森林计测学(测树学) 教学课件

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1、四川农业大学课程四川农业大学课程PPT森林计测学森林计测学(测树学)(测树学) 7讲授内容:讲授内容:第一章绪论第一章绪论第二章树木材积测定第二章树木材积测定第三章林分调查第三章林分调查第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定第七章生物量测定第七章生物量测定7课程安排:课程安排:理论讲授:共理论讲授:共24学时,讲授学时,讲授20学时,自学学时,自学4学时学时考试方式:闭卷考试方式:闭卷考试题型:简答题、计算题考试题型:简答题、计算题第一章绪论第一章绪论一一. .测树学的概念测树学的概念测树学最早起源于德国,测树学

2、最早起源于德国,20世纪世纪30年代传入亚洲的日本。年代传入亚洲的日本。我国我国“测树学测树学”(Forest mensuration)一词是本世纪一词是本世纪30年代直接年代直接引自日文引自日文“测树学测树学”。不同国家对则树学的定义各不相同。不同国家对则树学的定义各不相同。 主主要要内内容容:树树木木、原原木木、林林分分、大大面面积积森森林林的的数数量量(森森林林抽抽样样调查、遥感、森林资源动态监测和预测调查、遥感、森林资源动态监测和预测)和生长量测定。和生长量测定。第一章绪论第一章绪论一一. .测树学的概念测树学的概念我国比较通用的定义:我国比较通用的定义: 测树学是论述树木、林分、大面

3、积森林和原木产品的测树学是论述树木、林分、大面积森林和原木产品的数量测定、质量评定和生长动态分析的理论和技术方法的数量测定、质量评定和生长动态分析的理论和技术方法的学科。学科。 第一章绪论第一章绪论二二. .测树学研究的对象测树学研究的对象树木树木(单株立木和伐倒木单株立木和伐倒木);林分;林分;大面积森林;大面积森林;原木产品。原木产品。 第一章绪论第一章绪论三三. .测树学研究的内容测树学研究的内容 树木树木林分林分大面积森林大面积森林原木产品原木产品 数量数量(树高、直径、断面积、树高、直径、断面积、 材积或蓄积材积或蓄积)质量质量(材种材种)生长生长(生长速度、生长过程生长速度、生长过

4、程)第一章绪论第一章绪论四四. .误差和精度误差和精度误差的概念:误差的概念: 客观真值与测算值之差。客观真值与测算值之差。 误差是在量测和计误差是在量测和计算过程中产生的。算过程中产生的。 误差分类:过失误差、系统误差和偶然误差。误差分类:过失误差、系统误差和偶然误差。精确度:观测值在其平均值周围的一致程度。精确度:观测值在其平均值周围的一致程度。准确度:表示测算值与真值的接近程度。准确度:表示测算值与真值的接近程度。有效数字:有效数字的多少会影响精度。有效数字:有效数字的多少会影响精度。如:如:h=15.1m、d=22.5cm第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定一、单株树木存在的状

5、态一、单株树木存在的状态立木立木伐倒木伐倒木第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定二、基本测树因子二、基本测树因子1. 概念概念 树木能直接测量因子及其派生的因子称为基本测树因树木能直接测量因子及其派生的因子称为基本测树因子,如树干的直径、树高等。这些均是树木直接测定因子。子,如树干的直径、树高等。这些均是树木直接测定因子。还有一些因子如树干横断面积、树干材积、形数等是在直还有一些因子如树干横断面积、树干材积、形数等是在直接测定因子的基础上派生的。接测定因子的基础上派生的。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定二、基本测树因子二、基本测树因子2.种类种类直径:是指垂直于树干轴的横断

6、面的直径,用直径:是指垂直于树干轴的横断面的直径,用D或或d表示。树干直径随着其在树干上的位置不表示。树干直径随着其在树干上的位置不同而变化,从根颈至树端其树干直径呈现出由大同而变化,从根颈至树端其树干直径呈现出由大到小的变化规律。其中有一种距很颈上到小的变化规律。其中有一种距很颈上1.3m处的处的直径,称为胸高直径直径,称为胸高直径(d1.3),简称胸径。单位:,简称胸径。单位:cm。1.3mD1.3d1d2第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定二、基本测树因子二、基本测树因子2.种类种类树高:树干的根径处至主干梢顶的长度称为树树高:树干的根径处至主干梢顶的长度称为树高,测量单位是米(

7、高,测量单位是米(m),一般要求精确至),一般要求精确至0.l m。树高通常用。树高通常用H或或h表示。表示。h第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定二、基本测树因子二、基本测树因子2.种类种类断面积:树干横断面积同树干直径一样也可以有断面积:树干横断面积同树干直径一样也可以有许多个,其中位于胸高处横断面积是一种重要测树许多个,其中位于胸高处横断面积是一种重要测树因子,通常简称为树木的因子,通常简称为树木的胸高断面积胸高断面积,记为,记为g1.3,测,测量单位是平方米(量单位是平方米()。)。1.3mG1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定二、基本测树因子二、基本测树因子2.

8、种类种类材积:树干材积是指根径以上树干的体积,记为材积:树干材积是指根径以上树干的体积,记为V。单位是立方米(。单位是立方米(m3)。)。1.3mG1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(1) 轮尺:轮尺: 轮尺又称卡尺,有木制或铝合金制两种。其构轮尺又称卡尺,有木制或铝合金制两种。其构造如图造如图1-1所示,可分为固定脚,滑动脚和尺身三部分。所示,可分为固定脚,滑动脚和尺身三部分。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(1) 轮尺轮尺 刻度:尺身上有两种刻

9、度,一是米尺刻度,二是径阶刻度刻度:尺身上有两种刻度,一是米尺刻度,二是径阶刻度。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(1) 轮尺轮尺 刻度:尺身上有两种刻度,一是米尺刻度,二是径阶刻度刻度:尺身上有两种刻度,一是米尺刻度,二是径阶刻度。 cm012345624648第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(1) 轮尺轮尺径阶:在森林调查中,测定大量立木直径,一般是按径阶:在森林调查中,测定大量立木直径,一般是按1、2、4分组,所分的直径组称为径阶径阶整化常采用

10、上限排外法分组,所分的直径组称为径阶径阶整化常采用上限排外法。 如表所示:如表所示:径阶()径阶()2范围范围径阶()径阶()4范围范围43.04.942.05.965.06.986.09.987.08.91210.013.9109.010.91614.017.9第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(2) 钩尺钩尺 钩尺是用来测定堆积原木小头直径的工具。图钩尺是用来测定堆积原木小头直径的工具。图l-3所示。使用所示。使用时只要钩住木段断面积的边缘,使尺身通过断面的中心与另一端时只要钩住木段断面积的边缘,使尺身通过断面的中心与另

11、一端边缘相切的刻度即为该断面的直径。原木小头直径均以边缘相切的刻度即为该断面的直径。原木小头直径均以2cm进位,进位,因而钩尺上刻有按因而钩尺上刻有按2cm整化的径阶刻度。整化的径阶刻度。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(2) 钩尺钩尺 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具1.直径测定工具直径测定工具(3)围尺围尺 形状与钢卷尺一样;根据制作材料的不同,分为布图尺和形状与钢卷尺一样;根据制作材料的不同,分为布图尺和钢围尺。通过围尺量测树干的圆周长,换算成直径。一般长钢围尺。通过围尺量

12、测树干的圆周长,换算成直径。一般长l3m,围尺采两面(或在一面的上、下)刻划。一面刻普通,围尺采两面(或在一面的上、下)刻划。一面刻普通米尺;另一面上刻上与圆周长相对应的直径读数。米尺;另一面上刻上与圆周长相对应的直径读数。 用围尺量树干直径换算的断面积,一般稍偏大。这是因树用围尺量树干直径换算的断面积,一般稍偏大。这是因树干横断面不是正圆。而在周长相等的平面中,以圆的面积为最干横断面不是正圆。而在周长相等的平面中,以圆的面积为最大。大。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具2.树高测定工具树高测定工具(1)布鲁莱斯测高器布鲁莱斯测高器 第二章单株树木材

13、积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具2.树高测定工具树高测定工具(1)布鲁莱斯测高器布鲁莱斯测高器 :应用的三种情况:应用的三种情况 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具2.树高测定工具树高测定工具(2)圆筒测高器圆筒测高器 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具2.树高测定工具树高测定工具(3)克里斯屯测高器克里斯屯测高器 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定三、基本测树工具三、基本测树工具2.树高测定工具树高测定工具(4)多用测树仪多用测树仪 测坡度测坡度测树高测树高测水平距测水平

14、距 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(一一)、树干横断面的形状树干横断面的形状 1、树干横断面形状的定义、树干横断面形状的定义 假设过树干中心有一条纵轴线,称为干轴,假设过树干中心有一条纵轴线,称为干轴,与干轴垂直的切面称为树干横断面。其面积称为与干轴垂直的切面称为树干横断面。其面积称为断面积,记为断面积,记为g。 g干轴干轴第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(一一)、树干横断面的形状树干横断面的形状 1、树干横断面形状的定义、树干横断面形状的定义 所谓树干横断面的形状是指树干横断面的闭合曲线的形状。所谓树干横断面的形状是指

15、树干横断面的闭合曲线的形状。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(一一)、树干横断面的形状树干横断面的形状 1、树干横断面形状的定义、树干横断面形状的定义 所谓树干横断面的形状是指树干所谓树干横断面的形状是指树干横断面的闭合曲线的形状。横断面的闭合曲线的形状。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(一一)、树干横断面的形状树干横断面的形状 2、树干横断面形状的特征、树干横断面形状的特征一株树的横断面形状近似一株树的横断面形状近似圆形圆形或更近似或更近似椭椭圆形圆形;按圆形计算横断面积要按圆形计算横断面积要大于或等于大于或等于按椭

16、圆按椭圆计算的面积。计算的面积。 为了便于树干横断面积和树干材积计算,为了便于树干横断面积和树干材积计算,通常把树干横断面通常把树干横断面看作圆形看作圆形。g=1/4*d2g:树干横断面;树干横断面;d:树干平均直径树干平均直径 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(二二)、树干纵断面的形状树干纵断面的形状 1、干曲线的定义、干曲线的定义 沿树干中心假想的干轴将其纵向剖开(或沿树干量测许多横沿树干中心假想的干轴将其纵向剖开(或沿树干量测许多横断面的直径),即可得树干的纵断面。断面的直径),即可得树干的纵断面。以干轴作为直角坐标系的以干轴作为直角坐标系的X轴,以横

17、断面的半径作为轴,以横断面的半径作为y轴,并取树梢为原点,轴,并取树梢为原点,按适当的比例作按适当的比例作图即可得出表示树干纵断面轮廓的对称曲线,这条曲线通常称为图即可得出表示树干纵断面轮廓的对称曲线,这条曲线通常称为干曲线。干曲线。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(二二)、树干纵断面的形状树干纵断面的形状 2、树干纵断面形状的一般特征、树干纵断面形状的一般特征 如果把树干当作干曲线,以如果把树干当作干曲线,以X轴为轴的旋转体,则相应得轴为轴的旋转体,则相应得到树干的旋转体。旋转体可依次划分为到树干的旋转体。旋转体可依次划分为截顶凹曲线体、圆柱体、截顶凹曲

18、线体、圆柱体、截顶抛物线体和圆锥体截顶抛物线体和圆锥体(如图)。(如图)。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(二二)、树干纵断面的形状树干纵断面的形状 2、树干纵断面形状的一般特征、树干纵断面形状的一般特征 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(二二)、树干纵断面的形状树干纵断面的形状 3、孔兹干曲线式、孔兹干曲线式 y2=pxr y:树干横断面半径;:树干横断面半径; x:树干梢头至该横断面的长度;:树干梢头至该横断面的长度; r:形状指数,变化一般在:形状指数,变化一般在03 。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定

19、四、树干形状四、树干形状(二二)、树干纵断面的形状树干纵断面的形状 3、孔兹干曲线式、孔兹干曲线式形状指数不同的曲线方程及其旋转体形状指数不同的曲线方程及其旋转体 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(二二)、树干纵断面的形状树干纵断面的形状 3、孔兹干曲线式、孔兹干曲线式 可见,树干各部分的形状指数一般都不是整数。这说明树可见,树干各部分的形状指数一般都不是整数。这说明树干各部分只是近似于某种几何体。因此,干各部分只是近似于某种几何体。因此,孔兹干曲线只能分别孔兹干曲线只能分别近似地表达树干某一段的干形近似地表达树干某一段的干形,而不能充分完整地表达整保树而不

20、能充分完整地表达整保树干的形状。干的形状。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定四、树干形状四、树干形状(三三)、树干完顶体的一般求积式树干完顶体的一般求积式 所所谓谓完完顶顶体体是是指指有有完完整整树树梢梢的的树树干干。设设树树干干的的干干长长为为L,干干基基的的底底直直径径为为d0,干干基基的的底底断断面面积积为为g0,则则由由旋旋转转体体的的积积分分公公式式,树干材积为:树干材积为: V=1/(r+1) g0 L第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 伐倒木的近似求积式有以下四种:伐倒木的近似求积式有以下四种: (一一)中央断面积

21、求积式中央断面积求积式 (二二)平均断面求积式平均断面求积式 (三三)牛顿近似求积式牛顿近似求积式 (四四)区分求积式区分求积式第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (一一)平均断面积求积式平均断面积求积式 V=(G0+Gn)L/2 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (二二)中央断面积求积式中央断面积求积式 V=G1/2L/2 d1/2第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (三三)牛顿近似求积式牛顿近似求积式 V=(G0+4G1/2+G

22、n)L/6 d1/2第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (四四)区分求积式区分求积式1.区分求积的概念区分求积的概念 为了提高木材材积计算精度,根据树干形状变化的特点,为了提高木材材积计算精度,根据树干形状变化的特点,可将树干区分成若可将树干区分成若干等长或不等长干等长或不等长的区分段,使各区分段干形的区分段,使各区分段干形更接近于更接近于正几何体正几何体,分别用近似求积式测算各分段材积,再把,分别用近似求积式测算各分段材积,再把各段材积合计可得全树干材积。该方法称为伐倒木的区分求积各段材积合计可得全树干材积。该方法称为伐倒木的区分求积法。

23、法。 在树干的区分求积中,在树干的区分求积中,梢头不足一个区分段梢头不足一个区分段的部分视为的部分视为梢头梢头,作,作圆锥体圆锥体公式计算其材积。公式计算其材积。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (四四)区分求积式区分求积式1.区分求积的概念区分求积的概念 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (四四)区分求积式区分求积式2.区分求积的种类区分求积的种类(1)中央断面区分求积式中央断面区分求积式(2)平均断面区分求积式平均断面区分求积式 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定五、

24、伐倒木的近似求积式五、伐倒木的近似求积式 (四四)区分求积式区分求积式3.区分求积的精度区分求积的精度 区分求积的精度与区分求积的精度与区分段个数区分段个数有关。在同一树于上,某个有关。在同一树于上,某个区分求积式的精度主要取决于分段个数的多少。区分求积式的精度主要取决于分段个数的多少。 当区分段数在当区分段数在5个个以上时减少的趋势开始平稳。因此,区分以上时减少的趋势开始平稳。因此,区分段数一般以不少于段数一般以不少于5个为宜。个为宜。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (一一)立木测定的特点立木测定的特点(1)立木高度:除幼树外,一般用测高立木高

25、度:除幼树外,一般用测高器测定。器测定。(2)立木直径:测胸高部位的直径。立木直径:测胸高部位的直径。 (3)立木材积:是通过材积三要素立木材积:是通过材积三要素(胸高胸高形数、胸高断面积和树高形数、胸高断面积和树高)计算的。计算的。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (二二)胸径测定应注意的事项胸径测定应注意的事项(1)测垂直两方向,取平均值;测垂直两方向,取平均值;(2)胸高处出现节疤,凹凸或其它不正常的胸高处出现节疤,凹凸或其它不正常的情况时,可在胸高断面上下距离相等而干形情况时,可在胸高断面上下距离相等而干形较正常处,测直径取平均数作为胸径值。

26、较正常处,测直径取平均数作为胸径值。(3)胸高以下分叉的树,可以当作分开的两胸高以下分叉的树,可以当作分开的两株树分别测定每株树胸径株树分别测定每株树胸径 ,否则,当作一,否则,当作一株树测定。株树测定。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)1.形数的概念:树干材积与比较圆柱体体积之比形数的概念:树干材积与比较圆柱体体积之比称为形数。该圆柱体的断面积为树干上称为形数。该圆柱体的断面积为树干上某一固定某一固定位置的断面,高度为全树高。其数学表达式为:位置的断面,高度为全树高。其数学表达式为:/()即即 可见:在计算树干材积中,胸高形

27、数实质上是一可见:在计算树干材积中,胸高形数实质上是一个个换算系数换算系数。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)2.形数的种类形数的种类(1) 胸高形数胸高形数(f1.3) :以胸高断面积为比较圆柱体:以胸高断面积为比较圆柱体的横断面的形数称胸高形数,用的横断面的形数称胸高形数,用1.3来表示。其来表示。其数学表达式为:数学表达式为:f1.3/(1.3)即即:1.31.3 x=1.3mgx=g1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)2.形数的种类形数的种类(1)

28、 胸高形数胸高形数(f1.3)胸高形数与树干形状胸高形数与树干形状r和树高和树高h的关系式:的关系式:1.31/(+1)1/(1-1.3/) 即:即:胸高形数是形状指数、树高两个因胸高形数是形状指数、树高两个因子的函数,不能离开树高而独立反映树干形状。子的函数,不能离开树高而独立反映树干形状。 第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)2.形数的种类形数的种类(2) 正形数正形数(fn) :以树干材积与树干某一相对高:以树干材积与树干某一相对高(如如0.lh)处的比较圆柱体的体积之比。用)处的比较圆柱体的体积之比。用n来表示。来表示。

29、其数学表达式为:其数学表达式为:fn/(n)即即:nn x=0.1hmgx=g0.1h第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)2.形数的种类形数的种类(2) 正形数正形数(fn) 正形数与树干形状正形数与树干形状r关系式关系式:1/(+1)1/(1-) 可见,可见,正形数只与有关,而与树高无关。正形数只与有关,而与树高无关。这就克服了胸高这就克服了胸高形数依树高而变化的缺点。由于正形数只与形数依树高而变化的缺点。由于正形数只与r有关,能较好地反映不有关,能较好地反映不同的干形。同的干形。 但正形数要求量测立木相对高处的直径,实践上有

30、困难,所但正形数要求量测立木相对高处的直径,实践上有困难,所以生产中没有应用。然而它对干形的研究具有一定以生产中没有应用。然而它对干形的研究具有一定价值价值。第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)2.形数的种类形数的种类(3) 平均实验形数平均实验形数(f) :比较圆柱体的横断面为胸高:比较圆柱体的横断面为胸高断面,其高度为树高加断面,其高度为树高加3.0m。用。用来表示。其数来表示。其数学表达式为:学表达式为:f/(1.3(+3))即即:1.3(+3) x=1.3mgx=g1.33.0m第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测

31、定六、立木材积测定六、立木材积测定 (三三)形数形数(fx)3.胸高形数与平均实验形数的关系胸高形数与平均实验形数的关系 f1.3(+3)/h f fh/(+3) f1.3 x=1.3mgx=g1.33.0m第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)1.形率的概念:树干上某一位置的直径与比较直形率的概念:树干上某一位置的直径与比较直径之比称为形率径之比称为形率 。其数学表达式为:。其数学表达式为:qdx/dzdxdz第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)2.形率的种类形率

32、的种类(1)胸高形率胸高形率 :树干中央直径与胸径之比,称为:树干中央直径与胸径之比,称为胸高形率。用胸高形率。用2表示:表示: q2d1/2/d1.3D1/2D1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)2.形率的种类形率的种类(1)胸高形率胸高形率 2与之间关系:与之间关系: 2(1/(2-2.6/)/2 可见:在可见:在r相同时,相同时,q2依依h增大而减小,因此增大而减小,因此q2和和1.3具有相同的特性,即是具有相同的特性,即是r和和h两个因子的函两个因子的函数。即,数。即,q2也不能脱离树高而单独确切地反映干形。也不能

33、脱离树高而单独确切地反映干形。D1/2D1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)2.形率的种类形率的种类(2)绝对形率绝对形率 树梢到胸高这一段树干的二分之一处直树梢到胸高这一段树干的二分之一处直径与胸径之比来确定形率,即绝对形率:用径与胸径之比来确定形率,即绝对形率:用表示:表示: (-1.3)/2/1.3 D1.3H-1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)2.形率的种类形率的种类(2)绝对形率绝对形率(0.5)/2 可见,绝对形率只受形状指数(可见,绝对

34、形率只受形状指数(r)一个)一个因素的影响。因素的影响。D1.3H-1.3第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)2.形率的种类形率的种类(3) 正形率正形率 树干中央直径与十分之一树高处直径之比树干中央直径与十分之一树高处直径之比称为正形率。用称为正形率。用0.1表示:表示: 0.11/2/1.3 1/2D1.3H/2第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (四四)形率形率(qx)2.形率的种类形率的种类(3) 正形率正形率0.1(5/9) 可见,可见,0.1是形状指数一个因是形状指数一个因子

35、的函数。因此,子的函数。因此,正形率和正形数、绝正形率和正形数、绝对形率对形率具有共同的特点,即均可独立的具有共同的特点,即均可独立的反映干形。反映干形。1/2D1.3H/2第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (五五)形数和形率之间的关系形数和形率之间的关系 1.f1.3=q22 2. f1.3=q2-c 3. f1.3=0.140+0.66q22+0.32/(q2h)第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (六六)立木近似求积式立木近似求积式 1.V=f1.3g1.3h f1.3=0.140+0.66q22+0.

36、32/(q2h) f1.3=q22 2. V=fg1.3(h+3) 3. V=0.001d1.32(25.0m h 30.0m) 4.望高法望高法第二章单株树木材积测定第二章单株树木材积测定六、立木材积测定六、立木材积测定 (六六)立木近似求积式立木近似求积式4.望高法望高法 树干上部直径恰好等于了胸径处的部位树干上部直径恰好等于了胸径处的部位称作望点。称作望点。 自地面到望点的高度叫做望高自地面到望点的高度叫做望高(hR)。 V=2/3(hR +1.3/2) g 1.3 第三章林分调查第三章林分调查一、林分的概念一、林分的概念 第三章林分调查第三章林分调查一、林分的概念一、林分的概念 第三章

37、林分调查第三章林分调查一、林分的概念一、林分的概念 第三章林分调查第三章林分调查一、林分的概念一、林分的概念 为了揭示森林生成演替规律及科学经营、管理、利用森为了揭示森林生成演替规律及科学经营、管理、利用森林,有必要将大片森林按其林,有必要将大片森林按其本身的特征和经营管理本身的特征和经营管理的需要,的需要,区划成若干个区划成若干个内部特征相同且与四周中相邻部分有显著内部特征相同且与四周中相邻部分有显著区别区别的小块森林,这小块森林称作林分。的小块森林,这小块森林称作林分。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子 为了将大片森林划分为林分,必须依据一些能够客观反为了将大片

38、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,这些因子称为映林分特征的因子,这些因子称为林分调查因子林分调查因子。林分调查。林分调查和森林经营中最常用的林分调查因子有:林分年龄、林分起和森林经营中最常用的林分调查因子有:林分年龄、林分起源、林相、树种组成、林分密度、立地质量、林木大小、数源、林相、树种组成、林分密度、立地质量、林木大小、数量(蓄积量)和质量(出材量)等。量(蓄积量)和质量(出材量)等。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄1.定义定义 树木自种子萌发后生长的年数为树木年龄。以组成林分树木自种子萌发后生长的年数为树木年龄。

39、以组成林分的林木的林木平均年龄平均年龄表示林分年龄。表示林分年龄。2. 林分按年龄划分林分按年龄划分 可把林分分为可把林分分为同龄林和异龄林同龄林和异龄林。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄同龄林:林分中所有林木的年龄都相同,或是在同一时间营同龄林:林分中所有林木的年龄都相同,或是在同一时间营造及更新生长形成的林分称为同龄林。造及更新生长形成的林分称为同龄林。异龄林:林分中大部分林木年龄均不相同则为异龄林。而多异龄林:林分中大部分林木年龄均不相同则为异龄林。而多数天然林分,一般为异龄林。数天然林分,一般为异龄林。 第三章林分调查第三章林分调查

40、二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄3.林分年龄的表示林分年龄的表示林分年龄林分年龄不是以年不是以年为单位,而是以为单位,而是以龄级龄级为单位表示。为单位表示。 慢生树种:慢生树种:20年为一个龄级;年为一个龄级; 中等生长的树种:中等生长的树种:10年为一年为一个龄级;个龄级; 生长快的树种:生长快的树种:5年为一个龄级。年为一个龄级。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄3.林分年龄的表示林分年龄的表示林分年龄林分年龄不是以年不是以年为单位,而是以为单位,而是以龄级龄级为单位表示。为单位表示。 慢生树种:慢生树种:20年为

41、一个龄级;年为一个龄级; 中等生长的树种:中等生长的树种:10年为一个龄级;年为一个龄级; 生长快的树种:生长快的树种:5年为一个龄级。年为一个龄级。 林分内所有林木的年龄都相同的林分又称为绝对同龄林,林分内所有林木的年龄都相同的林分又称为绝对同龄林,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。林。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄3.林分年龄的表示林分年龄的表示同龄林或异龄林,通常以林木的平均年龄或加权平均年龄表同龄林或异龄林,通常以林木的平均年龄或加权平均年龄表示林分

42、年龄。示林分年龄。 但计算异龄林的年龄意义不大,通常以但计算异龄林的年龄意义不大,通常以主要树主要树种或目的树种种或目的树种的年龄为主。的年龄为主。复层林,各层优势树种的年龄作为林层的年龄。复层林,各层优势树种的年龄作为林层的年龄。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,有幼、中、近、成及过熟龄林木。林,有幼、中、近、成及过熟龄林木。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄3.林分年龄的测定林分年龄的测定确定树木年龄可靠的方法是查数根颈部的年轮数;确定树木年龄可靠的方法是查数根颈部

43、的年轮数; 年轮第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(一一)林分年龄林分年龄3.林分年龄的测定林分年龄的测定对于轮生枝明显的树种,可通过查数轮生枝的对于轮生枝明显的树种,可通过查数轮生枝的方法确定树木年龄。主要是针叶树种,如马尾松。方法确定树木年龄。主要是针叶树种,如马尾松。 查阅档案。查阅档案。(4)访问。访问。 轮生枝轮生枝第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(二二)林分的起源林分的起源1. 林分的种类林分的种类 根据林分的起源,分为天然林和人工林两大类。根据林分的起源,分为天然林和人工林两大类。 天然林:天然林:由自然媒介的作用,树木种子落

44、在林地上发芽生根长成由自然媒介的作用,树木种子落在林地上发芽生根长成的树木,而由这些树木所形成的森林称为天然林。的树木,而由这些树木所形成的森林称为天然林。 人工林人工林:由人工直播造林、植苗或插条等造林方式生成树木,这:由人工直播造林、植苗或插条等造林方式生成树木,这些树木所形成的森林称为人工林。些树木所形成的森林称为人工林。 无论是天然林或人工林,凡是由种子起源的林分称为无论是天然林或人工林,凡是由种子起源的林分称为实生林实生林。由。由根株萌发或根孽形成的新林,称为根株萌发或根孽形成的新林,称为萌生林或萌芽林萌生林或萌芽林。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(二

45、二)林分的起源林分的起源2林分起源的测定方法林分起源的测定方法(1)调查过往资料;)调查过往资料;(2)现地调查法;人工林有明显的株)现地调查法;人工林有明显的株行距,树种组成单一,或者几个树种行距,树种组成单一,或者几个树种在林地上的分布具有明显的规律性,在林地上的分布具有明显的规律性,同时树木的年龄基本相同。而天然林同时树木的年龄基本相同。而天然林则相反。则相反。(3)访问当地居民。)访问当地居民。人工林人工林天然林天然林第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(三三)林相林相(林层林层)1. 概念概念 林分林分乔木乔木树种的树种的树冠树冠所形成层次称为林相。所形成层次

46、称为林相。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(三三)林相林相(林层林层)2. 林分的种类林分的种类 根据林层的多少,林分分为单层林和复层林。根据林层的多少,林分分为单层林和复层林。 单层林:只有单层林:只有一个一个树冠层的林分。树冠层的林分。 复层林:乔木树冠形成复层林:乔木树冠形成两个或两个两个或两个以上明显树冠层的林以上明显树冠层的林分。在复层林中,蓄积最大、经济价值最高的林层称为分。在复层林中,蓄积最大、经济价值最高的林层称为主主林层林层,其余的称为,其余的称为次林层次林层。林层序号以。林层序号以、罗马数字罗马数字表示。表示。 第三章林分调查第三章林分调查二、

47、林分调查因子二、林分调查因子(三三)林相林相(林层林层)3. 林层划分的标准林层划分的标准(1)次林层平均高与主林层平均高相差)次林层平均高与主林层平均高相差20%以上(以主林以上(以主林层为层为100%););(2)各林层林木蓄积量不少于)各林层林木蓄积量不少于30m3/hm2;(3)各林层林木平均胸径在)各林层林木平均胸径在8cm以上以上;(4)主林层林木疏密度不少于)主林层林木疏密度不少于0.3,次林层林木疏密度不,次林层林木疏密度不少于少于0.2。 满足以上四个条件才能划分林层。满足以上四个条件才能划分林层。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(四四)树种组成

48、树种组成1概念:组成林分树种的成分称作树种组成。概念:组成林分树种的成分称作树种组成。2. 林分的分类林分的分类 由一个树种组成林分称作由一个树种组成林分称作纯林纯林。 由两个或更多个树种组成的林分称作由两个或更多个树种组成的林分称作混交林混交林。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(四四)树种组成树种组成3树种组成系数树种组成系数概念:为了表达各树种在组成林分所占的成分,而分别概念:为了表达各树种在组成林分所占的成分,而分别以各树种的蓄积(或断面积)占林分总蓄积量(或总断面以各树种的蓄积(或断面积)占林分总蓄积量(或总断面积)的比重来表示,这个比重叫做树种组成系数。积

49、)的比重来表示,这个比重叫做树种组成系数。表达表达 组成系数通常用组成系数通常用十分法十分法表示,即各树种组成系数之和表示,即各树种组成系数之和等于等于10。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(四四)树种组成树种组成书写书写 树种组成系数由树种组成系数由树种名称及相应的组成系数树种名称及相应的组成系数写成组成式。写成组成式。如:如: 10马、马、8马马2杉;杉; 在混交林中,蓄积量比重最大的树种称为优势树种。在组在混交林中,蓄积量比重最大的树种称为优势树种。在组成式中,优势树种应写在前面;成式中,优势树种应写在前面;在一个地区既定的立地条件下,林分中最适合经营的目的在

50、一个地区既定的立地条件下,林分中最适合经营的目的树种称作树种称作主要树种或目的树种主要树种或目的树种。当林分中主要树种与优势树。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;写在前面; 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(四四)树种组成树种组成书写书写如果某一树种的蓄积量不足总蓄积的如果某一树种的蓄积量不足总蓄积的5%,但大于,但大于2%时,时,则在组成式中用则在组成式中用“+”号表示,若某一树种的蓄积少于林分总号表示,若某一树种的蓄积少于林分总蓄积的蓄积的2%时,则在组成式中

51、用时,则在组成式中用“-”号表示;号表示;树种组成系数之和等于树种组成系数之和等于10。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(五五)林分平均胸径林分平均胸径(D )1.断面平均胸径:断面平均胸径: 林分平均胸径是指林分林分平均胸径是指林分平均断面积平均断面积所对应所对应的直径。的直径。 林分平均胸径实际上是林木胸径的林分平均胸径实际上是林木胸径的平方平均数平方平均数,而,而不是林木胸径的算术平均数。不是林木胸径的算术平均数。D (1/2)0.5 2.算术算术平均胸径:平均胸径: D = 1/ 林业上,没有特殊说明的情况下,林业上,没有特殊说明的情况下,林分平均胸径是指的

52、断面积平均直径。林分平均胸径是指的断面积平均直径。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD ) 1.算术平均高:算术平均高: H =1/h 2.林分条件平均高林分条件平均高(HD):(1)概念:与概念:与林分平均直径林分平均直径相对应的树高,相对应的树高,简称林分平均高。简称林分平均高。 对于复层林分,林分平均高应分林层、对于复层林分,林分平均高应分林层、树种对待。树种对待。 DgHDDH第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )2.林分条件平均高林分条件平均高(HD)

53、(2)树高曲线:树高随直径的变化而变化的曲线。树高曲线:树高随直径的变化而变化的曲线。(3)树高曲线方程:树高随直径发生变化的数学模树高曲线方程:树高随直径发生变化的数学模型。型。 h=f(d)(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合 DgHDDH第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合 分树种或树种组进行。具体步骤:分树种或树种组进行。具体步骤:数据收集:方法数据收集:方法-随机、范围随机、范围-应用地区、样应用地区、样本个数本个数-不少不少100株、测定内容株、测定内容-树高、直径

54、;树高、直径;数据处理:剔除异常数据。以径阶为单位,数据处理:剔除异常数据。以径阶为单位,计算各个径阶的计算各个径阶的算术平均树高算术平均树高、树高标准差树高标准差。以平均数加、减以平均数加、减3倍标准差为区间。当样本树高倍标准差为区间。当样本树高位于该区间之外时,则该样本为异常样本。然位于该区间之外时,则该样本为异常样本。然后将样本分为编表样本和检验样本。检验样本后将样本分为编表样本和检验样本。检验样本不少于总样本数的不少于总样本数的10%。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合 绘

55、制散点图:以直径为绘制散点图:以直径为X轴,树高为轴,树高为Y轴。目的是选择适合的树轴。目的是选择适合的树高曲线方程。高曲线方程。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合 根据散点图形状,初步确定树高根据散点图形状,初步确定树高胸径数学模型的类型,并胸径数学模型的类型,并选择或推导与该类型一致或相近的一选择或推导与该类型一致或相近的一个或数个数学模型进行拟合。个或数个数学模型进行拟合。常用的树高曲线数学模型如下:常用的树高曲线数学模型如下: 第三章林

56、分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合常用的树高曲线数学模型如下:常用的树高曲线数学模型如下:HD2+D+CH+Log(D)HDH+1/D2Log (H)+1/DLog (H)+D+( Log D)2 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合数学模型参数估计数学模型参数估计 应以样本为单位进行参数估计,而不应将样本按径阶归类应以样本为单位进行参数估计,

57、而不应将样本按径阶归类后,以平均值作为自变量进行参数估计。后,以平均值作为自变量进行参数估计。 参数估计可采用最小二乘法、逐步回归法、黄金分割法、参数估计可采用最小二乘法、逐步回归法、黄金分割法、高斯高斯-麦夸特迭代法等方法。麦夸特迭代法等方法。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林分条件平均高林分条件平均高(HD )(4)树高曲线方程的拟合树高曲线方程的拟合选择最优方程选择最优方程 决定系数决定系数(R2)最大、离差平方和最大、离差平方和(Q)最小的方程为最优方程。最小的方程为最优方程。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(六六)林

58、分条件平均高林分条件平均高(HD ) 3.优势木平均高:林分中优势木平均高:林分中优势木优势木的的算术算术平均高称为林分优势平均高称为林分优势木平均高。木平均高。 优势木平均高常用于鉴定立地质量和不同立地质量下的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影响大,不能林分生长的对比。因为林分平均高受抚育措施影响大,不能正确地反映林分的生长和立地质量。优势木平均高就可以避正确地反映林分的生长和立地质量。优势木平均高就可以避免这种现象。免这种现象。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(七七)林分密度林分密度1.株数密度:单位面积

59、上林木株数。株数密度:单位面积上林木株数。2.疏密度疏密度(P):林分每公顷胸高断面积(或蓄积)与相同立地条: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断面积(或蓄积)之比,称为疏密度。件下标准林分每公顷断面积(或蓄积)之比,称为疏密度。 P=G现现/G标标或或M现现/M标标 标准林分:所谓标准林分是某一树种在一定年龄、一定立地条标准林分:所谓标准林分是某一树种在一定年龄、一定立地条件下最完善和最大限度的利用了所占空间。件下最完善和最大限度的利用了所占空间。 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(七七)林分密度林分密度标准表:列示标准林分每公顷胸高断面

60、积和蓄积依林分平均高标准表:列示标准林分每公顷胸高断面积和蓄积依林分平均高而变化的数表,简称标准表。而变化的数表,简称标准表。 树种标准表树种标准表平均高平均高(m)5678910每公顷断每公顷断面积面积(m2)16.420.925.329.634.038.4每公顷蓄每公顷蓄积积(m3)5379109142179221第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(七七)林分密度林分密度3.郁闭度:林分中林冠投影面积与林地面积之比。郁闭度:林分中林冠投影面积与林地面积之比。 4.疏密度和郁闭度的关系:疏密度和郁闭度的关系:幼龄林:郁闭度大于疏密度。幼龄林:郁闭度大于疏密度。中龄林

61、:郁闭度与疏密度两者相近。中龄林:郁闭度与疏密度两者相近。成熟龄:郁闭度小于疏密度。成熟龄:郁闭度小于疏密度。 都是四都是四都是四都是四年生湿地年生湿地年生湿地年生湿地松幼林,松幼林,松幼林,松幼林,为什么在为什么在为什么在为什么在不同的地不同的地不同的地不同的地方,生长方,生长方,生长方,生长差异会如差异会如差异会如差异会如此之大。此之大。此之大。此之大。二、林分调查因子二、林分调查因子(八八)立地质量立地质量 都是三十年都是三十年都是三十年都是三十年生的马尾松生的马尾松生的马尾松生的马尾松中龄林中龄林中龄林中龄林 林分林分林分林分差异为什会差异为什会差异为什会差异为什会如此之大?如此之大?

62、如此之大?如此之大?二、林分调查因子二、林分调查因子(八八)立地质量立地质量第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(八八)立地质量立地质量 立地质量又称地位质量,过去还称作地位,是指在某一立立地质量又称地位质量,过去还称作地位,是指在某一立地上既定森林或者其他植被类型的生产潜力,它是指经营林业地上既定森林或者其他植被类型的生产潜力,它是指经营林业的土地生产力的高低。的土地生产力的高低。 所以对于某树种来说,立地质量决定其生长效果,并有高所以对于某树种来说,立地质量决定其生长效果,并有高低之分。低之分。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(八八)立地

63、质量立地质量、地位级、地位级 地位级是反映林地生产力的一种相对度量指标,它是依地位级是反映林地生产力的一种相对度量指标,它是依据据林分条件平均高与林分平均年龄林分条件平均高与林分平均年龄的关系,将不同的立地质量的关系,将不同的立地质量按相同年龄时林分平均高的变动幅度划分为若干个级数,通常按相同年龄时林分平均高的变动幅度划分为若干个级数,通常为为5-7级,以罗马数字级,以罗马数字、符号依次表示立地质量的符号依次表示立地质量的高低(如图),将每一地位级所对应的各个年龄时的平均高列高低(如图),将每一地位级所对应的各个年龄时的平均高列成表,称为地位级表成表,称为地位级表(如表如表)。地位级示意图地位

64、级示意图第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(八八)立地质量立地质量、地位指数、地位指数 地地位位指指数数(Site index)是是指指在在某某一一立立地地上上特特定定基基准准年年龄龄时时林林分分优优势势木木的的平平均均高高度度值值。依依据据林林分分优优势势木木平平均均高高与与林林分分优优势势木木年龄的关系所编制的表称作地位指数表年龄的关系所编制的表称作地位指数表(图、表图、表)。第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(八八)立地质量立地质量、地位指数、地位指数 地位指数示意图基准年龄第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(

65、八八)立地质量立地质量、地位指数、地位指数 第三章林分调查第三章林分调查二、林分调查因子二、林分调查因子(九九)蓄积量:第四章讲授蓄积量:第四章讲授(十十)材种出材量和出材级材种出材量和出材级 :自学:自学第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(一一)标准地的概念标准地的概念1.样地样地的定义:在林分内,按照随机抽样的原则,所设置的实的定义:在林分内,按照随机抽样的原则,所设置的实测调查地块,称作抽样样地。测调查地块,称作抽样样地。2.标准地标准地的定义:在林分内按照平均状态的要求所确定的能够的定义:在林分内按照平均状态的要求所确定的能够充分代表林分总体特征平均水平的地块,称

66、作典型样地。简称充分代表林分总体特征平均水平的地块,称作典型样地。简称标准地。标准地。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(二二) 标准地的种类标准地的种类1.临时标准地:一般用于林分调查或编制营林数表,只进临时标准地:一般用于林分调查或编制营林数表,只进行行一次一次调查,取得数据后不需保留。调查,取得数据后不需保留。2.固定标准地:适用于较长时间内进行科学试验,有系统固定标准地:适用于较长时间内进行科学试验,有系统地地长期重复多次长期重复多次观测,获得定期连续性的资料。观测,获得定期连续性的资料。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设

67、置标准地的设置1.选择标准地的基本要求:选择标准地的基本要求:具有充分的代表性。具有充分的代表性。必须设置在同一林分内,不能跨越林分。必须设置在同一林分内,不能跨越林分。不能跨越小河、道路,且远离林边。不能跨越小河、道路,且远离林边。标准地设置在混交林中时,其树种、林分密度要均匀。标准地设置在混交林中时,其树种、林分密度要均匀。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置3.标准地面积的确定标准地面积的确定 在林分调查中,为了充分反映林分结构规律和保证调在林分调查中,为了充分反映林分结构规律和保证调查结果的准确度,标准地内必须要有足够数量的林木株数

68、查结果的准确度,标准地内必须要有足够数量的林木株数,因此应根据林木株数来确定标准地面积大小。,因此应根据林木株数来确定标准地面积大小。(1)在近、成过熟林中,标准地内至少应有)在近、成过熟林中,标准地内至少应有200株以上的树木;株以上的树木;(2)在中龄林中,标准地内至少应有)在中龄林中,标准地内至少应有250株以上的树木;株以上的树木;(3)在幼龄林中,标准地内至少应有)在幼龄林中,标准地内至少应有300株以上的树木。株以上的树木。 在生产上,人工林采用在生产上,人工林采用0.04hm2,天然林采用,天然林采用0.1hm2。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三)

69、标准地的设置标准地的设置4.标准地的形状标准地的形状 方形方形(正方形、长方形正方形、长方形)、带状、圆形。、带状、圆形。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地的测设标准地的测设(1)工具:标准地的境界测量使用罗盘仪。工具:标准地的境界测量使用罗盘仪。(2)方向:按顺时针方向测量。方向:按顺时针方向测量。(3)起始角度:任意角度。起始角度:任意角度。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地的测设标准地的测设(4)量距:皮尺测量,量距:皮尺测量,不能用花秆视距不能用花秆视距;

70、测量水平距离;测量水平距离(改平改平)。(5)精度:小精度:小1/200。平移问题:以平移问题:以20.0m正方形标准地为例。正方形标准地为例。20.0m第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地的测设标准地的测设注:注:标准地与样地测设的区别:标准地与样地测设的区别:选择方式不同;选择方式不同;起测角度有区别;起测角度有区别;转向有限制。转向有限制。标准地转向第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地调查标准地调查每木检尺每木检尺 在标准地内,达到起测径阶的乔木,分树种、分径阶

71、、在标准地内,达到起测径阶的乔木,分树种、分径阶、整化记录、测定胸高直径。整化记录、测定胸高直径。标准地示意图边界树第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地调查标准地调查每木检尺每木检尺注意的事项:注意的事项:测定对象是乔木;测定对象是乔木;分树种;分树种;按径阶记录;按径阶记录;起测径阶:根据调查目的确定起测径阶:根据调查目的确定 径级跳动问题;径级跳动问题;边界树的测量;边界树的测量;总株数问题。总株数问题。第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地调查标准地调查 每木检尺

72、表 树种:径阶径阶(d)(d)株数株数(n)(n)树高树高(h)(h)断面积断面积(g)(g)单株材积单株材积(v)(v)径阶径阶材积材积(M)(M)6 6 正正 一一8 810102424第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地调查标准地调查(2)树高测定树高测定测树高的目的:绘制树高曲线测树高的目的:绘制树高曲线测定数量:满足树高曲线的要求,因此取决于标准地数量和测定数量:满足树高曲线的要求,因此取决于标准地数量和树种树种(组组)数量。数量。测定内容:胸径、树高测定内容:胸径、树高第三章林分调查第三章林分调查三、标准地调查三、标准

73、地调查(三三) 标准地的设置标准地的设置5.标准地调查标准地调查(3)林下植物调查:灌木、草本林下植物调查:灌木、草本调查内容:种类、平均高度、盖度、分布状况等;调查内容:种类、平均高度、盖度、分布状况等;(4)土壤调查土壤调查土壤种类、厚度、酸碱度、石砾含量、质地等土壤种类、厚度、酸碱度、石砾含量、质地等第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定一、林分蓄积量的概念一、林分蓄积量的概念 林分中全部林木的材积称为林分蓄积量林分中全部林木的材积称为林分蓄积量(M)。林分蓄积量。林分蓄积量通常用单位面积蓄积表示通常用单位面积蓄积表示(3/hm2)。二、林分蓄积量测定的方法二、林分蓄积量测定的方法林分

74、林分蓄积量蓄积量目测目测实测实测全林实测全林实测局部实测局部实测标准地法标准地法(样地法样地法)可变标可变标准地法准地法标准木法标准木法数表法数表法林分表法林分表法一元材积表法一元材积表法二元材积表法二元材积表法三元材积表法三元材积表法角规测树角规测树第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定二、林分蓄积量测定的方法二、林分蓄积量测定的方法样地引线定位样地引线定位第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定三、标准木法测定林分蓄积量三、标准木法测定林分蓄积量(一一)、标准木法的概念、标准木法的概念1.标准木:在标准地内具有指定标准木:在标准地内具有指定平均材积平均材积的树木称为标准木。的树木称为标准

75、木。2.标准木法:根据标准木的平均材积推算林分蓄积量的方法称为标准木法:根据标准木的平均材积推算林分蓄积量的方法称为标准木法。标准木法。3.标准木法的种类:标准木法根据调查精度和目的,可分为标准木法的种类:标准木法根据调查精度和目的,可分为单级单级标准木法(平均标准木法)和分级标准木法。标准木法(平均标准木法)和分级标准木法。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定三、标准木法测定林分蓄积量三、标准木法测定林分蓄积量(二二)、标准木的选择、标准木的选择 V=fgh 标准木的选择主要根据标准木的选择主要根据林分平均胸径林分平均胸径、平均树高平均树高和和干形干形中中等等3个条件选择标准木,即标准木

76、应具有林木材积三要素的平个条件选择标准木,即标准木应具有林木材积三要素的平均值。在这三个因子中,干形中等最难掌握。均值。在这三个因子中,干形中等最难掌握。 在实际生产中,在实际生产中,一般根据平均树高、平均胸径两个定量指标一般根据平均树高、平均胸径两个定量指标进行选择。进行选择。 V=/4(fd2h)第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定三、标准木法测定林分蓄积量三、标准木法测定林分蓄积量(三三)、平均标准木法计算林分蓄积量的基本步骤、平均标准木法计算林分蓄积量的基本步骤1.测设标准地,进行标准地调查。2.根据标准地每木检尺结果,计算平均直径,并在树高曲线上查定林分平均高。3.根据平均胸径、

77、平均树高,选择13株标准木,并伐倒用区分求积法计算其材。3.根据标准木材积计算标准地蓄积量。 */ 式中:、第株标准木的材积及断面积 、标准地的总断面积与蓄积4.计算林分蓄积量。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定三、标准木法测定林分蓄积量三、标准木法测定林分蓄积量(三三)、平均标准木法计算林分蓄积量的基本步骤、平均标准木法计算林分蓄积量的基本步骤平均标准木法计算林分蓄积量案例平均标准木法计算林分蓄积量案例第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定三、标准木法测定林分蓄积量三、标准木法测定林分蓄积量(三三)、平均标准木法计算林分蓄积量的基本步骤、平均标准木法计算林分蓄积量的基本步骤(1)计算

78、平均标志:23.2、22.9(2)标准地蓄积量: 0.89587.0373/0.0867472.67713(3)林分蓄积量 72.6771/0.5145.43/2平均标准木法计算林分蓄积量案例平均标准木法计算林分蓄积量案例第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定三、标准木法测定林分蓄积量三、标准木法测定林分蓄积量(四四)、分级标准木法计算林分蓄积量、分级标准木法计算林分蓄积量分级标准木法计算林分蓄积量案例分级标准木法计算林分蓄积量案例径阶径阶株数株数断面积断面积平均标志平均标志标准木标准木推算蓄积推算蓄积8140.07040.0121012.416.10.0122712.515.70.1161

79、0.67740.1161/0.012276.409612270.305416150.3016小计小计560.677416100.20110.0338420.821.90.0339820.821.90.37231.89500.3723/0.0339820.762520280.879624180.8143小计小计561.89502460.27140.0811832.126.00.0804232.026.90.86384.46490.8638/0.0804247.958028261.60103290.72383670.71254010.12574430.45624820.36195210.2124小

80、计小计554.4649合计合计1677.037375.1301第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(一一).材积表的概念材积表的概念 材积表是立木材积表的简称,是按树干材积与其三要素之间的函数关系编制的。分为一元、二元、三元材积表。 v=f(fgh)V=f(d)V=f(dh)V=f(fgh)一元材积表一元材积表二元材积表二元材积表三元材积表三元材积表第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、四、 材积表法材积表法(二).一元材积表1.一元材积表的概念 根据胸径一个因子与材积的函数关系编制的表称为一元材积表;又称地方性材积表。2.基本格式某树种一元立木材积简表某树种

81、一元立木材积简表径阶径阶4 46 68 81010材积材积0.0010.0010.014 0.014 0.029 0.029 0.047 0.047 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二).一元材积表一元材积表2.一元材积表的特点一元材积表只考虑材积与胸径一个因子之间关系,但在不同立地条件下,胸径相同的林木,树高差别较大,故应用范围受到限制,一般只在编表地区使用。一元材积表只考虑材积与胸径一个因子之间关系,精度不高。在林业生产上,一般不采用以编制好的一元材积表来计算林分蓄积量。分树种编制。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二)

82、.一元材积表一元材积表3.一元材积表中材积的含义 一元材积表中的材积是表示单株立木带皮平均材积。因此,不能用一元材积表来计算单株立木材积。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二).一元材积表一元材积表4.一元材积表计算林分蓄积量的基本步骤测设标准地,得各径阶株数;查一元材积表得各径阶单株材积;计算径阶材积:用各径阶株数乘各径阶单株材积;计算标准地蓄积:各径阶材积之各即标准地蓄积;计算林分蓄积:将标准地蓄积换除以标准地面积得林分每公顷蓄积。 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二).一元材积表一元材积表4.一元材积表计算林分蓄积量的

83、基本步骤一元材积表计算林分蓄积量案例 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制(1)编制方法以:直接和间接编制两种方法。 (2) 直接编制一元材积表的方法与步骤资料的收集:分树种、在编表地区采用随机方法收集样木,样木数量一般要求200300株以上;样木材积采用伐倒木的区分求积法测定 ;剔除异常数据 :采用标准差法进行剔除;然后将样本分为编表样本和检验样本。检验样本不少于总样本数的10%。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制绘制散点图 :以胸径作为轴

84、、以材积作为轴,绘散点图 ;材积材积异常数据异常数据 异常数据异常数据第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制拟合方程:根据散点图形状,初步确定材积胸径数学模型的类型,并选择或推导与该类型一致或相近的一个或数个数学模型进行拟合。 常用的一元材积数学模型如下: va+bD2 vaD+D2 a+D+cD2 aDb Log(v)a+blog()+c/D第三章林分调查第三章林分调查四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制数学模型参数估计数学模型参数估计 应以样本为单位进行参数估计,而不应将样本按径阶

85、归类应以样本为单位进行参数估计,而不应将样本按径阶归类后,以平均值作为自变量进行参数估计。后,以平均值作为自变量进行参数估计。 参数估计可采用最小二乘法、逐步回归法、黄金分割法、参数估计可采用最小二乘法、逐步回归法、黄金分割法、高斯高斯-麦夸特迭代法等方法。麦夸特迭代法等方法。 第三章林分调查第三章林分调查四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制选择最优方程选择最优方程 决定系数决定系数(R2)最大、离差平方和最大、离差平方和(Q)最小的方程为最优方程。最小的方程为最优方程。材积表的检验材积表的检验 计算平均误差、标准差、均方误,三者不超过正负计算平均误差、标准

86、差、均方误,三者不超过正负10即即可。可。 第三章林分调查第三章林分调查四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制材积表的检验编表:将各径阶中值代入方程中,求出对应径阶材积,例表即得一元材积表。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(二二)一元材积表一元材积表5.一元材积表的编制编表:将各径阶中值代入方程中,求出对应径阶材积,例表即得一元材积表。6.间接法编制二元材积表学习二元材积表后再讲。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三).二元材积表二元材积表1. 概念 根据胸径和树高二个因子与材积的函数关系编制的

87、表称为二元材积表;又称为一般性材积表。 2.特点因为考虑了胸径、树高两个因子与材积的关系,因而应用广泛 ;精度较高;分树种或树种组编制。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三).二元材积表二元材积表3.基本格式 某树种二元立木材积表某树种二元立木材积表第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三).二元材积表二元材积表4. 材积含义 单株带皮平均立木材积。5.应用测设标准地,得各径阶株数和树高;拟合树高曲线方程;计算各径阶平均高;根据径阶中值和径阶平均高查二元材积表得各径阶单株材积;第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四

88、、材积表法(三三).二元材积表二元材积表5.应用计算径阶材积:用各径阶株数乘各径阶单株材积;计算标准地蓄积:各径阶材积之各即标准地蓄积;计算林分蓄积:将标准地蓄积换除以标准地面积得林分每公顷蓄积。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三).二元材积表二元材积表5.应用二元材积表计算林分蓄积量案例二元材积表计算林分蓄积量案例第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三).二元材积表二元材积表6.编制的基本步骤资料的收集:分树种、在编表地区采用随机方法收集样木,样木数量一般要求200300株以上;测定样木胸径、树高、样木材积(采用伐倒木的区分

89、求积法测定 );剔除异常数据 :采用标准差法进行剔除(树高、材积标准差);然后将样本分为编表样本和检验样本。检验样本不少于总样本数的10%。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三)二元材积表二元材积表6.二元材积表的编制拟合二元材积方程 常用二元立木材积方程:V=a0+a1D+a2D2+a3DH+a4D2H+a5HV=aDbHcV=a0+a1logD+a2(logD)2+a3logH+a4(logH)2第三章林分调查第三章林分调查四、材积表法四、材积表法(二二)二元材积表二元材积表6.二元材积表的编制数学模型参数估计数学模型参数估计 应以样本为单位进行参数估计,

90、而不应将样本按径阶归类应以样本为单位进行参数估计,而不应将样本按径阶归类后,以平均值作为自变量进行参数估计。后,以平均值作为自变量进行参数估计。 参数估计可采用最小二乘法、逐步回归法、黄金分割法、参数估计可采用最小二乘法、逐步回归法、黄金分割法、高斯高斯-麦夸特迭代法等方法。麦夸特迭代法等方法。 第三章林分调查第三章林分调查四、材积表法四、材积表法(三三)二元材积表二元材积表6.二元材积表的编制选择最优方程选择最优方程 决定系数决定系数(R2)最大、离差平方和最大、离差平方和(Q)最小的方程为最优方程。最小的方程为最优方程。材积表的检验材积表的检验 计算平均误差、标准差、均方误,三者不超过正负

91、计算平均误差、标准差、均方误,三者不超过正负10即即可。可。 第三章林分调查第三章林分调查四、材积表法四、材积表法(三三)二元材积表二元材积表6.二元材积表的编制材积表的检验编表:将各胸径和树高入材积方程中,得到材积,例表即得二元材积表。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三)二元材积表二元材积表7.间接编制一元材积表(由二元材积表导算一元材积表)资料的收集:分树种、在编表地区采用随机方法收集样木,样木数量一般要求200300株以上;测定样木胸径、树高;剔除异常数据 :采用标准差法进行剔除;然后将样本分为编表样本和检验样本。检验样本不少于总样本数的10%。第四章

92、林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(三三)二元材积表二元材积表7.间接编制一元材积表(由二元材积表导算一元材积表)拟合树高曲线方程:方法同前。编表 将径阶中值代入树高曲线方程中,得到各径阶条件平均高,再将径阶中值和树高入该树种二元立木材积方程中,得到材积,例表即得一元材积表。检验:同前第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定四、材积表法四、材积表法(四四)三元材积表三元材积表(自学自学)五、标准表法和实验形数法五、标准表法和实验形数法 1.标准表法标准表法(1)标准表概念:见第二章标准表概念:见第二章(2)标准表的应用标准表的应用标准地调查;标准地调查;第四章林分蓄积量

93、测定第四章林分蓄积量测定五、标准表法和实验形数法五、标准表法和实验形数法 1.标准表法标准表法(2)标准表的应用标准表的应用计算林分平均高;计算林分平均高;根据林分平均高查标准表,得林分每公顷标准断面积和标准蓄根据林分平均高查标准表,得林分每公顷标准断面积和标准蓄积量;积量;计算疏密度;计算疏密度;现现/档档计算林分每公顷蓄积。计算林分每公顷蓄积。标标第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定五、标准表法和实验形数法五、标准表法和实验形数法 2.平均实验形数法平均实验形数法1.3(+3)第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (一

94、一).基本原理基本原理 角规是为了测定林分单位面积胸高总断面积而设计的,因此林分胸高总断面积是角规测树最早,也是最主要的测树因子,应用也最广泛,其它角规测定因子都是由它衍生而来。角规测定林分每公顷胸高总断面积原理是整个角规测树理论体系的基础,所以必须对其基本原理有透彻的理解。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (一一).基本原理基本原理凡林木直径大于缺口或带条宽者(相割)计数凡林木直径大于缺口或带条宽者(相割)计数1;凡林木直径等于缺口或带条宽者(相割)计数凡林木直径等于缺口或带条宽者(相割)计数0.5;凡林木直径小于缺口或

95、带条宽者(相割)计数凡林木直径小于缺口或带条宽者(相割)计数0。 则林分每公顷断面积:则林分每公顷断面积:G=Fg Z 其中:其中:Fg 2500(d/R)22500(l/L)2 Z:为计数株数:为计数株数图图 角规测树角规测树第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (一一).基本原理基本原理 1.同心圆原理同心圆原理图图1图图2第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (一一).基本原理基本原理 1.同心圆原理同心圆原理 由图由图1可得:可得:l:dL:R 即:即

96、:l/d/R 设样圆内有一株数木,断面积为设样圆内有一株数木,断面积为g,样圆面积为,单位面积上树木,样圆面积为,单位面积上树木总断面积为总断面积为Fg,则,则: g/AFg/10000 Fg10000g/A10000(1/4d2)/(R2) 2500(d/R)22500(l/L)2 所以,若有所以,若有Z株树木相割或相切,则每公顷断面积为:株树木相割或相切,则每公顷断面积为: FgZ 如果在林内有多个角规点,则林分每公顷断面积为多点的平均值。如果在林内有多个角规点,则林分每公顷断面积为多点的平均值。第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树

97、角规测树) (一一).基本原理基本原理 2.三角函数原理三角函数原理 Sin(a/2)=fg/of =(AB/2)/of=(d/2)/R 则:则:R=d/(2sin(a/2) g/AFg/10000 左边:左边: d2/(d/(2sin(a/2)2= (Sin(a/2)2 则:则: Fg=10000 (Sin(a/2)2 因:因: Sin(a/2)=(d/2)/R 故:故: Fg 2500(d/R)2 2500(l/L)2 图图3第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (一一).基本原理基本原理3.扩大圆原理(自学)(二).角规

98、种类(自学)(三).角规绕测技术1.断面积系数(Fg)的选择 (1)断面积系的选择要根据林分平均直径、疏密度、通视条件以及林木分布状况等因素来确定;(2)在森林资源二类调查中,同一总体必须采用相同的断面积系数。 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (三).角规绕测技术2.角规点数的确定(1)调查点数取决于调查林分的角规计数木株数的变动系数与调查精度;(2)在森林资源调查中,调查点数取决于调查总体的角规计数木株数的变动系数与调查精度; 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测

99、树角规测树) (三).角规绕测技术3.角规绕测技术(1)角规点的位置不能随意移动;(2)绕测正反两次,取平均值;(3)仔细断定临界树(角规控制检尺);(4)角规接触眼睛的一端,必须使之位于角规点的垂直线上。 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (三).角规绕测技术4.角规控制检尺根据: Fg 2500(d/R)2 R=50d/(Fg)0.5 SR 计数计数1株株S R 计数计数0.5株株SR 不计数不计数 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (三).角规绕

100、测技术5.边界样点的处理(1)角规点远离林缘 (样圆最大面积取决于林分内最大树木直径) ;(2)在森林资源调查,如果角规点落在林缘,可绕测二分之一、四分之一; 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (三).角规绕测技术6.改平问题 G=FgZsec()(1)株株改平;(2)整体改平。 第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (四).角规测定林分单位断面积和蓄积1.一般通式 Y=Fgyi /gi G= Fggi /gi = FgZM= FgVi /gi = Fg(

101、hf)IN= FgZi /gi断面积断面积蓄积蓄积株数株数第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (四).角规测定林分单位断面积和蓄积2.株数测定 角规测定株数实例角规测定株数实例第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (四).角规测定林分单位断面积和蓄积3.测定蓄积(1)角规绕测法标准表法标准表法现现/标标标标,其中,其中现现=平均实验形数法平均实验形数法1.3(+3) FgZ (d2n)/s(标准地标准地)第四章林分蓄积量测定第四章林分蓄积量测定六、角规测定林

102、分蓄积量六、角规测定林分蓄积量(角规测树角规测树) (四).角规测定林分单位断面积和蓄积3.测定蓄积(2)角规控制检尺法 角规测定蓄积量实例角规测定蓄积量实例第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定一、树木生长量的基本概念一、树木生长量的基本概念 1.树木生长:树木各调查因子在一定间隔期内所发生的变化称为生长,变化量称为生长量。2.树木的年龄:见第三章 树木各项调查因子的生长量都是时间的涵数,因此必须确定树木的年龄。树木年龄可以通过年轮法、查数轮生枝法、查阅档案或访问的方法、目测法来完成。 年轮年轮第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定一、树木生长量的基本概念一、树木生长量的基本概念 3.年

103、轮及伪年轮树木的年龄 在正常情况下,树木每年形成一个年轮,查数树木根颈位置的年轮数就是树木的年龄。树木任意断面的年轮数是代表从该断面长到树梢所需的年数。 圆盘圆盘底盘底盘第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定一、树木生长量的基本概念一、树木生长量的基本概念 3.年轮及伪年轮树木的年龄 由于气象因子的突变或受到严重病虫害的危害,影响树木的正常生长,这时会在一年内形成两个或更多个年轮。其中非正常形成的年轮称为伪年轮。真、伪年轮的区别:伪年轮的宽度比相邻真年轮小;伪年轮不形成完整的闭合生长环,而有部分重合现象;伪年轮廓不如真年轮明显。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定一、树木生长量的基本概

104、念一、树木生长量的基本概念 3.年轮及伪年轮树木的年龄 在正常情况下,树木每年形成一个年轮,查数树木根颈位置的年轮数就是树木的年龄。树木任意断面的年轮数是代表从该断面长到树梢所需的年数。 由于气象因子的突变或受到严重病虫害的危害,影响树木的正常生长,这时会在一年内形成两个或更多个年轮。其中非正常形成的年轮称为伪年轮。真、伪年轮的区别:伪年轮的宽度比相邻真年轮小;伪年轮不形成完整的闭合生长环,而有部分重合现象;伪年轮廓不如真年轮明显。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定二、树木生长量的种类二、树木生长量的种类 1.按调查因子划分 直径生长量、 树高生长量、断面积生长量、 材积生长量、形数生

105、长量和重量生长量等。2.按部位划分 树干生长量、树枝生长量、树根生长量、树叶生长量; 或地上部分生长量、地下部分生长量。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定二、树木生长量的种类二、树木生长量的种类 3.按时间划分总生长量:树木自种植开始至调查时整个期间的总生长量。定期生长量(Zn):树木在定期n年间的生长量。总平均生长量():总平均生长量就是总生长量被年龄所除之商。定期平均生长量(n) :定期生长量被定期年数所除之商。连年生长量(z):指树木一年间的生长量。由于树木生长缓慢,且连年生长量数值小,测定困难,常用定期平均生长量来代替连年生长量。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定二、树

106、木生长量的种类二、树木生长量的种类 3.按时间划分总生长量:树木自种植开始至调查时整个期间的总生长量。定期生长量(Zn):树木在定期n年间的生长量。总平均生长量():总平均生长量就是总生长量被年龄所除之商。定期平均生长量(n) :定期生长量被定期年数所除之商。连年生长量(z):指树木一年间的生长量。由于树木生长缓慢,且连年生长量数值小,测定困难,常用定期平均生长量来代替连年生长量。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定三、平均生长量与连年生长量的关系三、平均生长量与连年生长量的关系1.平均生长量和连年生长量的作用 (1) 可以用来比较同一树种在不同条件下的生长快慢;(2)不同树种在同一条件

107、下在同一生长期内的生长快慢;材积平均生长量可以用来确定数量成熟龄。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定三、平均生长量与连年生长量的关系三、平均生长量与连年生长量的关系2.平均生长量和连年生长量的关系 连年生长量连年生长量平均生长量平均生长量平均生长量和连年生长量之间的关系平均生长量和连年生长量之间的关系(1)在幼龄阶段,连年生长量与平均生长量都随年龄的增加而增加,但连年生长量增加的速度比平均生长量大;(2)连年生长量达到最大值的时间比平均生长量早;(3)平均生长量达到最大值时,连年生长量和平均生长量达到相等,即数量成熟龄;(4)平均生长量达到最大值后,连年生长量永远比平均生长量小。 第五

108、章树木生长量测定第五章树木生长量测定三、平均生长量与连年生长量的关系三、平均生长量与连年生长量的关系2.平均生长量和连年生长量的关系 连年生长量连年生长量平均生长量平均生长量平均生长量和连年生长量之间的关系平均生长量和连年生长量之间的关系 上述平均生长量和连年生长量的关系是树木在正常情况下的概括,但有时常因经营措施、气候等条件的影响,会出现异常的情况。 (1)没有交点;(2)几个交战。第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定四、树木生长方程四、树木生长方程1.树木生长方程的概念 树木生长方程是指某树种(组)、测树因子总生长量随年龄变化的生长规律的数学模型。 Y=K2.树木生长方程的性质树木生长

109、方程的性质当A=0时,y(A)=0,称为初始条件;存在极大值,即 y(A)=K;单调非递减函数;连续光滑的函数曲线。AY第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定四、树木生长方程四、树木生长方程3.树木生长经验方程 Y=K4.树木生长理论方程树木生长理论方程 建立关于y(A的微分方程或微积分方程,求解后并代入其初始条件或边界条件,从而获该微分方程的特解,这类生长方程称为理论方程。AY第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定五、生长率五、生长率(PX) 1.概念:树木某调查因子的连年生长量与原有总量的比值。 以材积为例: PV=(Zv/V)100%2.作用:可以用来评价同一树种在不同立地条件下或不

110、同树种在相同立地条件下生长速度的快慢。3.计算(以材积为例)单利公式:Va=Va-n(1+(nPv)/100)复利公式:Va=Va-n(1+Pv/100)n普雷斯勒公式:Pv=(Va-Va-n)/ (Va+Va-n)200/n施耐德公式 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定五、生长率五、生长率(PX) 3.计算(以材积为例)施耐德公式: Pv=K/na或Pv=K(i/a)式中:n为胸高处外侧1cm半径上的年轮数; a现在的去皮胸径; i为一个年轮的平均宽度; K为生长系数,分别取400(慢生)、600(中等)、800(速生) 皮厚皮厚胸径胸径外侧1cm的年轮数第五章树木生长量测定第五章树木

111、生长量测定五、生长率五、生长率(PX) 4.各调查因子生长率之间的关系断面积生长率是胸径生长率的2倍(g=2Pd);树高生长率是胸径生长率的倍(h=Pd);材积生长率是胸径和树高生长率的+2倍v=(2+k)Pd。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定五、生长率五、生长率(PX) 5.树木生长量的测定(1)直径生长量:可用生长锥或在树干上砍口或截取圆盘等方法,量取n个年轮宽度,其宽度的二倍即为n年间直径生长量。(2)树高生长量:可以在树梢不部寻找年轮数恰好等于n的断面,量此断面至树梢的长度即为最近n年间的的树高生长量。(3)材积生长量:采用生长量的定义来计算。 第五章树木生长量测定第五章树木

112、生长量测定六、树干解析六、树干解析 (一).树干解析的概念 将树干分成若干个段,在每个断面上可以根据年轮宽度确定各年龄的直径生长量;在纵断面上,根据断面积高度以及相邻两个断面上的年轮之差可以确定树高生长量,进而可进一步计算形数和材积等。这种分析树木生长过程的方法称为树干解析,被解析的对象叫解析木。 纵向纵向横横向向第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作1.解析木的选择:一般选择生长正常、无病虫害、不断梢的平均木或优势木。2.解析木的伐到: 伐到前:进行第一步测量工作,测量南北方向、胸径、与周围树木的关系。伐到:注意倒向和安全。伐倒后:进行第

113、二步测量工作,测量第一个死枝、活枝下高,以及二分之一、四分之一、四分之三处的带皮胸径和去皮直径、树高。 第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作 注意注意倒向倒向第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作 测量树高测量树高砍去枝、叶砍去枝、叶第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作3.截取圆盘:截取每个区分段中间部位的圆盘(复习伐倒木的区分求积)。 具体有两种方法以,无论何种方法截取圆盘,有三个圆盘必须截取即:根径位置、胸高位置、梢头底盘。根

114、径根径胸径胸径梢头底盘梢头底盘第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作3.截取圆盘:底底盘盘截取圆盘中间中间区分区分第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作3.截取圆盘:截取每个区分段中间部位的圆盘(复习伐倒木的区分求积)。例方法一:以2.0m为区分段,分别在0.0、1.0、1.3、3.0、5.0、11.0、12.0m处截取圆盘。 H=12.6m02461213512第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作3.截取圆盘:截取每个区分段中间部

115、位的圆盘(复习伐倒木的区分求积)。例方法二:以2.0m为区分段,分别在0.0、1.3、3.6、5.6、9.6、10.6m处截取圆盘。 H=12.6m0246121.33.65.612第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作4.截取圆盘圆圆盘盘第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (二).树干解析的外业工作4.圆盘标注区分工作面:没有严格的要求,但每个圆盘的工作面方向应一致。圆盘标注:在工作面上作标记,采用分数形式作标记。标注分为两种情况。 第一种:在0号圆盘上标记: 第二种:在其它圆盘上标记:No30-0.0树种:

116、树种:采伐地点:采伐地点:时间:时间:No3-11-1.3第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (三).树干解析的内业工作1.刨光圆盘2.查数各圆盘的年轮个数:没有方向性要求,但每个圆盘的四个方向年轮个数应相等。第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (三).树干解析的内业工作3.龄阶的划分:有方向性。(1)0号圆盘上是从内向外划分(举例)。(2)其它圆盘是从外向内,首先除去0号圆盘上不足一个完整龄阶的年数,再从外向内按一个完整龄阶划分(举例)。0号圆盘号圆盘其它圆盘其它圆盘第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析

117、(三).树干解析的内业工作4.量取各龄阶的直径 0号圆盘号圆盘0号圆盘号圆盘第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (三).树干解析的内业工作5.计算各龄阶的树高 用各圆盘的年轮个数之差为横坐标即达到该断面高度所需的年数,以断面高为纵坐标,绘制树高生长曲线图,各龄阶树高可以从图上查出。 A H树高生长曲线树高生长曲线0.0m1.3m3.6m5.6m7.6m23个个19个个17个个13个个9个个树干纵剖面图树干纵剖面图第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (三).树干解析的内业工作6.计算各龄树高梢头长度 采用内插法。 A H树高生长曲线树高

118、生长曲线0.0m1.3m3.6m5.6m7.6m23个个19个个17个个13个个9个个梢头长度梢头长度第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (三).树干解析的内业工作7.计算各龄树高梢头底直径(1)梢长大于半个区分段:采用相似三角形原理(2)梢长小于等于半个区分段:梯形中位线定理 梢头长度梢头长度梢头底直径梢头底直径第五章树木生长量测定第五章树木生长量测定六、树干解析六、树干解析 (三).树干解析的内业工作8.计算各龄材积:采用伐倒木区分求积。9.计算各调查因子生长量:见书本表7-10。 10.给图(1)各种生长曲线图;(2)树干纵剖面图;(3)材积平均生长量和连年

119、生长量相关关系图。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定一、林分生长量的概念及特点一、林分生长量的概念及特点 1.单木生长特点单木生长特点 单株树木随年龄的加大,其树木的直径、树高及材积而增加,在树木被伐倒或枯死之前其直径、树高及材积一直在增加。 2.林分生长特点林分生长特点(1)林分在其生长过程中有两种作用同时发生,即活立木逐年增加其材积,从而加大了林分蓄积量;(2)因自然稀疏或抚育间伐以及其它原因使一部分树木死亡,从而减少了林分蓄积量。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定一、林分生长量的概念及特点一、林分生长量的概念及特点 3.林分生长量的概念林分生长量的概念林分生长通常是指林分的蓄

120、积随着林龄的增加所发生的变化。而组成林分全部树木的材积生长量和枯损量的代数和称为林分蓄积生长量。所以林分蓄积生长量,实际上是林分中两类林木材积生长量的代数和。一类是使林分蓄积增加的所有活立木材积生长量;另一类则用于使蓄积减少的枯损林木的材积(枯损量)和间伐量。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定一、林分生长量的概念及特点一、林分生长量的概念及特点 4.自然稀疏自然稀疏 在林分的生长过程中的某个时刻,开始出现的林分林木株数随着林龄的增加而减少的现象称为自然稀疏。它是林分生长过程中的必然现象,也是林木竞争的反应调节。 例如抚育间伐正是基于这一自然规律所采取的人工调节措施。 密度大密度大第六章林

121、分生长量测定第六章林分生长量测定一、林分生长量的概念及特点一、林分生长量的概念及特点 5.林分蓄积生长量的测定方法林分蓄积生长量的测定方法 固定标准地法固定标准地法临时标准地法临时标准地法(一次调查法一次调查法):材积差法、一元材积指数法、:材积差法、一元材积指数法、 林分表法、生长率法和双因素法。林分表法、生长率法和双因素法。 第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定二、林分生长量的分类二、林分生长量的分类 毛生长量:也称粗生长量,它是林分中全部林木在间隔期内生 长的总材积。纯生长量:也称净生长量,它是毛生长量减去期间的枯损量后 的总材积。净增量:期末材积和期初材积之差。枯损量:在调查期间,

122、因各种自然原因而死亡的林木材积。采伐量:一般指抚育间伐的林木材积。进界生长量:在调查期间,进入检尺范围的林木材积之和。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (一)、概念 将一元材积表中胸径每差1cm的材积差数,作为现实林分中林木胸径每生长1cm所引起的材积增长量,并利用一次测得的各径阶的直径生长量和株数分布序列,从而推算林分蓄积生长量,这种方法称为材积差法。 应用此法确定林分蓄积生长量时,必须具备两个前提条件:一是要有经过检验而适用的一元材积表;二是要求待测林分期初与期末的树高曲线无显著差异,否则将会导致较大的误差。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差

123、法三、材积差法 (一)、概念D8121416V0.0320.0970.1960.351VV2V1V=(V2-V1)+(V-V1)/2C第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (一)、概念D8121416V0.0320.0970.1960.351VV2V1V=(V2-V1)+(V-V1)/2C一元材积表一元材积表第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (一)、概念D8121416Zn0.871.482.272.86胸径定期胸径定期(10年年)生长量表生长量表第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (二)、胸径生长量表的

124、编制(1)样木株数的收集 随机抽样或机械抽样样木不少于100株;(2)间隔期 间隔期是指测定生长量的间隔年数,期间的长短取决于生长速度,一般取5、10或20年;第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (二)、胸径生长量表的编制(3)定期生长量的测定取四个方向,取平均值;(4)计算树皮生长系数(5)计算带皮胸径生长量(或胸径连年生长量)和期间中央带皮胸径(为什么?)(6)选择胸径生长量模型 以期间中央带皮胸径为X,以胸径生长量(或胸径连年生长量)为Y。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (三)、用材积差法测算林分蓄积生长量的案例dnvvzd

125、zvzmvm40.0068100.0320.01140.870.00990.09900.32012270.0970.02051.480.03030.81812.6194011.3440.05454.110.22400.22401.344441.563合计1038.965830.951第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、材积差法三、材积差法 (三)、用材积差法测算林分蓄积生长量的案例 1. 林分10年间的平均蓄积生长率: PM=(Va-Va-n)/ (Va+Va-n)200/n =8.9658/(30.951+21.985) 200/10 =3.39%2. 林分未来10年间的平均蓄积生长

126、率: PM= (Va-Va-n)/ (Va+Va-n)200/n =8.9658/(30.951+8.9658+30.951) 200/10 =2.53%第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (一)、概述 是通过前n年间的胸径生长量和现实林分的直径分布,预估未来(n年后)的直径分布,然后用一元材积表求出现实林分蓄积和未来林分蓄积之差,即为n年间的蓄积定期生长量。 林分表的核心是对未来直径分布的预估。即林分直径随年龄的变化而变化,它是一种进级性的转移。故林分表法又称进级法。第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 1.均

127、匀分布法设:长方形ABCD的面积代表任意径阶内的株数(n),DC为径阶大小(C),令AD=X,CC1为直径定期生长量。则: X=n/C 长方形BB1CC1的面积代表了移动的株数(n1),即: n1=ZdX=Zdn/C=Zd/CnADBCA1B1D1C1第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 1.均匀分布法 移动株数:n1=Zd/Cn,令Rd=Zd/C为移动因子。当Rd1时,全部树木移动到下一个径级;当Rd1时,部分树木移动到下一个径级;当Rd1时,小数部分移动两个径级,其余移动一个径级;当Rd2时,小数部分移动三个径级,其余移动二个径级;ADB

128、CA1B1D1C1第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 移动株数计算案例移动株数计算案例 径阶胸径生长量(Zd)移动因子(Rd=Zd/C)株数移动株数未来株数进二级进一级原级80.870.218102.187.827.82121.480.370279.9917.0119.19162.270.5682111.939.0719.06364.021.00510.010.992.88404.111.02810.030.970.99440.98480.03计103103第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的

129、预估 2.非均匀分布法(自学)ADBCA1B1D1C1ADBCA1B1D1C1第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 3.累积分布曲线法计算各径阶累积株数百分数;以各径阶上限为X,对应的累积株数百分数为Y,绘制现实林分累积分布曲线;以各径阶上限总生长为X,对应的累积株数百分数为Y,绘制未来林分累积分布曲线;N%D(cm)现在分布未来分布累积分布曲线第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 3.累积分布曲线法从未来分布曲线上,查找各径阶上限所对应的累积株数百分数;计算出未来林分的直径分布。N%D(c

130、m)现在分布未来分布累积分布曲线第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 3.累积分布曲线法径阶径阶生长现在分布未来分布上限生长量上限生长株数累积株数累积% 累积%累积株数株数整化株数60.626.628101.2011.2010109.717.27.427.42712141.8915.89273735.9226.226.9919.572016182.5720.57215856.3146.547.9020.912036343.9637.961103100.0094.699.912.47240384.0842.08101.972.06244424.

131、1546.15100.0103.01.031计103103累积分布曲线计算移动株数案例第六章林分生长量测定第六章林分生长量测定三、林分表法三、林分表法 (二)、直径分布的预估 径阶平均材积现在未来株数材积株数材积80.032100.3207.820.250120.097272.61919.191.861160.196214.11619.063.736361.12711.1272.883.246401.3440.991.331441.5620.981.531481.7800.030.053计10330.95110340.743林分表法计算蓄积生长量案例第七章生物量测定第七章生物量测定一、生物量概

132、念一、生物量概念 生物量测定生物量测定2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量森林植被生物量 生物量测定的方法主要有标准木法、收获法和模型法等生物量测定的方法主要有标准木法、收获法和模型法等 。(1)标准木法)标准木法林分平均标准木法由于容易简单操作,应用得比较多,主要用于林分平均标准木法由于容易简单操作,应用得比较多,主要用于人工同龄林的研究。但是由于生物量和胸径之间的关系为非线性,当人工同龄林的研究。但是由于生物量和胸径之间的关系为非线性,当直径分布区间较大时,估计的误差显著。更多的研究利用径级标准木直径分布区间较大时,估计的误差显著。更多的研究利用径级标

133、准木方法,这被认为是比较可靠的方法分层抽样可以显著提高估计精度,方法,这被认为是比较可靠的方法分层抽样可以显著提高估计精度,但是,和径级标准木法一样,工作量非常大,对于大径木来说,仅摘但是,和径级标准木法一样,工作量非常大,对于大径木来说,仅摘取叶片一项工作就可能耗时取叶片一项工作就可能耗时10d10d以上,这看似精确的方法,而操作过程以上,这看似精确的方法,而操作过程中的样本状态变化(主要是叶片)所产生的误差无法估计。中的样本状态变化(主要是叶片)所产生的误差无法估计。 2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量森林植被生物量(2)收获法)收获法收获法看起来最

134、可靠,但是对样地尺度进行全收获极耗时收获法看起来最可靠,但是对样地尺度进行全收获极耗时费力,操作过程损失造成的误差也很大,对于大型树木十分困费力,操作过程损失造成的误差也很大,对于大型树木十分困难,而且对群落造成的破坏很大。即使获得精确的测定结果,难,而且对群落造成的破坏很大。即使获得精确的测定结果,由于群落空间异质性的关系,以一个样地测定的数据代表整个由于群落空间异质性的关系,以一个样地测定的数据代表整个群落或小流域的生物量,也存在很大的不确定性。所以,在实群落或小流域的生物量,也存在很大的不确定性。所以,在实际工作中,大型乔木树种的生物量测定很少使用全样地收获法。际工作中,大型乔木树种的生

135、物量测定很少使用全样地收获法。2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量森林植被生物量(3)模型法)模型法目前建立模型估测森林生物量的方法主要有:样地实测建模法、目前建立模型估测森林生物量的方法主要有:样地实测建模法、生理生态模型法和遥感信息模型法。生理生态模型法和遥感信息模型法。样地实测建模法样地实测建模法是目前国内外普遍采用的估测方法,具体分为林是目前国内外普遍采用的估测方法,具体分为林分调查因子建模法、生物量转换因子模型法和生物量因子连续函数法,分调查因子建模法、生物量转换因子模型法和生物量因子连续函数法,其中调查因子实测建模法与其他方法相比,对相同树种的

136、不同器官估其中调查因子实测建模法与其他方法相比,对相同树种的不同器官估测效果较好,也可以进行中小尺度范围的生物量精准估测,精度较高。测效果较好,也可以进行中小尺度范围的生物量精准估测,精度较高。2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量森林植被生物量 (3)模型法)模型法生理生态模型法生理生态模型法主要利用植物生长的生态和生理因子来建模,主要利用植物生长的生态和生理因子来建模,对全球和大尺度区域范围内生物量和生产力进行估测。对全球和大尺度区域范围内生物量和生产力进行估测。遥感估算法遥感估算法是利用遥感图像光谱信息与森林生物量的相关性的特是利用遥感图像光谱信息与森

137、林生物量的相关性的特点,进行生物量估测。该方法比传统方法更加简便,且具有良好的综点,进行生物量估测。该方法比传统方法更加简便,且具有良好的综合性和现势性,能够灵活适用于中等尺度区域(如流域、县级、林场)合性和现势性,能够灵活适用于中等尺度区域(如流域、县级、林场)和大区域尺度等多种范围内植物生物量的估测。和大区域尺度等多种范围内植物生物量的估测。2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量森林植被生物量 (4)材积转换法(区域或国家尺度常用的方法)材积转换法(区域或国家尺度常用的方法) 利用林分生物量与木材材积比值的平均值利用林分生物量与木材材积比值的平均值BEF

138、(Biomass Expansion Factor)乘以该森林类型的总蓄积量,得到该类型森林总乘以该森林类型的总蓄积量,得到该类型森林总生物量的方法。生物量的方法。 W=F(M)在森林生物量的组成当中,树干在森林生物量的组成当中,树干(材积材积)只是其中的一部分,并只是其中的一部分,并且所占的比率因树种和立地条件不同而有很大的差异。因此,为了且所占的比率因树种和立地条件不同而有很大的差异。因此,为了推算某一树种的生物量,还必须知道根、茎、枝、叶等部分的生物推算某一树种的生物量,还必须知道根、茎、枝、叶等部分的生物量。量。2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量

139、森林植被生物量 (4)材积转换法(区域或国家尺度常用的方法)材积转换法(区域或国家尺度常用的方法) 研究表明,树干的生物量与其他器官的生物量存在很强研究表明,树干的生物量与其他器官的生物量存在很强的相关关系,因此用树干材积推算森林总生物量是可行的。的相关关系,因此用树干材积推算森林总生物量是可行的。这为利用这为利用森林资源清查这一宝贵数据源对区域森林的生物量森林资源清查这一宝贵数据源对区域森林的生物量进行估算提供了理论基础进行估算提供了理论基础。2 2 森林植被碳储量研究方法森林植被碳储量研究方法2.1 森林植被生物量森林植被生物量(3)模型法)模型法模型法是通过建立生物量和易测指标之间的回归方程对生模型法是通过建立生物量和易测指标之间的回归方程对生物量进行估计,可以实现无破坏性估计。尽管生物量模型对于物量进行估计,可以实现无破坏性估计。尽管生物量模型对于估计生物量会产生较大误差,特别是叶片,但是对于估计群落估计生物量会产生较大误差,特别是叶片,但是对于估计群落或景观尺度生物量则可以达到较高的精度。或景观尺度生物量则可以达到较高的精度。综上所述,现有的生物量测定方法存在的核心问题就是综上所述,现有的生物量测定方法存在的核心问题就是精度精度和成本(时间劳力)和成本(时间劳力)难以兼顾。难以兼顾。

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