第2章 林分调查

幻灯片1第二章林分调查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、方法及工作步骤幻灯片2第一节林分调查因子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。通过对林分特征的研究，掌握森林的特征，才能正确认识和经营管理好森林。。林分调查是测树学的任务之一。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。林分调查因子(standattributes)—客观反映林分数量和质量的一些特征标志。只有通过林分调查，才能掌握其调查因子的质量和数量特征幻灯片3第一节林分调查因子划分林分的目的：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。幻灯片4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材种出材量幻灯片51、林分起源（standorigin）天然林（naturalstand）－由自然媒介的作用，树木种子落在林地上发芽生根长成树木，而由这些树木所形成的森林.人工林（plantation）－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.无论天然林或人工林，凡是由种子起源的林分称为实生林；当原有林木被采伐或自然灾害（火烧、病虫害、风害等）破坏后，有些树种可以由根株上萌发或根蘖形成的林分，称作萌生林或萌芽林。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。幻灯片6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。幻灯片7樟子松人工林幻灯片8小兴安岭针阔混交林幻灯片9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萌生林，在早期生长较快，但衰老也早，并且一般病腐率（主要是心腐）较高，材质差，采伐年龄一般也比实生林小。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。幻灯片102、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Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……等表示。如凉水林场云冷杉红松林，I层（红松），II层（云、冷杉）幻灯片11落叶松人工林幻灯片12凉水红松原始林幻灯片13云冷杉红松林幻灯片14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。幻灯片153、树种组成（speciescomposition）树种组成－各林层、各树种蓄积量所占的比重纯林（purestand）－由一个树种组成的的林分（组成系数7）；混交林（mixedstand）－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。幻灯片16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”。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。幻灯片17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+冷-桦幻灯片18在实践中，一个树种（组）蓄积量占总蓄积量的65%以上的林分仍视为纯林，不到65%的林分视为混交林。对于复层林，组成式应分别林层记载。由于胸高断面积测定比蓄积量测定容易，所以在实践中常以断面积代替蓄积量确定树种组成。幻灯片19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。幻灯片204、树木年龄树木自种子萌发后生长的年数为树木的年龄（ageoftree）树木年龄确定方法:年轮或轮枝，生长锥幻灯片21年轮法：树木年轮(treeannualring)—树干横断面上由早（春）材和晚（秋）材形成的同心“环带”。早材(春材)：在温带和寒温带，大多数树木的形成层在生长季节(春、夏季)向内侧分化的次生本质部细胞，具有生长迅速、细胞大而壁薄、颜色浅等特点。晚材(秋材)：在秋季，形成层的增生现象逐渐缓慢或趋于停止，使在生长层外侧部分的细胞小、壁厚而分布密集，木质颜色比内侧显著加深。在正常情况下，树木每年形成一个年轮，直接查数树木根颈位置的年轮数就是树木的年龄(treeage)。如果查数年轮的断面高于根颈位置，则必须将数得的年轮数加上树木长到此断面高所需的年数才是树木的总年龄。树干任何高度横断面上的年轮数只是表示该高度以上的年数。幻灯片22圆圆盘盘获获取取幻灯片23年年轮轮测测定定幻灯片24幻灯片25年轮法：目前，许多国家采用加拿大生产的年轮分析系统（WinDENDROV6.5）利用计算机自动查数树木各方向的的年轮及其宽度。WinDENDRO是利用高质量的图形扫描系统，将刨平圆盘扫描成高分辨率的彩色图象和黑白图象（可以存盘），通过WinDENDRO年轮分析软件由计算机自动测定树木的年轮。该系统同时可以准确判断伪年轮、丢失的年轮和断轮，并精确测量各年轮的宽度。幻灯片26轮枝法：幻灯片27幻灯片28幻灯片29生长锥幻灯片30幻灯片31幻灯片32龄级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，通常林分年龄不是以年为单位表示，而以龄级（ageclass）为单位表示。龄级是对林木年龄的分级，由小到大以罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ……等表示。一个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。幻灯片33关于龄级期限国家统一的规定树种地区起源龄组划分龄级期限幼龄林中龄林近熟林成熟林过熟林落叶松、、冷杉、樟子松、赤松、北方北方南方南方天然人工天然人工40以下20以下40以下20以下41-8021-3041-6021-3081-10031-4061-8031-40101-14041-6081-12041-60141以上61以上121以上20102010黑松61以上栎、柞、槠、栲、樟、楠、椴、水、胡、黄、硬阔南北南北天然人工40以下20以下41-6021-4061-8041-5081-12051-70121以上71以上2010杉木、柳杉、水杉南方人工10以下11-2021-2526-3536以上5幻灯片34龄组龄组是整化的龄级。用幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林来表示。幻灯片35同龄林（even—agedstand）和异龄林（uneven—agedstand）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，如天然林幻灯片36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。幻灯片375、平均胸径(averagediameteratbreastheight)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。幻灯片38平均胸径2）林分算术平均直径:3)Dg与的关系:即：幻灯片396、平均高（averageheight）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）相对应的树高，简称平均高树高曲线（height—diametercurve）：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。幻灯片40平均高（averageheight）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。幻灯片417立地质量（sitequality）立地质量（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。一个既定的立地，对于不同的树种来说，可能会得到不同的立地质量评价的结果。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。在测树学中，评定有林地的生产潜力，一般以既定年龄时林分的平均高或优势木平均高作为评定地位质量高低的依据。幻灯片427立地质量（sitequality）在我国，常用的评定立地质量的指标有以下两种：1）地位级(siteclass)－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表示林地质量或林分生产力相对高低的等级。2）地位指数(siteindex)－某树种林分在标准年龄（referenceage）（亦称基准年龄）时优势木平均高作为评定立地质量的指标。幻灯片43地位级法地位级（Siteclass）——依据林分平均高（HD）与林分年龄（A）的关系作为评定立地质量的标志，所编制出的表称作地位级表。它是反映林地生产力的一种相对度量指标。地位级表上将同立地质量按相同年龄时林分条件平均高的变动幅度划分为若干个级数，通常为5～7级，以罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、……符号来表示。使用地位级表时，先