1、第2章 林分调查,内容提要 林分调查因子的基本概念及测算方法 标准地调查内容、方法及工作步骤,第一节 林分调查因子,森林（forest）以乔木为主体，包括灌木、草本植物以及其他生物在内，占有相当大的空间，密集生长，并能显著影响周围环境的生物群落。 测树学的任务之一就是将广大而复杂多样的森林按其本身的特征和森林经营的需要把森林区划成林分，并研究林分数量和质量特征的变化规律及其调查方法。 林分(stand) 内部结构相同且与四周相邻部分有明显区别的小块森林 （小班）。 林分调查因子(stand attributes) 客观反映林分数量和质量的一些特征标志。,第一节 林分调查因子,划分林分的目的：
2、不同林分所采取的经营措施不同。如：林分树种、年龄不同，所采取的经营措施不同；立地条件不同，虽然树种相同，培育出的木材材种也不同，经济价格也各异。 提高林分调查精度，提高森林经营强度。,第一节 林分调查因子,林分调查和森林经营中最常用的林分调查因子主要有以下10种： 林分起源 林相（林层） 树种组成 林分年龄 平均直径 平均树高 林分密度 立地质量 蓄积量 材种出材量,2.1.1 林分起源（stand origin）,天然林（natural stand） 由天然下种、人工促进天然更新或萌生所形成的森林 人工林（plantation） 由人工直播（条播或穴播）、植苗、分殖或扦插条等造林方式形成的森
3、林,林分起源的确定方法,访问和考查已有的资料 现地调查：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。,2.1.1 林分起源,林分起源是一个有重要意义的不可缺少的调查因子。 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 实生林可以培养贵重的木材，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。 对于同一树种而起源不
4、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，,2.1.2 林层 （或林相）（storey）,林分中乔木树种的树冠所形成的树冠层次称作林相或林层 。 单层林 明显地只有一个林层的林分 复层林 具有两个或两个以上明显林层的林分 在复层林中，蓄积量最大、经济价值最高的林层称为主林层，其余为次林层。 林层序号以罗马数字、等表示。 如凉水林场云冷杉红松林，I层（红松），II层（云、冷杉）,划分林层的标准,森林资源规划设计调查主要技术规定（2003）中规定划分林层的标准是：（1）各林层每公顷蓄积量大于30m3； （2）相邻林层间林木平均高相差20%以上；（3）各林层平均胸径在
5、8cm以上：（4）主林层郁闭度大于0.3，其它林层郁闭度大于0.2。这些标准是人为确定的划分林层的一般标准，同时满足这4个条件就能划分林层。,2.1.3 树种组成 （species composition）,树种组成 各林层、各树种蓄积量所占的比重 纯林（pure stand） 由一个树种组成的的林分 （组成系数7）； 混交林（mixed stand） 由两个或更多个树种组成的林分 。 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。,组成系数,树种组成系数某树种的蓄积量（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”
6、。 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。 一般采用四舍五入法（1）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；（2）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。,组成系数计算实例,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： 白 桦：该混交林分的树种组成式应为:6落4云十冷一桦,优势树种 和主要树种,优势树种 在混交林中，蓄积量比重最大的树种 主要树种（或目的树种）在一个地区既定的立地条件下，最适合经营目的的树种 。 主要树种有时与优势树种一致，有
7、时不一致。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。,2.1.4 林分年龄,树木自种子萌发后生长的年数为树木的年龄（age of tree） 林分年龄林分内林木的平均年龄。可用年、龄级或龄组来表示 龄级是对林木年龄的分级，用罗马数字表示，I，II，III。1)慢生树种以20年为一个龄级，如云杉、红松等；2)生长速度中等的树种以10年为个龄级，如白桦等；3)生长较快的树种以5年为一个龄级，如杉木、杨树等；4)生长很快的树种以23年为一个龄级，如桉树等。 龄组分：幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林等,同龄林（evenaged stand）和异龄林（u
8、nevenaged stand）,同龄林 林木年龄相差不超过一个龄级的林分 。同龄林又分：（1）绝对同龄林 林木年龄完全相同的林分 ，如人工林；（2）相对同龄林 组成林分的林木年龄相差不足一个龄级的林分 。 异龄林 林木年龄相差在一个龄级以上的林分 ，如天然林,林分年龄确定方法,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； 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。可采用算术平均年龄和加权平均年龄。 混交异龄林，以主要树种或目的树种的年龄为主 对于复层混交林，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。,2.1.5 平均胸径(averge d
9、iameter at breast height),1）林分平均胸径 它是反映林木粗度的基本指标 ，定义为：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；gi和di第株林木的断面积和胸径。 复层混交林，按林层分别树种计算平均胸径，而各林层并不计算林层平均胸径。,2.1.5 平均胸径,2）林分算术平均直径:3) Dg 与 的关系:即：,2.1.6 平均高（average height）,它是反映林木高度平均水平的测度指标 平均高分为林分平均高和优势木平均高。 1）条件平均高在树高曲线上，与林分平均直径（Dg）相时应的树高，简称平均高 树高曲线（heightdiameter cur
10、ve）：反映树高随胸径变化的曲线 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。,2.1.6 平均高（average height）,2) 优势木平均高-林分中所有优势木或亚优势木高度的算术平均数，用HT表示 。 确定方法：在林分中每100m2或200m2选1株最高或胸径最大的树木测定其树高取平均值。 优势木平均高常用于鉴定立地质量 ，它不受抚育措施（下层抚育）的影响。,2.1.7 立地质量（site quality）,在我国，常用的评定立地质量的指标有以下两种： 1）地位级(site class) 依据既定树种的林分条件平均高（HD）及林分年龄(A)由该树种的地位级表中查定的
11、表示林地质量或林分生产力相对高低的等级。 2）地位指数(site index) 某树种林分在标准年龄（reference age）（亦称基准年龄）时优势木平均高作为评定立地质量的指标。,2.1.8 林分密度 （stand density）,它是反映林分中林木间拥挤程度的指标 我国现行常用的林分密度指标主要有：1）株数密度 单位面积上的林木株数 ，其单位为株/hm2。 2）郁闭度 林分中林冠投影面积与林地面积之比 。郁闭度一般以小数表示，记载到小数点后两位。,2.1.7 林分密度 （stand density）,3）疏密度 林分每公顷胸高断面积（或蓄积）与相同立地条件下标准林分每公顷胸高断面积（
12、或蓄积）之比 。按十分小数表示，由0.1到1.0共分10级。 标准林分，可理解为“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有空间的林分” ,P=1.0 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。,2.1.9 林分蓄积量,将在第五章详细介绍。,2.1.10 林分材种出材量,将在第六章详细介绍。,总结,以上介绍的10个林分调查因子主要表达了森林乔木树种的特征， 是划分林分、鉴定林分数量和质量的重要标志。 当前，我国林业由以木材生产为主向以生态建设为主的
13、战略性转变，森林资源的调查内容也在不断增加，如森林群落结构类型、自然度、生物多样性、森林健康等方面的内容已纳入了调查的范畴 。 森林中的灌木资源、地被植物以及形成森林环境的生态因子的调查也不可忽视。,第二节 标准地调查,在实际工作中，一般不可能也没有必要对全林分进行实测，而往往是在林分中，按照一定方法和要求，进行小面积的局部实测调查，根据其调查结果推算整个林分。 局部调查中，有两种取样方法：（1）是按照随机的原则设置实测调查地块；（2）是以林分平均状态为依据典型选设实测调查地块。,2.2.1 标准地的定义和用途,样地（plot） 在林分内，按照随机抽样的原则所设置的实测调查地块 。 根据全部样
14、地实测调查的结果，推算林分总体，这种调查方法称作抽样调查法。 标准地（sampleplot） 在林分内，按照典型选取的原则确定的能够充分代表林分平均水平的调查地块 。 标准地调查法 根据标准地调查结果按面积比例推算整个林分结果的调查方法 。,标准地的用途,（1）某些专业性的调查研究工作，例如编制森林调查或森林经营数表（如标准表、材种出材量表、林分收获表等）、科学研究以及研究分析比较不同营林措施效果等等； （2）林分调查 ：如林分主要测树因子测定；蓄积量、生长量、材种出材量和生物量测定。,标准地种类,按照标准地设置目的和保留时间，标准地又可分为： 临时标准地（Temporary plot）用于林
15、分调查或编制营林数表，只进行一次调查，取得调查资料后不需要保留。 固定标准地（Permanent Fixed plot）适用于较长时间内进行科学研究试验，有系统地长期重复多次观测，获得定期连续性的资料，。,2.2.2 标准地设置与测量,2.2.2.1选择标准地的基本要求 （1）标准地必须对所预定的要求有充分的代表性； （2）标准地必须设置在同一林分内，不能跨越林分： （3）标准地不能跨越小河、道路或伐开的调查线，且应离开林缘（至少应距林缘为1倍平均高的距离）； （4）标准地设在混交林中时，其树种、林木密度分布应均匀。 2.2.2.2标准地的形状一般为正方形、矩形或园形。,2.2.2 标准地设置
16、与测量,2.2.2.3 标准地的面积应依据调查目的，林分状况(如林龄及林分密度等)而定。标准地面积不宜过小，一般以林木株数来控制。要保证能反映林分的结构规律和调查精度。一般要求：幼龄林：250株以上中龄林：200株以上成过熟林：150株以上,2.2.2 标准地设置与测量 2.2.2.4 标准地的境界测量,罗盘仪测角，皮尺或测绳量水平距。当林地坡度大于5时，应将斜距改算为水平距离。在进行标准地境界测量时，规定相对闭合差不得超过1/200。 边界应伐开或“砍号”或用测绳围起 标准地的四角应埋设临时简易或长期固定的标桩，便于辨认和寻找。 固定标准地应设引点桩、引线和中心桩。,2.2.2 标准地设置与
17、测量,2.2.2.5 标准地的位置及略图 标准地设置好以后，应标记标准地的地点及在林分中相对的位置，并将标准地设置的大小、形状在标准地调查表。当前可用GPS定位。,0.08hm2,2.2.3 标准地测定,2.2.3.1 每木检尺（tally）即测定标准地内每一株树木的胸径。 每木调查的主要工作是分别林层、树种、起源、年龄(或龄级)、活立木、枯立木测定每株树木的胸径、并按整化径阶记录、统计各径阶林木株数，取得林木株数按直径分布序列 的工作。,每木检尺的步骤：,1）用轮尺或围尺测定每一株树的胸径，按实测直径或按径阶记录； 2）径阶大小的确定 ：我国（2003）规定，林木调查起测胸径为5.0，视林分
18、平均胸径以2或4为径阶距并采用上限排外法。一般规定：Dg12 cm时，4为一个径阶距 6Dg12 cm时，2为一个径阶距 Dg6 cm时，1为一个径阶距,每木检尺的步骤：,3）起测径阶 ：起测径阶是指每木检尺的最小径阶。在森林资源调查中，一般起测径阶定为6（起测胸径为5.0）。 4）划分材质等级 ：（1）商品用材树 ：用材部分占全树高的40%以上 （2）半商品用材树 ：用材部分长度在2m（针叶树）或1m（阔叶树）以上，但不足全树高的40% （3）薪材树：用材部分长度在2m（针叶树）或1m（阔叶树）以下,每木检尺的步骤：,5）注意事项 由坡上方沿着等高线按“S”形路线向坡下方进行检尺 ； 使用轮
19、尺时必须与树干垂直 ； 要防止重测或漏测 ，记录者复述，并用粉笔在测过的树干上作记号 正好位于标准地境界线上的树木，本着“北要南不要，取东舍西”的原则。 6）计算林分平均直径。,2.2.3.2 测树高,测高的目的是为了确定林分条件平均高或各径阶平均高 。 1）求林分平均高：在标准地内，随机选取2530株林木测定胸径和树高，一般每个径阶内应量测35株林木，满足正态分布，并记入测高记录表中 。用图解法或数式法建立树高曲线，确定林分平均高和径阶平均高。 2）次要树种可选测35株具有平均胸径的林木高； 3）优势木平均高 ：1株/100m2或1株/200m2选一株，最高或最粗林木的高度，其算术平均数作为
20、HT。 4）冠幅测定：测高样木同时测定枝下高和冠幅（东西和南北）,2.2.3.3 测定林分年龄,在标准地调查中，可以利用生长锥钻取木芯或伐倒木（或已往伐根）确定各树种的年龄。 人工林查造林档案，部分针叶树可数轮枝个数。 对于复层异龄混交林，一般仅测定各林层优势树种的年龄，并以主林层优势树种的年龄为该林分的年龄。,2.2.3.4 测定郁闭度,对角线法 一步一抬头 郁闭度测定仪,2.2.3.5 其他因子测定,选伐标准木和解析木 生物量测定 材种出材量测定 林分调查因子计算：林分平均直径、平均高，年龄、树种组成、地位级(或地位指数)、疏密度(或郁闭度)、株数密度、断面积、蓄积量、出材级等因子 。,2.2.4 林分环境因子质量调查,1）地形、地势：地貌、大地形、坡度、坡向、坡位、海拔等因子 。 2）幼树、灌木、活地被物及生物多样性调查 ：采用样方调查法。 3）土壤调查 ：在标准地内通过土壤剖面调查土壤。 4) 森林健康:对林分的灾害情况（火灾、病虫害）、树冠脱叶、树叶颜色等森林健康因子进行调查。,
