标准地定义和用途.docx

标准地定义和用途1.1标准地定义为掌握森林资源的状况及其变化规律，满足森林资源经营管理工作的需要，应进行林分调查或某些专业性的调查。但在实际工作中，一般不也许也没有必要对全林分进行实测，而往往是在林分中，按照一定方法和规定，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。这种调查方法既节省人力、物力和时间，同时也可以满足林业生产上的需要。在局部调查中，选定实测调查地块的方法有两种，一种是按照随机的原则设立实测调查地块；另一种是以林分平均状态为依据典型选设实测调查地块。在林分内，按照随机抽样的原则，所设立的实测调查地块，称作抽样样地，简称样地（plot），根据所有样地实测调查的结果，推算林分总体，这种调查方法称作抽样调查法(sampling survey method)；而在林分内，按照平均状态的规定所拟定的可以充足代表林分总体特性平均水平的地块，称作典型样地，简称标准地（sampleplot），通过设立标准地进行实测调查，可获得林分各调查因子的数量和质量指标值，根据标准地调查结果按面积比例推算全林分结果的调查方法称作标准地调查法（sampleplot survey method）。这两不同性质的种局部实测调查方法，各有其合用的条件和用途。以掌握宏观森林资源现状与动态为目的的国家森林资源连续清查（简称一类调查）重要采用抽样调查法。在营林工作中，为满足森林经营方案编制、总体设计和基地规划的需要，进行森林规划调查（简称二类调查）时，一般也采用抽样调查法。而在森林经营活动中，为科学组织森林经营活动、制定营林技术措施以及研究林分各种因子间的关系，提供可靠的依据，采用标准地实测调查是一种行之有效的林分调查方法，显得更为重要。这种典型选样的调查方法，虽无法表达出调查结果的精度或误差，但是，只要认真地选定标准地进行实测，其调查结果仍是可靠的，完全可以满足营林工作的需要。标准地调查法对于某些专业性调查来说，它又是唯一可采用的调查方法。1.2标准地的用途（1）某些专业性的调查研究工作这是标准地应用的一个重要方面，例如编制森林调查或森林经营数表（如标准表、材种：材量表、林分生长过程表或林分收获表等）以及研究分析比较不同营林措施效果等等，都要设立标准地收集有关数据。（2）林分调查标准地规定可以充足反映所在林分的平均状态，它应当是整个林分的缩影，因此，林分调查的准确限度取决于标准地对该林分的代表性及调查工作的质量。在设立林分调查标准地时，应对待测林分总体进行全面、进一步地踏查，目测林分各重要调查因子，初步掌握林分重要调查因子的平均水平，在此基础上选择适本地块作为标准地。在选定标准地时，切忌带有挑选好地段的主观意识，根据过去的经验，一般容易出现调查结果“偏高”的倾向。为了保证标准地调查数据的准确度，应注意标准地的充足代表性。 1.3标准地种类 按照标准地设立目的和保存时间，标准地又可分为临时标准地（Temporary sampleplot）和固定标准地（Permanent sampleplot）（又称永久性标准地），临时标准地一般用于林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存。固定标准地，合用于较长时间内进行科学研究实验，有系统地长期反复多次观测，获得定期连续性的资料，如研究林分生长过程、经营措施效果及编制收获表等。固定标准地测设技术规定严格，需要定期、定株、定位观测，以便取得连续性的数据，因此，测设固定标准地的工作成本高，且规定一定的保护措施。 2标准地设立与测量 2.1选择标准地的基本规定（1）标准地必须对所预定的规定有充足的代表性；（2）标准地必须设立在同一林分内，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倍林分平均高的距离）；（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标准地的形状 标准地的形状一般为正方形或矩形，有时因地形变化也可为多边形。 2.3标准地的面积 标准地面积应依据调查目的，林分状况如林龄及林分密度等因素而定。一般面积不宜过小，若标准地面积过小，难以保证标准地具有充足的代表性，依此调查结果推算林分总体时，将会产生很大的偏差；但是标准地面积过大相应的工作量和成本也增大。这样看来，在林分调查中，为使标准地能充足反映出林分结构规律和保证调查结果准确度，标准地面积不宜太小。我国原林业部（1986）林业专业调查重要技术规定中规定：标准地面积，天然林，一般在寒温带、温带林区采用5001000；亚热带、热带林区采用10005000。此外，也可用林木株数控制标准地面积，一般采用主林层林木株数200株左右。人工林和幼林标准地面积可以酌情减小。 在实际调查工作中，为了拟定标准地的面积应当有多大，可预先选定400m2的小样方，查数林木株数，据以推算应设立的标准地的面积。 例如，根据林分状况，规定设立的标准地林木株数不少于250株，选定400m2的小样方查数林木株数为13株，则标准地的最小面积应为：2.4标准地的境界测量为了保证标准地的位置和面积，需要进行标准地的境界测量。传统的方法通常是用罗盘仪测角，皮尺或测绳量水平距。当林地坡度大于5时，应将测量的斜距按实际坡度改算为水平距离。在进行标准地境界测量时，规定测线周界的闭合差不得超过。现代测量技术发展不久，在标准地的境界测量中，目前可以采用的现代测定手段也有很多，例如可以应用全站仪进行精确的境界拟定，求算标准地面积，可以使用GPS进行精确的定位等。在实践中应视具体条件选用不同的方法，保证标准地的面积准确。 为使标准地在调查作业时保持有明显的边界，应将测线上的灌木和杂草清除。测量四边周界时，边界外缘的树木在面向标准地一面的树干上要标出明显标记，以保持周界清楚。根据需要，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。2.5标准地的位置及略图标准地设立好以后，应标记标准地 的地点、GPS定位坐标及在林分中相对的位置，并将标准地设立的大小、形状在标准地调查表上按比例绘制略图，如图2-3。3标准地的调查工作 3.1标准地每木调查在标准地内进行的每株树木的实测称为每木调查（tally），也称每木检尺。这是标准地调查中最基本的工作。 每木调查的重要工作是分别林层、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、记录各径阶林木株数，取得林木株数按直径分布序列，有时也测定部分树木的树高；同时也是计算某些林分调查因子（如林分平均直径、林分蓄积量等）的重要依据。 每木调查的工作环节简述如下： （1）径阶大小的拟定 每木调查时，一般是按径阶进行记载、记录调查结果。径阶整化范围的大小对调查结果的精度有很大影响，因此，在每木调查之前，必须拟定合适的径阶范围。 在森林资源规划设计调查重要技术规定（2023）中规定，林木调查起测胸径为5.0，视林分平均胸径以2或4为径阶距并采用上限排外法。在实际工作中，林分平均胸径小于12时，采用2为一个径阶距；而林分平均胸径小于6时，采用1为一个径阶距。当采用2或4径阶距进行径阶整化时，各径阶中值应为偶数。 径阶大小拟定的合适与否，直接影响林分直径分布规律，同时也影响计算各调查因子的精确限度，特别是对林分平均直径影响最大。 （2）起测径阶 起测径阶是指每木检尺的最小径阶。根据林分结构规律，同龄纯林中最小林木的直径近似为林分平均直径的0.4倍，林木胸径小于这个数值的林木可作为第二代林木或幼树看待，不进行每木检尺。因此，一般以林分平均直径0.4倍的值作为拟定起测径阶的依据。如某林分，目测林分平均直径为14.0cm，则林分中最小林木的直径为，则该林分的起测径阶为6cm。在森林资源调查中，一般起测径阶定为6（起测胸径为5.0）。但在营林工作中，也可根据调查目的，拟定起测径阶。 （3）划分材质等级 每木调查时，不仅要按树种记载，并且对于用材林近、成、过熟林还要按林木质量等级分别记录。具体林木质量等级划分标准，可见本章第一节中有关林木质量等级、出材级部分和可及度部分。 （4）每木检尺的注意事项和林分平均直径的计算 在标准地内进行每木检尺时应注意以下几点： 测定者从标准地的一端开始，由坡上方沿着等高线按“S”形路线向坡下方进行检尺；用整化径阶的轮尺或围尺测定每株树木离根颈1.3m高处的直径（胸径），在坡地应站在坡上方测定，在1.3m以下分叉树应视为两株，分别检尺； 使用轮尺时必须与树干垂直，若遇干形不规则的树木应垂直测定两个方向的直径或量测胸径上下两个部位的直径，取其平均值。 正好位于标准地境界线上的树木，本着一边取另一边舍的原则，拟定检尺树木； 要防止重测或漏测：一般每木检尺时，测者每测定一株树，应高声报出该树的树种、林木质量等级和直径大小，等记录者复诵后再取下测尺，并用粉笔在测过的树干上作记号。记录者及时在每木调查登记表的相应栏中按径阶记入，用“正”字表达，每木调查登记表如表2-12所示。=23.2测算树高 （1）林分条件平均高的求算方法 得到林分条件平均高或各径阶平均高的方法有图解法和数式法。 图解法：在标准地内，随机选取一部分林木测定树高和胸径的实际值，一般每个径阶内应量测35株林木，平均直径所在的径阶内测高的株数要多些，其余递减，测定树高的林木株数不能少于2530株，并把量测的结果记入测高登记表中，分别径阶运用算术平均法计算出各径阶的平均胸径、平均高及株数见表2-13。表2-13 测高登记表 树种：山杨 起源：实生 径阶 各株树木直径（cm）/（m）树高实测值 株数 平均 （株） 直径/树高 8 7.1/9.8、8.5/11.5、9.2/14.4、9.8/12.2 4 8.7/12.0 12 10.9/15.0、11.2/17.1、11.5/15.7、11.7/15.1、12.5/15.7、13.0/17.4、135/18.1、13.6/17.2 8 12.2/16.4 16 14.6/16.5、14.8/18.5、15.5/20.8、16.5/20.4、16.9/17.2、17.2/21.0、17.7/19.6 7 16.2/19.1 20 18.1/22.3、18.5/19.8/18.7/22.0、19.0/20.9、20.7/24.5、20.8/21.9、21.2/22.4、21.9/22.4 8 19.8/22.0 24 22.5/24.4、23.5/22.0、23.5/23.2、24.0/25、24.0/23.7、25.0/24.5、25.2/24.4 7 24.0/23.9 28 26.0/25.4、26.3/24.0、26.6/25.2、27.2/26.1、28.0/23.0、28.2/27.2、29.0/26.4 7 27.3/25.3 32 30.0/27.1、31.1/27.6、32.0/25.0、31.1/26.6 4 31.0/26.6 36 35.4/25.8、36.1/25.6、35.8/25.7 3 35.8/25.7 40 38.7/28.5、38.4/28.1、40.0/28.9 3 38.7/28.5在方格纸上以横坐标表达胸径（）、纵坐标表达树高，选定合适的坐标比例，将各径阶平均胸径和平均高点绘在方格纸上，并注记各点代表的林木株数。根据散点分布趋势随手绘制一条均匀圆滑的曲线，即为树高曲线，如图2-5。要用径阶平均胸径相应的树高值与曲线值和株数进行曲线的调整。运用调整后的曲线，依据林分平均直径（）由树高曲线上查出相应的树高，即为林分条件平均高。同理可由树高曲线拟定各径阶的平均高。 树高曲线实质是一条平均值曲线，但同一份资料每人随手绘出的曲线经常会不相同，必须通过检查调整保证曲线反映出平均值。通常采用计算平均离差的方法进行调整，平均离差的计算方法为：（2-12） （2-13） 式中：离差代数和； 第径阶的林木株数； 第径阶林木平均高的实际值； 第径阶林木平均高的曲线值； 径阶个数； 平均离差。 根据离差的“+”或“-”调整曲线的高低，直到调整后的曲线满足平均离差等于“0”或接近“0”，曲线可以使用。 采用图解法绘制树高曲线，方法简便易行，但绘制技术和实践经验规定较高，必须保证树高曲线的绘制质量。 数式法：表达树高和直径的相关关系，可以有许多方程，根据阶级整理数据，也可选用适当的回归曲线方程拟合树高曲线。 采用数式法拟合树高方程时，因树高变化很大，一般应选试几个回归曲线方程，从中选择拟合效果最佳的一个方程作为树高曲线方程。当树高曲线方程拟定后，将林分平均直径（）代入该方程中，即可求出相应的林分条件平均高。同样，若将各径阶中值代入其方程时，也可求出径阶平均高。 对于混交林分中的次要树种，一般仅测定35株近于该树种平均胸径树木的胸径和树高，以算术平均值作为该树种的平均高。对于复层异龄混交林，分别林层，按照上述原则和方法拟定各林层及林分平均高。（2）优势木平均高 为了评估立地质量，在标准地内选取一些最粗大的优势木或亚优势木测定胸径和树高，以算术平均值作为优势木平均高。 在实践中，人为选定优势木，其结果是既包含了林分中真正的优势木，也经常包含了部分亚优势木。但不也许量测所有优势木的树高，其拟定量测优势木的株数和做法是：在林分中每100m2的面积上，量测最高或最粗林木的高度，求算其算术平均数作为优势木平均高。此外，经实践表白，在标准地中均匀设36个观测点，在每个点上以10m为半径的范围内量测一株最高树的高度，求算术平均值机为林分优势木平均高。以采用6株树木的算术平均高代表林分优势高的效果为好，这种方法在我国编制和使用地位指数表时采用。 3.3测定林分年龄 在标准地调查中，可以运用生长锥钻取木芯或伐倒木（或已往伐根）拟定各树种的年龄。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。通常，幼龄林以年为单位表达林分年龄，中、成过熟林以龄级为单位表达林分年龄。 3.4计算其它各项林分调查因子 在标准地外业调查中，还要调查、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、林木生物量等因子，其计算方法见本书有关部分。对于复层异龄混交林，按照规定和规定，计算出各林层调查因子及全林分调查因子。 4林分环境因子质量调查 从森林环境上看，林分是乔灌木、地被物、地理位置、土壤、气候等环境因子的有机统一体。也就是说，一个林分的形成与其既定的生长环境密切相关。因此，为了研究、分析、比较林分的生长规律、制定营林措施等，在标准地调查工作中，必须具体调查林分环境因子，并将其调查结果填写标准地调查簿。重要调查内容有： 4.1幼树、下木、活地被物及生物多样性调查 在标准地内，应分别树种、下木及活地被物种类调查它们的盖度、平均高、单位面积(1m2) 上的幼树株数及生物多样性。了解其生长状况及分布特点，评价乔木林的群落结构。并根据调查结果计算出总盖度()。具体内容一般有以下几项： （1）植被调查：标准地内灌木、草本和地被物的重要种类。 （2）灌木覆盖度：标准地内灌木树冠垂直投影覆盖面积与标准地面积的比，以百分数表达。采用对角线截距抽样或目测方法调查。 （3）灌木平均高：标准地内灌木层的平均高采用目测方法调查，以“m”为单位。 （4）草本覆盖度：标准地内草本植物垂直投影覆盖面积与标准地面积的比，以百分数表达。采用对角线截距抽样或目测方法调查。 （5）草本平均高：标准地内草本层的平均高采用目测方法调查，以“m”为单位。 （6）植被总覆盖度：标准地内乔、灌、草垂直投影覆盖面积与标准地面积的比，以百分数表达。采用对角线截距抽样或目测方法调查，或根据郁闭度与灌木和草本覆盖度的重叠情况综合拟定，以百分数表达。 （7）幼树株数：分别不同的高度级调查幼树的株数，然后换算为每公顷的相应株数，以备评估天然更新等级。高度级一般划分为30cm、31-50 cm、51cm三个级别。 （8）生物多样性：生物多样性涉及生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性三个层次。标准地调查一般调查物种多样性，多样性指标采用Shannon指数（Sn）和Simpson指数(Sp)计算 （9）乔木林群落结构评价 群落结构是一个十分复杂的生态学问题，它是群落生态学研究的重要内容之一。群落的种类组成及其数量特性、种的多样性、种间关联都属群落结构的重要特性。对乔木林群落结构的评价，为了便于实际应用，目前只按群落中物种的垂直成层性（群落的垂直结构）采用定性的评价标准。对乔木林群落结构进行评价时，一般划分为3个群落结构类型 4.2土壤调查 在标准地内通过土壤剖面调查土壤名称、土壤厚度以及土壤表面的枯枝落叶厚度和腐殖质层厚度等。 4.3环境因子调查 调查标准地位置的地貌、坡向、坡位、坡度等因子，并具体记录。 4.4森林自然度、森林健康与森林生态功能评价我国境内分布的森林，处在原始状态的已经十分少见，由于不断地开发运用等干扰，形成了许多过伐林、次生林和人工林类型。这些森林类型，不同限度地保存着或已经失去地带性顶级群落的特性，处在演替过程中的某一阶段。这些森林发挥的各种效益差异很大，需要采用的经营措施各不相同。因此调查时，按照现实森林类型与地带性原始顶极森林类型的差异限度，或次生森林类型位于演替中的阶段，将现存森林划分为不同的自然度等级，以便于制定合理的经营措施，促进森林群落向地带性顶级群落发展。自然度划分为5级。 标准地调查的内容不是一成不变的，在进行标准地调查时，往往根据调查的目的和任务拟定调查项目内容，并对测定方法进一步做出具体的规定。如为了研究林分的直径分布规律，在测定林木的直径时，就应当对达成胸高以上的林木所有测定，若规定起测径阶，有时会影响直径分布曲线的形状。