森林资源调查基础.ppt

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1、第一部分森林资源调查基础,一、森林资源结构 1、面积结构,一、森林资源结构 2、蓄积结构,一、森林资源结构 3、林种结构,一、森林资源结构 4、龄组结构,一、森林资源结构 5、树种结构,一、森林资源结构 5、树种结构,二、林分结构 林分的概念：内部结构特征相同，并与四周有明显区别的森林小区，占有一定的面积，同时具有一定数量的林木、灌木和地被物的综合体。林分是组成森林的最小地域单位。,二、林分结构 小班的概念：在林班内按照一定条件而划分若干个林学特征相一致或基本一致的小区，这个小区称作小班。,二、林分结构 林分与小班的区别：林分是依据生物特征（内部结构一致且与四周有明显区别）相近似而划分出来的森

2、林小区（或地段）。,二、林分结构 林分与小班的区别：小班是根据一定条件，从经营观点出发人为地在林班中划分出来的小区。林分是划分小班的基础，通常一个小班可能就是一个林分，也可能包括几个林分。,二、林分结构 1、林分径级结构 一个林分内林木的胸径按径级的分布状况，称之为林分的径级结构。,二、林分结构 1、林分径级结构 以一个标准地作代表的林分的径级结构,二、林分结构 1、林分径级结构 正常经营条件下，可用统计学中的分布函数进行模拟，预测给定条件下林分径级结构的转移、变化，预估未来某一时点的收获量和林分质量。,二、林分结构 1、林分径级结构 平均胸径：林分内某树种所有林木胸径的平均值。根据计算方法的

3、不同，分为算术平均胸径、断面积平均胸径。,二、林分结构 2、林分树高级结构 一个林分内林木树高按树高级的分布状况，称之为林分的树高级结构。,二、林分结构 2、林分树高级结构 以一个标准地作代表的林分树高级结构,二、林分结构 2、林分树高级结构 林分平均高：林分内某树种所有林木树高的平均值。径阶平均高：林分内某树种某径阶所有林木树高的平均值。,二、林分结构 3、优势树种、优势高、优势木 优势树种：林分中蓄积量比重最大的树种叫优势树种。优势高：优势树种中生长最高的林木的平均高。优势木：优势树种中生长健壮、胸径最大、树高最高的林木。,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 三种方式：中央断面近似求积

4、式 中央断面区分求积式 等相对长区分求积式,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 1、中央断面近似求积式 V=GH/2H,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 2、中央断面区分求积式 按长度将树干区分为若干段，中央断面近似求积式分别计算每段材积的方法，称为区分求积法。,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 2、中央断面区分求积式 把树干按等长分为若干段，各段的中央断面分别为g1、g2gn，则树干材积为：V=(g1+g2+gn)+g梢底梢长,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 2、中央断面区分求积式,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 2、中央断面区分求积式 通常区分段的个数不能少

5、于5个，区分长度树高大于10米的可定为2米，10米以内的可定为1米。,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 3、等相对长区分求积式 为了对不同长度树干之间相互比较，有时采用等相对长区分求积、计算直径率系列。等相对长区分求积一般分为5段或10段。,三、单株木材积测定（一）伐倒木材积测定 3、等相对长区分求积式 V=0.2h/4(D20.1+D20.3+D20.5+D20.7+D20.9),三、单株木材积测定（二）立木材积测定 1、方法 形数法 望高法 近似式计算法,三、单株木材积测定（二）立木材积测定 2、形数法（1）概念 树干材积与胸高断面积为底面积和树高为高的圆柱体体积之比叫胸高形数（f1

6、.3）,简称形数。,三、单株木材积测定（二）立木材积测定 2、形数法 形数是根据树干形状所决定的系数。形数的重要意义在于计算材积时起着换算系数的作用。,三、单株木材积测定（二）立木材积测定 2、形数法（2）方法 树干材积等于胸高断面积、树高与形数的乘积。,V Vf1.3=V=G1.3 H f1.3 V圆 G1.3 H,三、单株木材积测定（二）立木材积测定 2、形数法（2）方法 胸高断面积G1.3、是由测定胸径取得，树高H用测高器测定。只需确定形数就可以计算出立木材积。,三、单株木材积测定（二）立木材积测定 2、形数法（2）方法 形数是根据材积而确定的比值，材积决定于胸径和树高，当树干形状相同时

7、，形数依树高和胸径的增加而减少。,四、林分蓄积量测定（一）概念 在一定面积上生长着的林木总材积叫蓄积量，或简称蓄积。蓄积的含义包括储蓄、积累和生长变化的情况。,四、林分蓄积量测定（二）方法 林业调查中，为节省人力和时间，常采用局部调查法，以局部面积的实测结果推断全林。这种调查法我们称为“抽样”的方法。,四、林分蓄积量测定（二）方法 但以局部估计总体的会有一定的误差，它的大小决定于局部面积调查的大小和局部地区反映或代表总体的程度。因此，抽样调查度有精度要求。,四、林分蓄积量测定 抽样的方法有典型抽样方法和随机抽样方法（二）典型抽样方法 在林分中选择最能代表林分特征的地段或林木进行调查，测定蓄积量

8、。这些地段称为“标准地”、林木称为“标准木”,四、林分蓄积量测定（三）随机抽样方法 按照统计学原理，在林分中随机选择若干地段或林木进行调查，估测林分蓄积量。这些地段称为“样地”、林木称为“样木”或“计算木”。,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法 平均标准木法 材积直线法 材积表法 形数法（形高法）,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法 1、二元材积表法 以胸径和树高两个因子为材积的函数而编制的材积表，叫二元材积表。,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法 二元材积表法使用的方法是：在被测林分中，先测定各径级的株数、平均高，查二元材积表得出各径级单株

9、材积，乘以各径级株数，得出相应的各径级材积，合计各径级材积得出某树种材积，各树种材积之和就是林分的蓄积量,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法 2、形数法（形高法）单株材积：V=G1.3 H f1.3 林分蓄积：M=G H f1.3 M林分或径阶蓄积，G林分或径阶总断面积，H f1.3,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法 2、形数法（形高法）H林分或径阶平均高，f1.3 形数。习惯上，我们把形数与树高的乘积叫形高（H f1.3），并把不同径阶对应的形高展开成形高表，便于查阅使用。,四、林分蓄积量测定（四）蓄积量计算方法,五、标准地调查（一）标准地的概念 标准地是一块能反映待测林分的平均标

10、志的地段，它应该是整个林分的缩影，严格说，标准地与整个林分只有面积上的差别，没有质量上的不同。标准地法用于林分调查的精度决定于标准地的代表性。,五、标准地调查（二）标准地种类 1、临时标准地：只进行一次调查，取得调查资料后不需要保留。,五、标准地调查（二）标准地种类 2、固定标准地：用于较长时间内进行研究试验，系统地长期重复观测以获得连续性的资料，如研究林分生长过程、经营措施效果及编制收获表等。测设要求严格，需要定株定位观测取得连续性数据。,五、标准地调查（三）标准地设置 1、选择标准地的基本要求（1）标准地必须对所预定的要求具有充分的代表性；（2）标准地必须在同一林分内设置，不能跨越林分；,

11、五、标准地调查（三）标准地设置 1、选择标准地的基本要求（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1020m；（4）标准地内树种、密度应分布均匀。,五、标准地调查 2、标准地的形状 一般为正方形、矩形或圆形，并使面积为整数，便于测量、调查和计算。,五、标准地调查 3、标准地的面积 以能反映林分的结构规律和保证了必要的精度，标准地内必须要有足够数量的林木株数，面积的大小应根据林木株数要求而定。,五、标准地调查 3、标准地的面积 一般在近成过熟林中，标准地内至少应有200株以上的林木；中龄林250株以上；幼龄林300株以上。我省目前惯用1亩或500m2 标准地。,五、标准地调查 4

12、、标准地境界测量 通常用罗盘仪测角，皮尺或测绳量距（坡度大于50时要改平），测量周界闭合差不超过1/150。边界外缘的树木要作标志，四角应埋设标桩。,五、标准地调查（四）标准地调查 1、每木检尺 在标准地内测定每株树木的胸高直径，按整化径阶进行记载统计，取得株数按直径分布序列的工作，称为每木调查或每木检尺。,五、标准地调查（四）标准地调查（1）径阶大小的确定 径阶以组中值表示。林分平均胸径12cm以上，以4cm为一径阶；612cm时，以2cm为一径阶；平均胸径小于6cm时，以1cm为一径阶。,五、标准地调查（四）标准地调查（1）径阶大小的确定 径阶划分时，统一采用上限排外法，如以2cm为一径阶

13、，则6cm径阶范围为5.06.9cm。我省目前普遍采用以2cm为一径阶。,五、标准地调查（四）标准地调查（2）起测径阶 指每木检尺的最小径阶。以平均胸径的0.4倍作为起测径阶，胸径小于最小径阶的树木视为幼树，可不进行每木检尺。我省目前统一规定起测径阶为6cm，起测直径5.0cm。,五、标准地调查（四）标准地调查（3）材质等级a、经济用材树：用材部分长度占全高40%以上者；b、半经济用材树：用材部分长度在2m（针叶树）或1m（阔叶树）以上，但不足全高40%者；c、薪材树：用材部用材部分长度在2m（针叶树）或1m（阔叶树）以下者。,五、标准地调查（四）标准地调查（4）每木检尺 应分别树种、年龄世代

14、和材质、径阶进行调查记载，检尺部位：根际上坡高1.3m处。境界线上树木一边取、则另一边舍。,五、标准地调查（四）标准地调查（4）每木检尺 分叉木处理：1.3m以下分叉，在1.3m处分株检尺记数；1.3m以上分叉，作单株在1.3m处检尺记数；恰在1.3m处分叉，在1.5m处分株检尺记数。,五、标准地调查（四）标准地调查 2、树高测定 林分平均高根据各径阶实测样木的胸径和树高的相关关系所获得的曲线称为树高曲线，在曲线上与林分平均胸径相对应的树高，称为林分平均高。,五、标准地调查（四）标准地调查 2、树高测定计算林分平均高可用图解法和数式法。数式法常用拟合模型（选用时，相关系数应在0.90以上）：,

15、五、标准地调查（四）标准地调查抛物线型 h=a+bd+cd2 对数型 h=a+bd h=a+bd h=a+bd+c（d）2指数型 h=a e-b/d双曲线型 h=d2（a+bd）2,五、标准地调查（四）标准地调查 调查时，需在林分中分别径阶测1525株样木的胸径和树高（中央径阶35株，其它径阶23株），都不进行整化，用算术平均数算出各径阶的平均胸径和平均高后，绘制树高曲线。用数学模型拟合曲线则不需计算各径阶胸径与树高的平均值。,五、标准地调查（四）标准地调查 3、年龄调查 人工林直接通过查档、访问调查，天然林可用生长锥、查数伐桩等方法确定。,五、标准地调查（四）标准地调查 4、林分主要调查因子

16、计算(1)各径阶断面积(2)总断面积 G=(3)平均单株断面积,五、标准地调查（四）标准地调查(4)平均胸径 D=(5)各径阶蓄积(6)总蓄积 M,五、标准地调查（四）标准地调查(7)出材量出材量=各径阶经济材树蓄积径阶经济材出材率各径阶半经济材树蓄积径阶经济材出材率50%,五、标准地调查（四）标准地调查:径阶胸径中值:径阶株数:径阶形高,六、角规测树的技术与方法（一）角规的构造和用法 1、杆式角规构造（略）2、角规的用法 立于测点上，通过缺口瞄准周围每株树木的胸高断面，按下述规则进行计算：,六、角规测树的技术与方法（一）角规的构造和用法 2、角规的用法（1）缺口宽小于胸高断面，即角规缺口两视

17、线与胸高断面相割的林木记1株；（2）缺口宽等于胸高断面，即角规缺口两视线与胸高断面相切的林木记0.5株；,六、角规测树的技术与方法（一）角规的构造和用法 2、角规的用法（3）缺口宽大于胸高断面，即角规缺口两视线与胸高断面相离时不计数。,六、角规测树的技术与方法（一）角规的构造和用法 2、角规的用法 在一个角规点上逐株观测周围树木进行计数的工作称为绕测。在平地绕测一周得到的计数株数（Z）乘以断面积系数（Fg）即为每公顷断面积。G=Fg Z（角规原理）,六、角规测树的技术与方法（二）角规系数 断面积系数:Fg=2500（/L）2 或 Fg=10000sin2（/2）表示用角规测定每公顷胸高断面积时

18、，每计数1株树木所代表的1公顷林木的胸高断面积为Fg（m2）。,六、角规测树的技术与方法（二）角规系数 系数Fg取决于角规的定比结构。通过改变尺长或改变缺口宽度，可以改变断面积系数。即等于改变角规的夹角。,六、角规测树的技术与方法角规不同断面积系数的尺长缺口与视角,六、角规测树的技术与方法(三)角规测树技术1、角规测树要求(1)不论在平地或坡地观测，观测的位置必须是树木胸高。(2)观测时，角规点的位置不能任意移动，做到眼睛观测点与地面样点始终保持位置一致。,六、角规测树的技术与方法(三)角规测树技术1、角规测树要求(3)临界木的判断：R=,六、角规测树的技术与方法 尺长50cm不变、缺口变化的

19、角规，不管角规系数多少，都按R=50.00d对临界木进行验证判断。尺长不同、缺口为1的角规按下列关系对临界木验证（坡地上观测时，要将斜距改平）：,六、角规测树的技术与方法当：Fg=0.5时 R=70.71d Fg=1.0时 R=50.00d Fg=2.0时 R=35.36d Fg=4.0时 R=25.00d,六、角规测树的技术与方法 2、断面积系数的选择从以下几方面考虑选择适当的Fg：(1)林分平均胸径的大小 林分平均胸径较大，可采用较大的Fg，一般情况下控制观测距离在20m以内为宜。(2)林分密度大小 在平均胸径相近的林分中，密度大时Fg可较大，以免计数株数过多。,六、角规测树的技术与方法

20、2、断面积系数的选择(3)林分的分布状况 分布均匀的人工林Fg可较大，分布极不均匀时，Fg应较小，以扩大观测范围，提高计数株数的稳定性。我国惯用Fg=1的角规。,六、角规测树的技术与方法 3、林缘误差的消除 实际观测时，总有一个最大有效样圆，当角规点位于林缘时，位于林缘的树木的样圆会超出林地边界范围，样圆超出林地边界范围以外而带来的绕测误差，称林缘误差。,六、角规测树的技术与方法 3、林缘误差的消除 消除林缘误差的方法是，根据林缘附近最大树木的胸径d及所用角规的断面积系数，按R=距离沿林缘内侧划出林缘带；也可只向林缘内侧绕测半周或一个象限。,六、角规测树的技术与方法 4、角规点数的确定 随机抽

21、样时，原则上，角规点数应根据观测值的变动系数和精度要求计算确定。,六、角规测树的技术与方法 4、角规点数的确定如取调查精度p为90%，可靠性为95%，变动系数c按30%计算，则角规点的个数 n=t：可靠性指标 E：允许相对误差,六、角规测树的技术与方法 角规测树如果应用于大面积林地，可采用系统布点的方法。对于小面积的林分，采用典型选样，根据林分的具体情况和林分面积大小加以确定。下表适用于林相整齐的人工林。n=t：可靠性指标 E：允许相对误差,六、角规测树的技术与方法角规点个数表,六、角规测树的技术与方法(四)角规测树的应用 1、用角规测定每公顷断面积 G=Fg Z G：每公顷断面积 Fg：角规

22、系数 Z：计数株数,六、角规测树的技术与方法(四)角规测树的应用 2、用角规测定每公顷株数 N=N：每公顷总株数 Nj：j径阶1公顷株数Zj：j径阶的计数株数 dj：j径阶的径阶中值,六、角规测树的技术与方法(四)角规测树的应用3、用角规测定每公顷蓄积量 M=M：每公顷蓄积量 Zj：j径阶计数株数（hf）j：j径阶的形高 Fg：角规系数,六、角规测树的技术与方法(四)角规测树的应用4、平均胸径的计算-用平均断面积法：Dg=100（cm）Dg：林分平均胸径 G：每公顷断面积 N：每公顷株数,六、角规测树的技术与方法(五)角规测树用于二类调查1、用角规测定抽样点每公顷蓄积量 M=M：每公顷蓄积量 Zj：j径阶计数株数（hf）j：j径阶的形高 Fg：角规系数,六、角规测树的技术与方法(五)角规测树用于二类调查2、用角规测定小班每公顷蓄积量 M=Fg Z hf M：某树种每公顷蓄积量 Z：计数株数hf：平均木的形高 Fg：角规系数,介绍完毕谢谢大家,