以同一年龄的蓄积量作为评价依据 2、根据林分高进行立地质量评定 （1） 立地指数：年龄林分优势高 （2）地位级：年龄林分平均高 间接评定法指根据构成立地质量的因子特性或相关植被类型的 生长潜力来评定立地质量。 1、根据不同树种间树木生长量之间的关系进行评定的方法 则已知A树种的立地指数，就能推知B树种的立地指数。 2、多元地位指数法 3、植被指示法 植物环境 （二）间接评定法（了解） 第二节 地位指数表编制 一、资料收集 1、确定标准地数量：210300个，每一龄阶不少于30个，曲线 两端龄阶必取。 2、标准地选设条件： （1）标准地设置在同一起源的同龄纯林中； （2）林分郁闭度0.4以上； （3）标准地均匀分布在各种立地类型及各年龄的林分中。 3、标准地形状、面积、调查（见标准地调查一节） 4、选测优势木：每百平方米选一株，每块标准地内选测三株。 5、选伐解析木：平均优势木和林分平均木各一株。 二、资料整理 1、按龄阶（组）计算平均年龄、优势木平均高及各龄阶（组） 树高标准差； 2、剔除异常标准地/优势木： 以各龄阶（组）平均优势木高为准，以 为范围剔除本 龄阶（组）内数据异常的标准地/优势木。 3、以龄阶（组）为单位，重新整理，计算： 、 、 三、曲线拟合 1、选择拟合曲线导向曲线：对数曲线 2、采用最小二乘法求解参数，得： a=-5.642818； b=16.180699； r=0.97448 3、最优导向曲线方程： 四、标准年龄及地位指数级距的确定 1、树高变动系数拟合 2、标准年龄的确定 标准年龄（A0）是指树高生长趋于稳定并能灵敏反映立地差异的 年龄。由下表可以看出，杉木生长到20年左右时，其树高变动系数较 小，即表明树高生长趋于稳定。因此，将杉木标准年龄确定为20年。 3、指数级距的确定：我国多采用1或2m为指数级距，一般地习惯上杉 木立地指数级距常用2m。 杉木各龄阶树高变动系数 五、地位指数表的编制标准差调整法 1、拟合树高变动系数方程，计算标准差 2、导算地位指数表 通常在标准年龄时，导向曲线的理论值恰好不为地位指数 级数值，因此要确定标准年龄时的指数级的调整系数 故 其余指数级的调整系数为 导向曲线各龄阶树高调整值 各地位指数曲线各龄阶树高计算表 3、编制地位指数表 第三节 林分密度与林分生长 一、林分密度概述 1、造林密度：单位面积造林地上栽植点或播种穴的数量，也 叫初植密度 2、经营密度：人工林生长过程中单位面积上立木的数量，也 常用立木断面积等的百分比来表示。 3、密度的意义 造林密度与林分形成的速度延续影响到林分的生长、发育 、稳定性、林分的产量、质量和生态效益、造林成本、种苗量 、整地工程量、后期抚育管理工作量和资金投入有关系。 二、林分密度指标 林分密度指标是评定林分内林木间拥挤程度的尺度。林分中林木间 的拥挤程度取决于单位面积上林木株数、林木平均大小以及林木在林 地上的分布。 1、株数密度 单位面积上的林木株数，常用每公顷上的林木株数(N/hm2)表示。 2、每公顷断面积 林地上每公顷的林木胸高断面积之和，常用G（m2/hm2）表示。 3、疏密度 林分每公顷胸高断面积（或蓄积）与相同条件下标准林分每公顷 胸高断面积（或蓄积）之比值，以P表示，即 4、郁闭度 林冠垂直投影面积与林地面积之比，反映林冠的郁闭程度及树木 利用营养空间的程度。 5、树冠竞争因子Crown Competition Factor（CCF） 林分中所有树木可能拥有的潜在最大树冠面积之和与林地面 积的比值。 自由树（Open-growing tree）:在林分中空地上生长的树木 自由树的树冠冠幅与树木胸径之间呈显著的线性正相关，且不随 树木年龄、立地条件的变化而变化。 CCF的具体确定方法 （1）利用自由树的冠幅（CW）与胸径（D）建立线性回归方程 （2）计算树木潜在最大树冠面积（MCA） （3）求算CCF值 三、林分密度对林分生长的影响 一般来说，密度与造林成活率无关，具有群状配置时 有影响，在立地条件差而成活率较低时可适当增加造林密 度，但是不能滥用。 1、密度对郁闭的影响 造林密度大，郁闭早，反之则晚。 郁闭的早晚与树种、立地、经营条件有关。 郁闭早，可以减缓杂草与林木的竞争，但是郁闭过早， 会引起林木分化和自然稀疏，造成林木后期生长不良（树 冠发育受阻），速生的阳性树种表现得更为突出。 极端干旱条件下，不能要求树冠早郁闭，只考虑根系郁 闭或林木个体的水分营养面积。 2、密度对干、枝、叶量的影响 密度增加，叶量也增加，但达到一定数量后叶量几乎保持 不变； 如果始终保持密度不变，随林龄增加，林分的总叶量也不 变，单株的叶量也不变，会影响到林木的直径和材积生长 林分密度越大，地上部分的总生产量中，枝条所占的比例 越小，干材所占比例越小，径级也越小。兼顾用材时要考虑 工艺成熟时的材种规格。 3、密度对树冠生长发育的影响 密度对树冠的生长发育有较大的影响。密度越大，平均冠 幅越小。密度较高的林分冠幅生长较早衰。 各种不同密度林分的平均冠幅到一定年龄后，各自保持在 一定的水平上，不再有太大的变化。 N=10000/(CWS) 4、密度对根系生长的影响 密度过大，会影响到林木的根系发育，根系的水平分布范 围小，垂直分布也浅，甚至全林地的总根量也少。 一般来说，随密度增加总根量、各级根量度减少。 5、密度对高生长的影响 密度对高生长的影响较为复杂，研究结论不太一致。 “有越密越高的趋势”，英国学者。 “低密度的林分具有较高的高生长”，丹麦学者。 “在一定的、较稀的密度范围内，由稀到密，促进高生长， 在过密的情况下，增加密度，抑制高生长”，苏联学者。 密度对高生长的一般规律1 高生长对密度的反映与树种的喜光性、分枝特性、顶端优 势有关。 较耐阴的树种、侧枝粗壮、顶端优势弱的树种，在一定的 密度范围内，随密度的增加有促进高生长的作用。 密度对高生长的一般规律2 不同立地条件，特别是不同的土壤水分条件，可能使林 木对密度有不同的反映。过稀时杂草的竞争作用使树木 生长受阻，过密时树木之间对水分的竞争使树木生长受 阻。在湿润的地方密度对高生长作用不甚明显。 密度对高生长的一般规律3 密度对高生长的作用主要取决于林木所处的密度范围。 喜光速生树种，高密度抑制高生长，但在造林初期，适 当加大密度可以促进高生长。 密度对高生长的一般规律4 一般来说，密度对高生长的影响作用，要比其它指标的 影响作用小。在一定的密度范围内，密度对高生长的影响 不大。 例子：杉木 100300株/亩，马尾松100900株/亩，林 分平均高无明显差别。 6、密度对胸径生长的影响显著 在竞争作用的密度以上，密度越大、直径生长越小。 密度对胸径的作用随林龄而增加。 密度对直径生长的影响与林木个体的营养面积有关，与冠 幅、叶量的影响相一致。 CWD=a+bD Reineke N=aD-b logN=ablogD a、b参数；N单位面积株数；D林分平均直径 他研究了14 个树种之后，得到 logN=1.605logD+K K因树种而变的常数 7、密度对材积生长的影响 单株材积： V=(/4)D2Hf V单株材积；D直径；H树高；f形数； 单株材积与密度： 1/V=AN+B V=KN-a V单株材积；N株数；A、B、K、a参数 D随密度增加而减小，f随密度增加而增加 例：苏联欧洲松，250030000株/hm2,f由0.6180.689; 杉木林，2504250株/hm2，f由0.4540.553 密度对单株材积的作用规律与直径相同，随密度的增加而 减小。 8、密度对林分蓄积量的影响 M=VN M=N (/4)D2Hf M=KN1-a=KN-b 1/M=A+B/N N株数 蓄积量与单株材积、立木数量有关，二者互为消长。 在林分充分郁闭以前，林分的产量随密度的增加而增加 ，立木的数量起主导作用。 在林分充分郁闭以后，林分的产量不因密度的增加而产 生明显的差异。 密度达到一定程度以后，单株材积、立木数量二者达到 平衡，到成熟林阶段时，不同密度林分的产量非常接近， 蓄积量保持在一定的水平上，不再随密度的增加而上升。 这个量主要取决于树种、立地、栽培管理技术。即最终产 量恒定法则。 最大密度线 实践中林分的密度不可能无限增加，随密度增加必然导 致竞争产生自然稀疏调节林分密度。 各阶段的最大密度和这个密度相适应的单株材积关系： VKN3/2 即二分之三法则、自然稀疏线、最大密度线。 9、密度对生物量的影响 符合最终产量恒定法则 一般在幼林阶段，干、枝、叶等的干物质产量随密度增 加而增加，但在一定密度以后就保持在一定的水平上。 在一定的密度范围内，任何密度范围内的林分，其生物 产量最终是一定的。 10、密度对干形、材质的影响 干形：密度大形数高，尖削度小 节疤：密度大，节疤小 材质：密度大，树干饱满，干形通直，早晚材不同。 第四节 收获表的编制与应用 一、林分生长量与收获量概述 1、概念： （1）林分生长量：林分在一定期间内变化的量； （2）收获量：在某一时刻利用（如采伐）时，由林分可以得到的森林 服务（如木材）总量。 2、影响林分生长量和收获量的因子： （1）物种及其组成； （2）林龄； （3）林地生产潜力； （4）林地利用程度； （5）森林经营措施。 二、林分生长和收获预估模型分类 根据模型模拟对象不同以及构成因子的特性，将林分生长和收获模型 分为三类： 1、全林分生长模型 用以描述全林分总量（如断面积、蓄积量）及平均单株木生长过程（ 如平均直径生长过程）的生长模型，亦称第一类模型。又可分为可变密度 生长模型及正常或平均密度林分生长模型。 2、径阶分布模型 以径阶分布模型（亦称直径分布模型）为基础而建立的林分生长、收 获模型，亦称第二类模型。 3、单木生长模型 用以描述单株木的生长过程的模型，又可分为与距离无关的单木生长 模型和与距离有关的单木生长模型两种。 三、固定密度全林分模型简介 全林分模型最早产生于欧洲，19世纪80年代的德国。 （一）基本概念 1、正常收获表（法正收获表） ：反映正常林分各主要调查 因子生长过程的数表。 正常林分：指郁闭度（疏密度为1.0）、林木生长健康且 林木在林地上分布较为均匀的林分。 2、经验收获表（现实收获表）：以现实林分为对象，以现 实林分中的具有平均密度状态的林分为基础所编制的收获表 。 （二）收获表的基本形式： （三）收获表的编制 收集编表材料 150块以上的标准地；