第二章-林分调查.ppt

NorthwestAgricultureandForestryUniversity 第二章林分调查 本章教法及学时分配 一 授课方式 课堂讲授 综合实习二 授课对象 林学 本科三 教学目的和要求 通过对本章课程的学习 使同学掌握林分主要调查因子概念 表达和计算方法以及标准地调查的相关技术 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 方法 要求理论教学密切结合实际操作和应用 达到学以致用的目的 四 主要讲解内容 1 林分起源 林层 树种组成 林分年龄 平均胸径 平均高 林分密度 林分蓄积量 林木质量和林分出材率等级 立地质量等林分调查因子的有关概念 表达和计算方法 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 2 标准地调查的有关技术与方法 五 时间分配 理论讲授4学时 六 讲授重点 理论部分重点掌握各林分调查因子的基本概念及计算方法 标准地调查结合综合实习 重点掌握标准地设置以及各调查因子的调查技术 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 七 教学难点 理论如何结合实际八 教学法 1 多媒体教学 2 多举实例 诱导和激发学生对学习兴趣 九 教具 1 多媒体课件 2 各林分调查因子的记录及计算表格 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 十 参考资料 1 中华人民共和国林业部 1958 国有林经理规程 2 中华人民共和国林业部 1960 森林专业调查办法 草案 3 北京林学院 1961 测树学 农业出版社 49 72 4 刘海如 1978 反比方程a b k值的简捷算法 林业勘查设计 4 21 25 5 南方十四省 自治区 杉木栽培科研协作组 1982 全国杉木 实生林 地位指数表的编制与应用 林业科学 18 3 266 278 6 赵克升 1980 也谈方程待定系数a b k值的求解法 林业调查规划 2 40 46 7 关毓秀 1987 测树学 中国林业出版社 78 99 8 杨荣启 1980 森林测计学 东京 养贤堂 188 193 10 吉田正男 1930 测树学要论 东京 成美堂 238 239 11 GingrichS F 1967 MeasuringandEvaluatingStockingandStandDensityinUplandHardwoodForestinTheCentralStatesFor Science 13 1 38 53 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 12 HuschB 1972 ForestMensuration Newyork theRonaldpressCo 测树学翻译组译 1979 测树学 农业出版社 13 LoetschF 1973 ForestInventory vol MunchenBernWien 46 63 14 ReinekeP J 1933 PerfectingaStand DensityIndexforEvenagedForests Journ Agri Res 46 627 638 15 孟宪宇 1996 测树学 中国林业出版社 45 65 16 国家林业局 2004 国家森林资源连续清查技术规定 17 国家林业局 2003 森林资源规划设计调查主要技术规定 18 林业部调查规划院 1984 森林调查手册 39 54 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 森林内部的结构复杂多样 为了揭示森林演替的规律以及科学地经营 管理森林 实现森林的可持续经营 有必要对森林内部的特征进行深入细致的研究 这种研究涉及的学科范围很广 从木材生产的角度看 对林木资源的数量和质量进行调查是进行林业经营规划设计的重要组成部分 第一节林分及林分调查因子 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 测树学的任务之一就是研究林木资源的数量和质量特征的表达和调查方法 是以林分为基本单位表达的 将大面积的森林按其本身的特征和经营管理的需要 区划成若干个内部特征相同且与四周相邻部分有显著区别的小块森林 这种小块森林称作林分 stand 因此 林分是区划森林的最小地域单位 要正确认识和经营管理好森林 就必须通过对林分特征的研究 掌握森林的特征 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 为了将大片森林划分为林分 必须依据一些能够客观反映林分特征的因子 这些因子称为林分调查因子 standdescriptionfactor 只有通过对林分进行调查才能掌握其调查因子的质量和数量特征 林分调查因子测定计算方法 林分调查因子之间及林分调查因子与森林生态环境因子之间的相关关系及变化规律不仅是森林经理的基础 而且也是森林培育学 森林生态学以及其它林学学科的专业基础 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 林分调查 standsurvey 和森林经营中最常用的林分调查因子主要有 林分起源 林相 树种组成 林分年龄 林分密度 立地质量 林木的大小 直径和树高 数量 蓄积量 和质量等 这些因子的差别达到一定程度时就视为不同的林分 划分林分的具体标准 根据森林经营的集约程度不同和林分调查的具体要求 常有不同的规定 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 本节主要介绍主要林分调查因子的概念和计算测定方法 它是测树学的重要组成部分 这部分内容是森林计测学中实际测定技术的基础 也是国家森林资源连续清查和森林资源规划设计调查的主要内容之一 具有较强的实践性 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 1 基本概念 一 林分起源 standorigin 林分起源 根据林分中的树木在其最初发育时所依靠的媒介的不同来划分林分 通常划分为天然林 naturalstand 和人工林 plantedforest 天然林 由自然媒介的作用天然下种 人工促进天然更新或萌生所形成的森林 NorthwestAgricultureandForestryUniversity NorthwestAgricultureandForestryUniversity NorthwestAgricultureandForestryUniversity NorthwestAgricultureandForestryUniversity 人工林 以人为的方法供给苗木 种子或营养器官进行造林并育成的森林 人工方法包括 人工直播 条播或穴播 人工植苗 分殖或扦插以及人工林采伐后萌生形成的森林 无论天然林或人工林 按起源还可以分为实生林 seedlingcrop 和萌生林 sproutforest sproutland NorthwestAgricultureandForestryUniversity 2 NorthwestAgricultureandForestryUniversity NorthwestAgricultureandForestryUniversity 3 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 实生林 凡是由种子繁殖形成的林分 包括天然下种 人工栽植实生苗或直播后长成的林分 针叶树大多形成实生林 萌生林或萌芽林 由根株上萌发或根蘖形成的林分 一些具有无性更新能力的树种 当原有林木被采伐或受自然灾害 火烧 病虫害 风害等 破坏后 往往形成萌生林 萌生林大多数为阔叶树种 如山杨 白桦 栎类等 但少数针叶树种 如杉木也能形成萌生林 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 2 确定林分起源的方法确定林分起源可靠的方法主要有考查已有的资料 现地调查或者访问等方式 现地调查时 可根据林分特征进行判断 如人工林有较规则的株行距 树种单纯 或者几个树种在林地上的分布具有某种明显的规律性 同时 树木年龄基本相同 天然林则相反 没有规则的株行距 林木分布也不均匀 若林分内有几个树种时 树种呈团状分布 一般林木年龄差别甚大 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 3 确定林分起源的意义起源不同的林木其生长过程也不同 与萌生林相比 实生林在幼小时生长较慢 以后生长加快 寿命较长 采伐年龄一般也比萌生林大 以培养贵重的木材 一般树干通直 材质较好 并且一般生活力和抵抗病虫害的能力较强 因此 对于同一树种而起源不同的林分 不仅采取的经营措施不同 而且在营林中所使用的数表也不相同 所以 林分起源是一个有重要意义的不可缺少的调查因子 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 4 需要注意的问题 国家森林资源连续清查技术规定中以飞播方式形成的森林也属人工起源 森林资源规划设计调查主要技术规定则将飞机播种或模拟飞播造林形成的森林称为飞播林 人工林采伐后萌生形成的森林也属人工起源 实生林和萌生林的判断可以根据树种来进行 同时也可以结合树干形状综合判断 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 二 林相 林层 storey 1 基本概念 林相或林层 林分中乔木树种的树冠所形成的树冠层次 单层林 single storiedstand 明显地只有一个林层的林分 复层林 multi storiedstand 具有两个或两个以上明显林层的林分 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 主林层 在复层林中 蓄积量最大 经济价值最高的林层 次林层 在复层林中 主林层以外的林层 2 林层划分的意义将林分划分林层不仅有利于经营管理 而且有利于林分调查 研究林分特征及其变化规律 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 3 我国规定划分林层的标准 次林层平均高与主林层平均高相差20 以上 以主林层为100 各林层林木蓄积量不少于30m3 hm2 各林层林木平均胸径在8cm以上 主林层林木疏密度不少于0 3 次林层林木疏密度不小于0 2 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 这些标准是人为确定划分林层的一般标准 同时满足这4个条件就能划分林层 但在实际工作中 还可以根据具体情况因地制宜地做出相应的变动 如在热带雨林中 林木树冠呈垂直郁闭 很难划分林层 在这种情况下则就可以不必划分林层 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 4 林层的表示林层序号以罗马数字 等表示 最上层为第 层 其次依次为第 层 第 层 同龄的或由阳性树种构成的纯林 立地条件很差的林分多为单层林 单层林的外貌比较整齐 培育的木材较为均匀一致 异龄混交林 阴性树种组成是林分 尤其是经过择伐以后 易形成复层林 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 土壤气候条件优越的地方常形成多层的复层林 如热带雨林的林层可达4 5层 复层林可充分利用生长空间和光 热 水 养分条件 防护作用和抵抗力都较强 而单层林对雪压 雪折等对自然灾害的抵抗力较小 对光照和生长空间的利用不够充分 其防护作用也较复层林为弱 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 组成林分树种的成分称作树种组成 speciescomposition 由一个树种组成的 或混有其他树种但材积都分别占不到一成的林分称作纯林 purestand 而由两个或更多个树种组成 其中每种树木在林分内所占成数均不少于一成的林分称作混交林 mixedstand 三 树种组成 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在混交林中 常以树种组成系数表达各树种在林分中所占的数量比例 所谓树种组成系数是某树种的蓄积量 或断面积 占林分总蓄积量 或总断面积 的比重 树种组成系数通常用十分法表示 即各树种组成系数之和等于 10 由树种名称及相应的组成系数写成组成式 就可以将林分的树种组成明确表达出来 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 例如 杉木纯林 则林分的组成式为 10杉 又如一个由云南松和栎类组成的混交林 林分总蓄积为245m3 其中 云南松的蓄积为190m3 栎类蓄积为55m3 各树种的组成系数分别为 云南松 栎类 该林分的树种组成式为 8松2栎 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在组成式中 各树种的顺序按组成系数大小依次排列 即组成系数大的写在前面 如果某一树种的蓄积量不足林分总蓄积的5 但大于2 时 则在组成式中用 号表示 若某一树种的蓄积少于林分总蓄积的2 时 则在组成式中用 一 号表示 例如 一个由落叶松 云杉 冷杉 白桦组成的混交林 各树种的组成系数分别为 落叶松 云杉 冷杉 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 白桦 该混交林分的树种组成式应为 6落4云十冷一桦另外 在混交林中 蓄积量比重最大的树种称为 优势树种 在一个地区既定的立地条件下 最适合经营目的的树种称作 主要树种 或 目的树种 目的树种有时为优势树种 有时并非优势树种 当林分中主要树种与优势树种不一致时 若两者蓄积相等 则应在组成式中把主要树种写在前面 2007 10 24 3 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 表2 1某复层混交林的测定结果及树种组成系数计算 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 对于复层林 组成式应分别林层记载 例如 某复层混交林的树种组成如表2 1 根据表2 1的计算结果 各林层的树种组成式为 7落3云十红 l0云一桦 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 由于胸高断面积测定比蓄积量测定容易 所以在实践中也常以断面积确定树种组成 在实践中 一般林分内80 或80 以上的优势木和亚优势木属于同一树种 除此还有其它的伴生树种时 这样的林分仍视为纯林 在国家森林资源连续清查技术规定中 将乔木林划分为纯林和混交林 纯林是指一个树种 组 蓄积量 未达起测径阶时按株数计算 占总蓄积 株数 的65 以上的乔木林地 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 混交林是指任何一个树种 组 蓄积量 未达起测径阶时按株数计算 占总蓄积 株数 不到65 的乔木林地 也以树种结构反映乔木林分的针阔叶树种组成 树种结构共分7个等级 如表2 2 表2 2树种结构划分标准 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 有时在组成式中要括上年龄例 某复层混交林 层 总蓄积量为360m3 其中落叶松250m3 年龄120年 云杉110m3 年龄100年 组成系数 落 250 360 0 69 云 110 360 0 31 层 总蓄积量为115m3 云杉110m3 80年 红松5m3 50年 云杉 110 115 0 955红松 5 115 0 045组成式 7落 120 3云 100 10云 红组成是指蓄积而言 有时断面积与蓄积呈正相关 也可用断面积 在直径大小相近的人工林中 有时也用株数 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 四 林分年龄树木自种子萌发后生长的年数为树木的年龄 ageoftree 确定树木年龄可靠的方法是伐倒树木 查数根颈部位的年轮数 对于轮生枝明显的树种 如油松 马尾松等针叶树种 在年龄不大时 可通过查数轮生枝轮的方法确定树木年龄 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 但应注意 我国南方某些树种 如思茅松 1年内可生长出两轮以上的枝轮 在这种情况下 要认真判别次生枝轮 否则难以确定树木的准确年龄 在伐树比较困难的地区 也可以利用生长锥钻取胸高部位的木芯 查数年轮数 此为胸高年龄 ageatbreastheight 再加上树木生长到胸高时的年数 即为该树木的年龄 另外 在欧美一些国家 有时在森林调查 编制经营数表及营林工作中 直接使用林木胸高年龄 而不用树木全年龄 这样的作法简化了树木年龄的测定方法 而且应用效果也很好 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 根据构成林分的林木年龄 可把林分分为同龄林 even agedstand 和异龄林 uneven agedstand 同龄林是林木的年龄相差不超过一个龄级的林分 按照这个划分标准 一般人工营造的林分可为同龄林 另外 在火烧迹地或小面积皆伐迹地上更新起来的林分有可能成为同龄林 树龄完全相同的林分称为绝对同龄林 absoluteeven agedstand 而组成林分的林木年龄相差不足一个龄级的林分又称为相对同龄林 relativeeven agedstand 绝对同龄林多见于人工林 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 异龄林是林木的年龄相差在一个龄级以上的林分 在异龄林中 又将由所有龄级的林木所构成的林分称作全龄林 allagedstand 即全龄林的林木年龄分布范围即有幼龄 中龄 成熟龄及过熟龄林木 阴性树种构成的天然林 尤其是择伐后长起的林分 通常为异龄林 多数天然林分 一般为异龄林 与同龄林相比异龄林的防护作用和对风 雪等自然灾害和病虫害的抵抗能力强 但是经营管理技术等复杂 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 由许多树木构成的林分 林分年龄 standage 必然与树木的年龄有关 其具体的表示和计算方法为 1 对于绝对同龄林分 林分中任何一株林木的年龄就是该林分年龄 2 而对于相对同龄林或异龄林 通常以林木的平均年龄表示林分年龄 计算林分平均年龄一般有两种方法 即算术平均年龄和加权平均年龄 在查定年龄的林木株数较少时 往往采用算术平均年龄 当查定年龄的林木株数较多时 而采用断面积加权的方法计算平均年龄 即 算术平均的方法计算 式2 1 断面积加权的方法计算 式2 2 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在调查和研究异龄纯林时 应将同一树种的林木划分为 年龄世代 凡天然更新所形成的林木 其平均年龄相差两个龄级以上的应划分为 世代 用组成式表示 我国 森林专业调查办法 草案 1960 中规定 同一树种在年龄相差两个龄级以上 胸径大于4cm 且第二世代蓄积不少于整个林层蓄积的20 时 应划分世代 例如 冷杉纯林中 110年生林木蓄积占林分总蓄积的70 而70年生林木蓄积占林分总蓄积的30 则组成式为 7冷 110 3冷 70 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 顺便指出 对于异龄林计算林分平均年龄 在一般情况下其意义不大 因为对异龄林 仍应以主要树种或目的树种的年龄为主 制定经营措施 对于复层林 通常按林层分别树种记载年龄 而以各层优势树种的年龄作为林层的年龄 由于树木生长及经营周期较长 确定树木的准确年龄又很困难 而且林分内树木的年龄经常不是完全相同的 因此 林分年龄不是以年为单位 而常以龄级 ageclass 为单位表示 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 龄级是对林木年龄的分级 由小到大以罗马数字等表示 各龄级所包括的年数称为龄级期限 它与树种 起源等有关 一般规定 慢生树种以20年为一个龄级 如云杉 红松等 生长速度中等的树种以10年为 个龄级 如马尾松等 生长较快的树种以5年为一个龄级 如杉木 杨树等 生长很快的树种以2 3年为一个龄级 如桉树 泡桐等 关于龄级期限国家已有统一的规定 列于表2 3 为了便于开展不同经营措施和规划设计的需要 在森林资源调查中 把各个龄级再归纳为更大范围的阶段 称为龄组 通常由幼到老分为幼龄林 中龄林 近熟林 成熟林和过熟林 具体划分标准一并列入表2 3 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 表2 3主要树种龄级和龄组的划分标准单位 年 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 注 表中未列树种 包括经济乔木树种 和短轮伐期用材林树种的划分标准由各省自行制定 表引自国家森林资源连续清查技术规定 国家林业局2004 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 五 平均胸径平均胸径是反映林木粗度的基本指标 严格地说 它并不是林木胸径的平均水平 而是林木胸高断面积的平均水平 其准确计算方法是根据每木调查的结果 计算出林分或标准地内全部林木断面积的总和与平均断面积 再求出与相对应的直径作为林分平均直径 D NorthwestAgricultureandForestryUniversity 平均胸径有林分算术平均直径和林分平均直径两种表示方法 1 林分算术平均直径 林木胸径的算术平均数 以表示 即 式2 3 式中 林木株数 第i株林木的胸径 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 为了分析林木粗度的变化或作胸径生长比较 以及用数理统计方法研究林分结构时 采用林木胸径算术平均数作为林分平均直径 2 林分平均直径 是林木胸高断面积的平均水平 以表示 其计算方法为 式中 林分平均断面积 N 林分内林木总株数 G 林分总断面积 和 第株林木的断面积和胸径 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 由以上计算过程可以看出 林分平均直径是林木胸径的平方平均数 而不是林木胸径的算术平均数 准确计算林分平均胸径的步骤是依据林分每木调查的结果 计算出林分或标准地内全部林木断面积的总和 及平均断面积 然后 求出与相对应的直径作为林分平均直径 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在林分或标准地调查中 每木检尺时林木胸径多以整化径阶记录 此时林分或标准地内全部林木断面积的总和可按下式计算 林分平均直径按下式计算 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 平均胸径以cm为单位 记载到小数点后一位 有时为了估算林分平均直径 也可以目测选出大体近于中等大小的林木3 5株 实测林木胸径 以其平均值作为林分平均直径 这种估算方法也适用于混交林中伴生树种的平均胸径计算 对于复层混交林 按林层分别树种计算平均直径 而各林层并不计算林层平均直径 平方平均直径永远大于算术平均直径 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 六 平均高 林木的高度是反映林木生长状况的数量指标 同时也是反映林分立地质量高低的重要依据 平均高 averageheight 则是反映林木高度平均水平的测度指标 根据不同的目的 通常把平均高分为林分平均高 averageheightofstand 和优势木平均高 averagetopheight记作HT 平均高以m为单位 记载到小数点后一位 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 1 林分平均高 1 条件平均高树木的高生长与胸径生长之间存在着密切的关系 一般的规律为随胸径的增大树高增加 两者之间的关系常用树高 胸径曲线来表示 这种反映树高随胸径变化的曲线称为树高曲线 height diametercurve 在树高曲线上 与林分平均直径 相时应的树高 称为林分的条件平均高 简称平均高 以表示 从树高曲线上根据各径阶中值查得的相应的树高值 称为径阶平均高 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 横轴表示直径 纵轴表示树高 将计算出的各径阶的平均高 在方格纸上点出 并注明各点的株数 连接之并修成匀滑曲线 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在林分调查中为了估算林分平均高 可在林分中选测3 5株与林分平均直径相近的 平均木 的树高 以其算术平均数作为林分平均高 2 加权平均高依林分各径阶林木的算术平均高与其对应径阶林木胸高断面积计算的加权平均数作为林分树高 称为加权平均高 以表示 这种计算方法一般适用于较精确地计算林分平均高 其计算公式为 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 式中 林分中第i径阶林木的算术平均高 林分中第i径阶林木的胸高断面积之和 林分中径阶个数 对于复层混交林分 林分平均高应分别林层 树种计算 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 2 优势木平均高林分平均高反映的是林分中树木高度的总体平均水平 除了林分平均高以外 林分调查中还经常表示林分中 优势木 dominanttree 或亚优势木 co dominanttree 的平均树高 林分优势木平均高定义为林分中所有优势木或亚优势木高度的算术平均数 常以 HT 表示 在调查中可以在林分中选择3 5株最高或胸径最大的立木测定其树高取平均值 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 优势木平均高常用于鉴定立地质量和不同立地质量下的林分生长的对比 因为林分平均高受抚育措施 下层抚育 影响较大 不能正确地反映林分的生长和立地质量 譬如 林分在抚育采伐的前后 立地质量没有任何变化 但林分平均高却会有明显的增加 如表2 4 这种 增长 现象称为 非生长性增长 若采用优势木平均高就可以避免这种现象的发生 表2 4抚育采伐前后主要调查因子的变化 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 七 立地质量 立地质量 sitequality 又称地位质量 是对影响森林生产能力的所有生境因子 包括气候 土壤和生物 的综合评价的一种量化指标 林木生产力的高低 除与林地的立地质量有关外 还与林木的生物学特性有着密切关系 所以 反映林分生产力高低的立地质量 与林地上的树种有关 在实际工作中 不能离开生长着的树种评定林分的立地质量 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 选择造林树种 确定造林密度 制定营林技术方案和经营方法等都与立地质量有关 评定立地质量 或林分生产力等级 是开展营林活动的重要基础工作 也是编制各种林业经营数表 研究森林生长规律 预估森林生长与收获等项工作的重要基础 评定立地质量的方法和指标很多 通常有依据土壤因子 指示植物 林木材积或树高等划分立地质量的指标 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在测树学中 评定有林地的生产潜力 一般采用依据林分高与年龄的关系所编制的地位级表或地位指数表 因为 经过多年的实践分析证明 林地生产力的高低与林分高之间有着紧密关系 在相同年龄时 林分愈高 林地的立地条件越好 林地的生产力越高 而且 林分高也比较容易测定 与平均胸径及蓄积量相比 受林分密度影响较小 所以 以既定年龄时林分的平均高作为评定地位质量高低的依据为各国普遍采用 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在我国 常用的评定立地质量的指标有以下两种 1 地位级 地位级是反映一定树种立地条件的优劣或林分生产能力的一种指标 一般分为五级 由高到低以罗马字 表示 地位级越高 说明立地条件越好 其自然生产力也越高 林分地位级的确定 通常是用地位级表 根据林分的年龄和平均高得到 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 地位级表 siteclasstable 是供查定地位级用的数表 依据林分平均高与林分年龄的关系编制成的 如表2 10所示 地位级表通常是按树种编制的 因此 使用地位级表评定林地的地位质量时 应首先依据树种选择合适的数表 然后测定林分平均高和林分年龄 再由地位级表上查出该林地的地位级 应该注意 同一林地 对于不同的树种而言 很可能是不同的地位级 如果是复层混交林 则应根据主林层的优势树种确定地位级 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 表2 10小兴安岭红松地位级表 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 地位级 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 2 地位指数依据林分优势木年龄和优势木平均高的关系 用林分基准年龄时林分优势木所能达到的平均高度的绝对值作为划分林地生产力等级的数表 依据林分优势木年龄和优势木平均高的关系编制的表叫地位指数表 用此表绘制的曲线叫地位指数曲线 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 表2 11全国杉木 实生 地位指数表标准年龄20年 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 地位指数实质上是林分在 标准年龄 referenceage 也称 基准年龄 时优势木平均高 采用地位指数指标评定林分地位质量 实际上就是不同的林分都以在标准年龄 时优势木平均高作为比较林地生产力的依据 地位指数表通常应用于对同龄林或相对同龄林分评定地位质量 一般分别地区 分别树种编制 使用地位指数表时 先测定林分优势木的平均高和年龄 由地位指数表上即可查得林分林地的地位指数级 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 地位指数表的使用一例 例一片杉木林 优势木平均年龄15年时的平均高为9 0米 从表2 5可查出地位指数是 10 如果规定 实生 地位指数表的基准年龄是20年 这意味着此林分在20年时 优势木达10米 属于低生产力的林地 地位指数有以下优点 a 以林分优势高作为评定立地的依据 受抚育措施影响小 能较确切地反映林地生产力的差别 b 直接用一定年龄的树高值表示 对林木生长状况有一个具体的数量概念 便于不同树种的比较 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 八 林分密度林分密度是说明林木对其所占空间的利用程度 是影响林木生长和木材产量的极重要因子 1 株数密度单位面积上的林木株数为株数密度 有时简称密度 它是造林和森林抚育工作中常用的指标 株数的多少直接反映出每株树占有面积的大小 如每公顷6600株则1 1 544001 5 1 533002 1 5100001 125002 2 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 株数密度其单位为株 hm2 它是造林 营林 林分调查及编制林分生长过程表或收获表中经常采用的林分密度指标 由于林分株数密度测定方法简单易行 所以 在实践中被广泛采用 株数密度这个指标 也直接反映了每株林木平均占有的营养面积和空间的大小 应该指出 株数密度与林龄 立地等因子的相关紧密 作为密度指标这一点是个不足之处 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 林分每公顷胸高总断面积与相同条件下的标准林分胸高总断面积之比 所谓标准林分应理解为 某一树种在一定年龄 一定立地条件下最完善和最大限度地利用了所占空间的林分 这样的林分疏密度等于 1 0 载有标准林分每公顷总断面积 总蓄积量的数表称为断面积 蓄积量标准表 简称标准表 2 疏密度 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 标准表是根据单层 同龄 纯林编制的 遇到复层混交林时 应分别林层按优势树种选定标准表 然后按林层求出疏密度 表2 5实生杉木标准表 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 疏密度确定方法如下 1 调查确定林分的平均高 2 根据林分优势树种选用标准表 并由表上查出对应调查林分平均高的每公顷胸高断面积 或蓄积 3 计算林分的疏密度 例如 某杉木 实生 林分 林分平均高HD 15m 每公顷断面积为28 8m2 根据林分平均高由表2 5上查出标准林分相应的每公顷断面积为56 4m2 则该林分疏密度为 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 3 郁闭度 林分中林冠投影面积与林地面积之比 称为郁闭度 以PC表示 一般郁闭度一般以小数表示 记载到小数点后两位 它可以反映林木利用生长空间的程度 现地测定郁闭度一般有三种方法 树冠投影法 测线法和统计法 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 1 树冠投影法在标准地内划分5m或10m的方格 量测每株立木在方格中的位置 用皮尺和罗盘测定每株树冠东西 南北方向的投影长度 再按实际形状在方格纸上按一定比例勾绘出树冠投影图 如图2 1 在图上求出林冠投影面积和标准地总面积 计算郁闭度 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 图2 1树冠投影 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 2 测线法 对角线截距抽样法 在林内选一有代表性地段 设置一定长度的测线 沿线观察各株树木的树冠投影 并量取投影长度 各树冠在测线上的投影长度总和与测线长度之比 即为郁闭度的值 实际应用此法要注意以下3点 在山地林内测线应垂直于等高线 林况复杂时 要多设几条测线取平均值 对于人工林 测线不应与造林株行方向平行 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 3 统计法在林分调查中 机械设置N个样点 在各样点位置上 判断该样点是否被树冠垂直投影覆盖 统计被覆盖的样点数n 利用下式计算出林分的郁闭度 式2 9 例如在某标准地内布设50个样点 其中有40个样点被树冠垂直投影所覆盖 则该林分的郁闭度为 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 树冠投影法测定林分郁闭度既费工又困难 但是所得结果较准确 统计法简单易行 是在一般情况下经常被采用的一种发方法 另外 郁闭度也可以采用目测方法调查 当林分郁闭度较小时 宜采用平均冠幅法测定 即用林地内林木平均冠幅面积乘以林木株数得到树冠覆盖面积 再除以样地面积得到郁闭度 有林地的郁闭度还可以划分为三个等级 高 郁闭度0 70以上 中 郁闭度0 40 0 69 低 郁闭度0 20 0 39 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 以上介绍了当前我国森林调查和森林经营中最为常用的三个表达林分密度的指标 三个不同概念的林分密度指标互有区别 又互相联系 林分株数密度相同 林分的疏密度并不一定相同 这是因为 尽管单位面积上的林木株数相同 如果林分平均直径不同时 则两个林分的单位面积上的林木总断面积也不会相同 因此 两个林分的疏密度也就不同 如下表2 6 表2 6兴安落叶松标准地资料 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 林分疏密度与林分郁闭度之间也有某种程度的相关关系 在一般情况下 两者之间的关系为 幼龄林 郁闭度大于疏密度 中龄林 郁闭度与疏密度两者相近 成熟林 郁闭度小于疏密度 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 对于复层 异龄 混交林分的疏密度 或郁闭度 的计算 可采用以下方法 在测定复层林时 疏密度分别林层并依据优势树种及年龄 林层平均高 或地位级 选定标准表或林分生长过程表 或林分标准收获表 计算各林层的疏密度 各林层疏密度之和 即为该复层异龄混交林分的疏密度 因此 复层异龄混交林分的疏密度有时会大于1 0 测定混交林疏密度 或郁闭度 时 一般借用与各林层优势树种相同的单层纯林生长过程表 或收获表 或标准表 依据优势树种的年龄 林层平均高 或地位级 查定 计算混交林疏密度 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 4 林分密度指数 赖内克 ReinekeL H 1933 提出用林分平均胸径和林木株数综合评定林分密度的指标即林分密度指数 standdensityindex 林分密度指数是指林分在标准平均胸径 standardaveragedbh 时所具有的单位面积株数 简称为密度指数 以SDI表示 赖内克曾根据大量树种的资料进行研究分析 发现单位面积株数 N 的对数与平均胸径 D 的对数之间呈直线关系 其关系式为 式2 11 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 赖内克规定标准平均胸径为10inch 25 4cm 根据一些树种资料计算出的a1值为一1 605 并认为不同树种的值差异不显著 因此得到的经验方程为 确定林分密度指数时 将现实林分实际平均胸径和单位面积林木株数代入上述经验方程 重新求出值 这样就得到一个新的方程式 再把确定的标准平均胸径值 英制国家一般定为10in 我国一般采用10cm 代入新方程中 便可求得该林分的林分密度指数 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 例如 河北承德地区人工落叶松林分密度指数方程 河北林专 1977 为 某一人工落叶松林分平均胸径为12 5cm 单位面积株数为1760株 标准平均胸径为10cm 则林分密度指数 SDl 为 得新方程为 林分密度指数为 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 林分密度指数是林分平均胸径和株数的综合密度测度 它不仅能够表示林分中林木株数的多少 而且这个测度指标与林龄 立地条件相关不密切 因此 它是一个比较好的林分密度的测度指标标 除了上述的林分密度指标之外 美 日等国还采用了其它一些密度指标 如树冠竞争因子 crowncompetitionfactor 简称C C F 植距指数 spacingindex 及点密度 pointdensity 等 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 密度是表达林分结构的重要 立地条件 树种及林龄不同时 其林分的最佳密度也不相同 林分密度对林木生长 林分生物量 林木干形都有很大的影响 对于整个林分来说 林分密度过稀时 不仅影响木材的数量 同时也影响木材质量 但也并非林分密度越大越好 林分密度过大 由于林木之间的竞争 会产生抑制林木生长的现象 只有使林分处于合理的 最大限度的利用了所占有空间的密度条件时 才能使林分提供量多质高的木材及充分发挥森林的各种效益 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 九 林分蓄积量 林分中所有活立木材积的总和称作林分蓄积量 standvolume 简称蓄积 以M表示 蓄积量是鉴定森林数量特征的重要指标 不论从森林的可持续经营森林的的角度和揭示森林的生长发育规律等方面 蓄积量的测定都具有重要意义 因此 蓄积量是重要的林分调查因子之一 蓄积量的测定方法很多 将在第五章内专门介绍 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 十 林木质量 林分出材率等级和可及度 蓄积量是一个数量指标 它不能全面地反映林分中林木的经济利用价值 例如两个蓄积量相等的林分 由于林分结构和木材质量的不同 木材的经济利用价值会有很大差异 为了对森林资源做出更加全面的评价 在查明蓄积量的基础上 有必要对其林木质量和林分出材率进行调查 对森林木材资源的经济价值进一步做出评价 并对其在采伐 集材和运输方面具备的条件给予说明 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 因为中龄林和幼龄林不是采伐利用的对象 没有必要划分林木质量和林分出材率和可及度 因此这个指标 并不是对全部的林分都进行该项调查 仅限于用材林的近 成 过熟林部分 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 用材林近 成 过熟林林木质量划分为三个等级 商品用材树 半商品用材树和薪材树 具体划分标准见表2 7 表2 7用材林近 成 过熟林林木质量等级划分标准 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 在进行林分调查中 对于半商品用材树 实际计算时一半计入商品用材树 一半计入薪材树 林分出材率等级是表示林分出材比率的指标 林分出材量占林分总蓄积量的百分比或林分内商品用材树的株数占林分总株数的百分称为林分出材率 根据林分出材率的不同 将用材林近 成 过熟林林分出材率林分划分为不同的出材率等级 简称出材级 在进行林分调查时 我国采用的用材林近 成 过熟林林分的出材级标准 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 表2 8用材林近 成 过熟林林分出材级表 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 用材林近 成 过熟林林分是在近期可以进行木材采伐利用的对象 应该根据这些林分的分布位置 对其在采 集 运方面具备的条件做出评价 表明他们所具备的木材生产条件的指标是可及度 可及度分为即可及 将可及和不可及 划分标准如表2 9 表2 9用材林近 成 过熟林林分的可及度划分 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 一 标准地的定义及种类为了测定林分的主要调查因子 我们既不可能在整个林分内对每一株树进行全林调查 也没有必要这样做 在生产实际时 一般是在林分中选择一个有代表性的地段进行调查 称为标准地调查 标准地的概念 标准地是一块能够反映待测林分的平均标志的地段 它是整个林分的缩影 它与林分只有面积上的差别 而没有质量上的不同 标准地调查的结果按面积比例扩大 即是整个林分的调查结果 第二节标准地调查 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 标准地的种类 根据用途可以分为二类临时标准地 由于林分调查与测树制表 取的测定资料之后 不需要保留 固定标准地 用于各种试验研究 需要在较长时间内进行定期观察 NorthwestAgricultureandForestryUniversity 二 标准地的设置与测量标准地的选