第四章森林资源资产调查与核查12修.ppt

福建农林大学林学院福建省福林咨询中心 陈昌雄 博士 教授 博导电话：13328256616E-mail:,第四章 森林资源资产调查与核查,森林资源资产评估的对象有单株树木和成片林子，现分别介绍单株树木材积和成片林子的蓄积如何测算。,第一节 树木材积测定,树木都是由树干、树根和枝叶所构成。从利用木材的观点出发，树干价值最高，且在整个树木体积中占比例最大，约占23，而根和枝叶只各占16左右，因此本节主要研究树干的材积测定方法。树干材积由材积三要素决定，即直径、高度、形状,一、常用测树仪器（一）树干直径测定仪器树干直径(Diameter)是指垂直于树干轴的横断面的直径，用D或d表示。测定直径的常用仪器有轮尺、直径卷尺和检径尺(钩尺)等。1 轮尺轮尺又称卡尺，有木制或铝合金制两种。其构造如图11所示，可分为固定脚、滑动脚和尺身三部分。固定脚固定在尺身一端，滑动脚可沿尺身滑动，尺身上有厘米刻度，根据滑动脚在尺身上的位置读出树干的直径值。,轮尺不仅用于测定单株树木的直径，也可作为森林调查中测大量立木直径的工具，因而在测尺上一般都有二种刻度。一种是从固定脚内侧为零开始，按cm刻划。可精确到0.1cm，用以量测立木直径。另一种是径阶刻划，径阶整化常采用上限排外法，如表11,表1-1 径阶范围划分,轮尺测径时注意的事项：(1)测径时应使尺身与两脚所构成的平面与干轴垂直，且其三点同时与所测树木断面接触。(2)测径时先读数，然后再从树干上取下轮尺。(3)树干断面不规则时，应测定其互相垂直两直径，取其平均值为该树干直径。(4)若测径部分有节瘤或畸形时，可在其上、下的等距处测径取其平均值。,2 直径卷尺（围尺）通过围尺量测树干的圆周长，换算成直径。一般长13m，围尺采用上、下刻划。下部分刻普通米尺；上部分刻上与圆周长相对应的直径读数，也就是根据CD的关系(C为周围长，D为直径)进行刻划。围尺比轮尺携带方便且测定值比较稳定，使用时，围尺要拉紧并与树干保持垂直。,3 钩尺(检径尺)钩尺是用来测定堆积原木小头直径的工具。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，因而钩尺上刻有按2cm整化的径阶刻度。,（二）测高器 1 布鲁莱斯测高器 布鲁莱斯(BLumeLeiss)测高器是目前我国最常用的测高器，其构造如图13，测高原理为三角函数原理，如图14中所示。由图14可得全树高H为：(1-1)式中：AB水平距；H=CB+BD；BD眼高（仪器高)；仰角。,图1-3 布鲁莱斯测高器构造1.制动按钮 2.视距器 3.瞄准器 4.刻度盘5.摆针 6.滤色镜 7.起动钮 8.修正表,图1-4 布鲁莱斯测高,在布鲁莱斯测高器的指针盘上，分别有几种不同水平距离的高度刻度。在平地使用时，先要测出测点至树木水平距离，且要等于整数15、20、30、40 m，测高时，按动仪器背面起动按钮，让指针自由摆动，用瞄准器对准树梢后，即按下制动钮，固定指针，在刻度盘上读出对应于所选水平距离的树高值，再加上测者眼高AE即为树木全高H。,在坡地上，先观测树梢，求得h1；再观测树基，求得h2。若两次观测符号相反(仰视为正，俯视为负)，则树木全高H=h1+h2，若两次观测值符号相同，则H=h1-h2。,图1-5 在坡地上测高,（三）多用测树仪近二三十年，具有多用途的综合测树仪的研制取得了较大的进展。目前国内外已设计和生产了各种型号的多用测树仪，其共同特点是一机多能，使用方便，能测定树高、立木任意部位直径、水平距离、坡度和林分每公顷胸高断面积等多项因子，鉴于时间有限，这里不作介绍。,（四）生长锥生长锥是测定树木年龄和直径生长量的专用工具，它由三部分组成：1.锥柄2.锥筒它是锥的主体，它是一个中空的圆筒。先端有螺旋刀，用以锥入树干中。3.探取杆 披针形，先端有细齿，用它将木条从筒中取出，以备查数年轮。,生长锥的使用方法：先将锥筒装置于锥柄上的方孔内，用右手握柄的中间，用左手扶住锥筒以防摇晃。垂直于树干将锥筒先端压入树皮，而后用力按顺时针方向旋转，待钻过髓心为止。将探取杆插入筒中稍许逆转再取出木条，木条上的年龄数，即为钻点以上树木的年龄。加上由根颈长至钻点高度所需的年数，即为树木的年龄。,二、树干形状（一）树干横断面的形状 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，其面积称为断面积，记为g，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。一株树自下而上，其横断面形状除靠近基部由于根部扩张多而不规整外，从面积对比结果看，总的认为近似圆形或更近似椭圆形。,在实际工作中，不论用圆或椭圆公式求算树干横断面积都只能得到近似的结果。按圆形计算横断面积要大于或等于按椭圆计算的面积。,为了便于树干横断面积和树干材积计算，通常把树干横断面当做圆形。树干的平均粗度作为圆的直径。用圆面积公式计算树干横断面面积，其平均误差不超过3，这样的误差在测树工作中是允许的，因此树干横断面的计算公式为：(1-4)式中：g树干横断面积；d树干平均直径。,（二）树干纵断面的形状 沿树干中心假想的干轴将其纵向剖开，即可得树干的纵断面。以干轴作为直角坐标系的x轴，以横断面的半径作为y轴，并取树梢为原点，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，这条曲线通常称为干曲线(stem curve)。树干纵断面形状实际上就是干曲线的类型。根据前人的研究，干曲线自基部向梢端的变化大致可归纳为：凹曲线、平行于x轴的直线、抛物线和相交于x轴的直线这4种曲线类型（如图1-9a）。,如果把树干当作干曲线以x轴为轴的旋转体，则相应于上述4种曲线的体型依次分别近似于截顶凹曲线体、圆柱体、截顶抛物线体和圆锥体(如图1-9b)。这4种体型在各树干上的相对位置基本是一致的，其变化是逐渐的，且因树种、年龄、立地条件不同所占的比例略有所差异。,一般生长正常的树干以圆柱体和抛物线体占全树干的绝大部分，凹曲线体和圆锥体所占比例很小。据此特点，基本上可以按抛物线体和圆柱体的求积公式计算树干材积。,图1-9a 树干纵断面与干曲线,图1-9b 树干不同部位的干曲线及其旋转体A.相交于干轴的直线，圆锥体 B.抛物线，抛物线体 C.平行于干轴的直线，圆柱体 D.内凹曲线，凹曲线体,三、立木材积的近似测定（一）单株立木测定特点立木直径一般仅限于人们站在地面向上伸手就能方便测量到的部位，普遍取为成人的胸高位置，这个部位的立木直径称作胸高直径(diameter at breast height)，简称胸径（DBH)。,测定胸径时应注意：(1)在我国森林调查工作中，胸高位置在平地是指距地面上1.3m处。在坡地以坡上方1.3m处为准(如图1-14所示)。,图1-14 坡地胸高示意图,(2)胸高处出现节疤，凹凸或其他不正常的情况时，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。(3)胸高以下分叉的树，可以当做分开的两株树分别测定每株树胸径。(4)胸高断面不圆的树干，应测相互垂直方向的胸径取其平均数（用轮尺时）。,（二）平均实验形数法近似求立木材积 测出立木胸径和树高，应用表12中所列各种树种的平均实验形数值，按下式求出立木树干材积：,表1-2 主要乔木树种平均实验形数表,（三）借用二元立木材积表近似求立木材积根据立木的胸径和树高查二元立木材积表,表3-2 华北地区侧柏二元立木材积表（节录）V=0.000091972184D1.8639778H0.83156779,（一）伐倒木材种划分 伐倒木剥去树皮且截去直径(去皮)不足6cm的梢头部分称作原条。原条按照用材需要，截成各种不同规格尺码的木段称作原木。原木经过割锯，加工成适用于不同用途的锯材。这些木材品种称作材种，即原条、原木、枕木及坑木等。对树干或原条进行材种的加工称作造材。,四、原木和原条的材积测定,另外，根据树干或木段的材质，规格尺码及有用性，又可分为经济材、薪材及废材。经济材系指树干或木段用材长度和小头直径(去皮)、材质符合用材标准的各种原木、板方材等材种的通称。薪材系指不符合经济材标准但仍可以作为燃料或木炭原料的木段。在木材生产和销售中，又把经济材和薪材统称作商品材。废材是指那些因病腐、有虫眼等缺陷，已失去利用价值的木段，树皮及梢头木。,木材标准 国家为了合理使用和正确计量木材，对不同材种的尺寸大小、适用树种、材质标准(材质等级)以及木材检验规则和用于计算材种材积的公式或数表等都作了统一规定，这种规定称为木材标准。木材标准分国家木材标准和地方木材标准，后者作为前者的补充规定。国家木材标准分为原木、杉原条、锯材三种。,（二）材种材积的测算 1原木材积测算(1)原木检尺：检量原木的尺寸、计算材积的工作称为原木检尺，为了统一原木检尺标准，我国于1984年第二次颁布了国标(GB)144.284原木检验、尺寸检量，作为原木检尺的依据。,原木长度检量：检量原木长度时，应量测原木大小头两端断面之间最短处的距离。计量单位为米(m)，短材(原木长度小于8m)按0.2m进级；长材(原木长度大于8m)按0.5m进级。原木直径检量：原木直径检量不采用中央直径，而是检量原木小头去皮直径。原木直径检量时，以2cm为增进单位，不足2cm，但满lcm时仍进位，不足lcm时而舍去。例如，原木小头直径检量为16.8cm，检尺径应为16cm,若原木小头直径检量为17.0cm则检尺径应为18cm。,(2)原木材积计算：在生产中，原木的材积是根据原木检尺径长度由原木材积表中查得的。为了统一原木材积计算标准，国家制定了原木材积表(GB481484)，这个原木材积表适用于所有树种的原木材积计算。原木材积的计算公式分别为：,检尺径自4-12的小径原木,检尺径自14以上的原木,式中 V原木材积（m3）L原木检尺长（m）D原木检尺径（）,原木材积表的形式和内容如表13所示。对于原木检尺长，检尺径超出原木材积表所列范围，但又不符合原条标准的特殊用途的圆材，根据国家木材标准中的规定(圆材材积计算公式)时，其材积可按下式计算：,V=0.8L(D+0.5L)2/10000式中V、L、D符号意义同前。,表1-3 原木材积表GB4814-84（节录）,2原条材积测算(1)原条检尺：原条长度检量：从大头斧口(或锯口)量至梢端短径足6cm处止，以lm进位，不足lm的作梢端舍去，经进舍后的长度为检尺长。如某杉原条实测长度为7.8m，则检尺长为7m。原条直径检量：原条直径应在离大头斧口(或锯口)2.5m检量，以2cm归组。(2)原条材积测算：杉木(含水杉、柳杉)的原条商品材材积。根据杉原条检尺径、检尺长，直接由“杉原条材积表(GB4815-84)”中查得，该表的形式如表1-4所示。,检尺径为8cm的杉原条材积计算公式为：,检尺径自10cm以上的杉原条材积计算公式为,式中 V原条材积（m3）L原条检尺长（m）D原条检尺径（）,表1-4 杉原条材积表GB4815-84（节录）,第二节 林分调查 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。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。,为了将大片森林划分为林分，必须依据些能够客观反映林分特征的因子，这些因子称为林分调查因子。而只有通过林分调查，才能掌握其调查因子的质量和数量特征。林分调查和森林经营中最常用的林分调查因子主要有：林分起源、林相、树种组成、林分年龄、林分密度、立地质量、林木的大小(直径和树高)、数量(蓄积量)和质量(出材量)等，这些因子的差别达到一定程度时就视为不同的林分。,一、林分调查因子（一）林分起源 根据林分起源，林分可分为天然林和人工林，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，形成的森林称作天然林；由人工直播造林、植苗或插条等造林方式生成树木，所形成的森林称作人工林。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，有些树种先由根株上萌发或根蘖形成的林分，称作萌生林或萌芽林。,（二）林相(林层)林分中乔木树种的树冠所形成树冠层次称作林相或林层。明显只有个树冠层的林分称作单层林；乔木树冠形成两个或两个以上明显树冠层次的林分称作复层林。林层划分应满足以下四个条件：(1)各林层每公顷蓄积量大于30m3hm2；(2)相邻林层间平均高相差20%以上；(3)各林层林木平均胸径在8cm以上；(4)主林层郁闭度大于0.3，其他林层郁闭度不小于0.2。,（三）树种组成 组成林分树种的成分称作树种组成。由一个树种组成的林分称作纯林，而由两个或更多个树种组成的林分称作混交林。在混交林中，为表达各树种在组成林分中所占的成分，而分别以各树种的蓄积量(或断面积)占林分总蓄积量（或总断面积）的比重来表示，这个比重叫作树种组成系数。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，例如杉木纯林，则林分组成式为“10杉”。,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，例如，一个由云南松和栎类组成的混交林，林分总蓄积245m3，其中，云南松的蓄积为190m3，栎类蓄积为55m3，各树种的组成系数分别为：云南松：190/245=0.78=0.8 栎 类：55/245=0.22=0.2 该林分的树种组成式为：8松2栎 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；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“-”号表示。,例如，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:300/550=0.55 云 杉：220/550=0.40 冷 杉：22/550=0.04 白 桦：8/550=0.01 该混交林分的树种组成式应为：6落4云+冷-桦,另外，在一个地区既定的立地条件下，林分中最适合经营目的的树种称作“主要树种”或“目的树种”。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。,（四）林分年龄 树木自种子萌发后生长的年数为树木年龄，对于林分常以组成林分的林木平均年龄表示林分年龄。根据年龄，可把林分分为同龄林和异龄林。林分内树木年龄差别在一个龄级以内，可视为同龄林；而超过一个龄级的称作异龄林。按照这个划分标准，在同龄林中，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林。,林分年龄，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；而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。对于异龄林，以主要树种或目的树种的平均年龄作为林分的年龄。,（五）平均胸径 林分平均断面积()是反映林分林木粗度的指标，但为了表达直观、方便起见，常以林分平均断面积()所对应的直径 代替，直径则称为反映林分林木粗度的平均胸径。在实际工作中，也简称为林分平均直径，但是实际上是林木胸径的平方平均数，而不是林木胸径的算术平均数，这由Dg的计算过程便可以看出，即,如果林木按径阶记录，则,di：第i径阶组中值ni：第i径阶株数k：径阶个数林分平均胸径大于林分算术平均胸径。,例题：某林分每木检尺结果如下表,平均胸径,算术平均胸径,有时为了估算林分平均直径，也可以目测选出大体近于中等大小的林木35株，实测林木胸径，以其平均值作为林分平均直径。同龄林中最小树的直径是平均直径的0.4-0.5倍，最大树则是1.7-1.8倍。这种估算方法也适用于混交林中伴生树种的平均胸径计算。对于复层混交林，按林层分别树种计算平均直径，而各林层并不计算林层平均直径。,（六）平均高1 林分平均高 树木的高生长与胸径生长之间存在着密切的关系，一般的规律为：树高随胸径的增大而增加，两者之间的关系常用树高-胸径曲线表示，把反映树高随胸径变化的曲线称为树高曲线，如图2-1所示，图中各散点的数字表示该散点所代表的林木株数。在树高曲线上，与林分平均直径()相对应的树高，称为林分条件平均高，简称平均高()。另外，根据各径阶中值由树高曲线上查得的相应树高值，称为径阶平均高。,图2-1 树高曲线图,树高曲线的绘制：为了绘制树高曲线，要随机测定一部分林木的树高和胸径，一般优势树种测定25 30株，每个径阶内应量测35株林木。按径阶归组，分别径阶计算出平均胸径、平均高及株数。在方格纸上以横坐标表示胸径、纵坐标表示树高，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。,在林分调查中为了估算林分平均高，可在林分中选测35株与林分平均直径相近的林木的树高，以其算术平均数作为林分平均高。2 优势木平均高 优势木平均高常用于鉴定立地质量和不同立地质量下的林分生长的对比。因为林分平均高受抚育措施(下层抚育)影响较大，不能正确地反映林分的生长和立地质量，譬如，林分在抚育采伐的前后，立地质量没有任何变化，但林分平均高却会有明显的增加，这种“增长”现象称为“非生长性增长”。若采用优势木平均高就可以避免这种现象的发生。,（七）立地质量 立地质量(site quality)(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，还与林木生物学特性有着密切关系。所以，反映林分生产力高低的立地质量，与林地上的树种有关。在实际工作中，不能离开生长着的树种评定林分立地质量。评定指标有地位级和地位指数。,地位级确定：根据林分平均树高和平均年龄查地位级表。,地位指数：反映在标准年龄时优势木所能达到的树高值，由优势木平均树高和优势木平均年龄查地位指数表。,（八）林分密度 林分密度(stand density)是说明林木对其所占有空间的利用程度。它是影响林分生长和木材数量、质量的重要因子。在森林经营管理中，最基本的任务之一，就是在森林整个生长过程中，通过人为干预，使林木处在最佳密度条件下生长，以便提供最高木材产量或发挥最大的防护效益。,我国现行常用的林分密度指标有以下几种。1 株数密度 单位面积上的林木株数称为株数密度(Nhm2)。单位面积上林木株数多少，直接反映出每株林木平均占有的营养面积和空间的大小。它是造林、营林、林分调查及编制林分生长过程表或收获表中经常采用的林分密度指标。由于林分株数密度测定方法简单易行，所以，在实践中被广泛采用，譬如，在实际生产中，常用林分的初始株数密度(即造林时的单位面积上的林木株数)来表示林分密度。顺便指出，株数密度与林龄、立地等因子的相关紧密，作为密度指标这一点是个不足之处。,2 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(或蓄积)之比，称为疏密度，以P表示：,式中：、现实林分每公顷断面积和蓄积量；、标准林分每公顷断面积和蓄积量。疏密度是一个相对密度指标，在东欧、前苏联和我国的森林调查和森林经营中，它是最常用的林分密度指标。,所谓标准林分，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”。这样的林分在单位面积上具有最大的胸高断面积(或蓄积)，标准林分的疏密度定为“1.0”。以这样的林分为标准，衡量现实林分，所以现实林分的疏密度一般小于1.0。列出标准林分每公顷胸高总断面积和蓄积依林分平均高而变化的数表，简称标准表，标准表的具体使用方法如下：(1)确定调查林分的平均高。(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)用上式计算林分的疏密度(P)。,3 郁闭度 林分中林冠投影面积与林地面积之比，称为郁闭度。它可以反殃林木利用生长空间的程度。根据郁闭度的定义，测定林分郁闭度既费工又困难，在一般情况下常采用一种简单易行的样点测定法，即在林分调查中，机械设置10个样点，在各样点位置上采用抬头垂直仰视的方法，判断该样点是否被树冠覆盖，统计被覆盖的样点数，被覆盖的样点数除以设置的点数即为郁闭度。（九）林分蓄积量 林分中所有活立木材积的总和称作林分蓄积量，简称蓄积(以M表示)。林分蓄积是重要的林分调查因子之一，测定方法很多，将在第三节介绍。,（十）材种出材量 林分蓄积量是个数量指标，它不能全面地反映林分林木材积的经济利用价值的大小。例如，两个蓄积量相等的林分，但各径阶林木株数的多少、木材缺陷及病腐程度不同，则可利用的、符合用材标准的材种出材量不相同，即两个林分的木材经济利用价值不同。因此在林分调查中，除了调查林分蓄积量之外，还应调查林分材种出材量，林分材种出材量测定方法将在第三节详细介绍。,二、标准地调查（一）标准地的定义和用途 1 标准地的定义在局部调查中，选定实测调查地块的方法有两种，一种是按照随机或等距的原则设置实测调查地块，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，按照随机或等距抽样的原则，所设置的实测调查地块，称作抽样样地，简称样地。根据样地实测调查结果，推算林分总体，这种调查方法称作抽样调查法；而在林分内，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，称作典型样地，简称标准地。,2 标准地的用途通过标准地调查可以获得林分各调查因子的数量或质量指标，即根据标准地调查结果，按面积比例推算整个林分的调查结果。因此，林分调查的准确程度取决于标准地对该林分的代表性及调查工作的质量。在设置林分调查标准地时，应对待测林分总体进行全面、深入地踏查，目测林分各主要调查因子，初步掌握林分主要调查因子的平均水平，在此基础上选择适当地块作为标准地。在选定标准地时，切忌带有挑选好地段的主观意识，应注意标准地的充分代表性。,3 标准地的种类 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和固定标准地。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留。固定标准地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，如研究林分生长过程，经营措施效果且编制收获表等。,（二）标准地的设置与测量 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，不能跨越该林分。(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l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 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。,3 标准地的面积根据我国林业部(1990)林业专业调查主要技术规定中规定：“标准地内的主林木株数为：幼龄林250株以上；中龄林200株以上；近，成熟林150株以上。”除此之外，确定标准地面积时，还应考虑调查目的、林分密度等因素。当然，标准地面积大些所得到的调查结果会更准确和可靠。但是，其相应的工作量和成本也增大；若标准地面积过小，难以保证标准地应具有的充分代表性，依此调查结果推算林分总体时，将会产生很大的偏差。,4 标准地的境界测量通常用罗盘仪测角，皮尺或测绳量水平距(林地坡度大于5时，可以测量斜距后改算为水平距离)，规定测线周界的相对闭合差不得超过1200。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。,5 标准地位置 标准地设置好以后，应标记标准地的地点及在林分中的相对位置，并用全球定位仪(GPS)准确标定标准地的具体位置。此外，要将标准地设置的大小，形状在标准地调查表上按比例绘制略图，标准地每个边线注明方位角，边线长及坡度。,第三节 林分蓄积量及材种出材量的测定一、林分蓄积量的测定 林分中全部林木的材积称作林分蓄积量(Stand Volume)，简称蓄积(记作M)。在森林调查和森林经营工作中，林分蓄积量常用单位面积蓄积（)表示。,（一）立木材积表法 在森林调查中，为了提高工作效率，一般常采用预先编制好的立木材积表确定森林蓄积量，这种方法称为材积表法。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。根据胸径一个因子与材积的函数关系编的表称为一元材积表。根据胸径、树高两个因子与材积的函数关系编制的表称为二元材积表。,1 一元材积表（1）概念 根据胸径一个因子与材积的函数关系编制的材积数表称为一元材积表。其一般形式是分别径阶列出单株树干平均带皮材积，如表31。表3-1 白桦一元材积表,一元材积表只反映出立木树干材积随立木胸径大小的变化关系。但是，立木树干材积除受胸径大小的影响外，还受树高、干形（即树干尖削程度)影响。在不同条件下，胸径相同的林木，树高差别较大，所以一元材积表适用地域范围不宜过大，故一元材积表又称作地方材积表。,（2）利用一元材积表测定林分蓄积量步骤1.设置标准地每木调查(亦称每木检尺)，统计各径阶株数。2.分别树种，选用一元材积表，分别径阶(按径阶中值)由材积表上查出各径阶单株平均材积值。3.各径阶单株平均材积乘以径阶林木株数即可得到径阶材积。4.各径阶材积之和就是该树种标准地林分蓄积量，各树种的林分蓄积之和就是标准地林分总蓄积量。依据这个蓄积量及标准地面积计算每公顷林分蓄积量，再乘以林分面积即可求出整个林分的蓄积量。,2 二元材积表（1）概念 根据材积与胸径、树高两个因子的函数关系编制的材积数表称为二元材积表。由于干形的变动幅度在小区域和大区域基本相同，故又称为一般材积表或标准材枳表。在材积表中，它是最基本的立木材积表，其形式如表3-2。,表3-2 华北地区侧柏二元立木材积表（节录）V=0.000091972184D1.8639778H0.83156779,（2）二元材积表的应用1.设置标准地每木调查(亦称每木检尺)统计各径阶株数；2.测定部分树高，画树高曲线；3.分别树种，选用二元材积表，分别径阶(按径阶中值)从树高曲线上查出的该径阶的平均高值，由二元材积表上查出各径阶单株平均材积值；4.各径阶单株平均材积值乘以径阶林木株数即可得到径阶材积；5.各径阶材积之和就是该树种标准地林分蓄积量，各树种的林分蓄积量之和就是标准地林分总蓄积量。依据这个蓄积量及标准地面积计算每公顷林分蓄积量，再乘以林分面积即可求出整个林分的蓄积量。,（二）标准表法和实验形数法1 标准表法 应用标准表确定林分蓄积时，只要测得林分的每公顷胸高总断面积(G)和林分平均高（），就可从标准表上查出对应于平均高的每公顷标准断面积(G)和标准蓄积()，先求出林分疏密度(P)：,然后再求算林分每公顷蓄积：由于，因此可以把标准表换算成林分形高表。这样，如果只需求出蓄积量，则从表中查出HF值后，可直接用M=GHF 式算出林分蓄积。,2 平均实验形数法 先测出林分平均高与总断面积，再从实验形数表中查出相应树种的平均实验形数值，代入下式计算林分蓄积：例如：某实生杉木林分平均高23.0m，每公顷断面积14.5。从主要乔木树种平均实验形数表中查得实生杉木的 0.43，则：,二、林分材种出材量的测定 蓄积量相等的两个林分，由于林分结构及木材质量的不同，其中能提供的木材品种(即材种)和各材种的材积(即材种出材量)会有大的差异，而使两个林分的经济利用价值也不相同。,(一)一元材种出材率表法 1一元材种出材率表 一元材种出材率表和一元材积表相类似，它是根据林木胸径一个因子确定材种出材率的数表，其具体形式如表33所示。,表3-3 广西杉木材种出材率表（节录）,表3-4 各级原木划分标准,2林分材种出材量测定（1）通过标准地每木检尺求得各径阶的林木株数，利用一元材积表查得各径阶单株材积，乘以径阶林木株数得到各径阶林木带皮总材积。（2）利用一元材种出材率表，分别径阶查定各名目材种出材率，乘上相应径阶带皮总材积，即为各名目材种材积。各径阶同名材种材积之和，为林分该材种材积值，林分各材种材积值之和，即为林分材种出材量。,(二)二元材种出材率表法 1、二元材种出材率表 直径相同而树高不同的林木，其材种出材量也不相同。为了反映这种差异，根据材种出材量随直径和树高的变化规律，所编制的材种出材率表称作二元材种出材率表。二元材种出材率表的使用精度要明显高于一元材种出材率表。,2、计算林分材种出材量 利用二元材种出材率表计算林分材种出材量的工作程序如下：(1)标准地调查：在标准地每木检尺，测定一部分林木的胸径和树高，绘制树高曲线。并根据径阶中值查得径阶平均高。利用二元材积表计算各径阶带皮材积。(2)根据径阶中值和径阶平均高查定每个径阶各材种出材率。乘上相应径阶带皮总材积，即为各名目材种材积。各径阶同名材种材积之和，为林分该材种材积值，林分各材种材积值之和，即为林分材种出材量。,(三)树高级材种出材率表法树高级材种出材率表是分别树高级编制的一元材种出材率表，形式如下表所示。应用时先确定林分所属的树高级，取用相应的树高级材种出材率表，计算步骤与一元材种出材率表法相同。,第四节 树木和林分生长量的预测树木生长量的大小及生长速率，一方面受树木本身遗传因素的影响，另一方面受外界环境条件的影响，在这双重因素的影响下，经过树木内部生理生化的复杂过程，表现在树高、直径、材积及形状等因子的生长变化过程。树木的生长是一个不可逆的过程，其生长特点比较明显。而林分生长由于存在林分自然稀疏现象，使得林分生长过程要比树木的生长复杂得多。,一、树木年龄的测定 树木各项调查因子的生长量都是时间的函数，要确定和比较生长量的大小，首先必须确定树木的年龄，在测树学中常用的年龄符号为“a”或“t”。,确定树木年龄的常用的方法有以下几种。1、年轮法 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真年轮数就是树木的年龄。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。,从根颈长到测定断面所需年数的测定：在附近找一同种小树，在上述两个位置截断，他们到年轮数之差即是。,2、生长锥测定法当不能伐倒树木或没有伐桩查数年轮时，可以用生长锥查定树木年龄。3、查数轮生枝法有些树种，特别是松树，一般每年在树的顶端生长一轮侧枝称为轮生枝，可以直接查数轮生枝的环数及轮生枝脱落(或修枝)后留下的痕迹来确定年龄。老龄树干下部枝痕不明显的部分，可用对比小树等方法近似确定。,4、查阅造林枝术档案或访问的方法 这种方法对确定人工林的年龄是最可靠的方法。5、目测法 根据树木大小、树皮颜色和粗糙程度以及树冠形状等特征目估年龄，有经验者可以相当近似地目测出龄级。生长量的间隔期通常以年为单位。在科研工作中，生长间隔期也有以月或以天为单位。,二、生长预测（一）生长方程生长方程(growth equation)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。（二）生长经验方程拟合根据生长方程的性质，为了更严密地表达总生长过程曲线，各国学者曾提出许多生长方程，可供选择的主要方程有：,（8）理查德方程 上述各方程中，y是调查因子，A是年龄，a0、a1、a2是待定参数，K是选定的常数，e是自然对数。,一个理想的方程应满足通用性强、准确度高等条件，且最好能对方程的参数给出生物学解释。至今，除根据生物学特性的某些假定条件推导建立的少数几个理论生长方程外，还只是停留在经验方程阶段。用经验拟合法有一定的局限性，主要反映在回归方程选择有较大的人为性，而且对方程本身很难做出专业上解释。实践中常采用一簇回归方程，通过对比分析，用相关紧密度的指标衡量找出较理想的生长方程。,（三）生长率 1 生长率的定义 生长率是某调查因子的连年生长量与其原有总量的百分比，它是说明树木相对生长速度，即,2 生长率的计算公式在实际工作中，常用某一段时间的定期平均生长量来代替连年生长量。,此式是取定期n年间的平均生长量代替连年生长量；取a年和a-n年的材积平均数为分母，即得,第五节 角规测树 角规(angle gauge)是以一定视角构成的林分测定工具。应用时，按照既定视角在林分中有选择地计测为数不多的林木就可以高效率地测定出有关林分调查因子。我国自1957年开始引入这一方法，并逐步得到推广和普遍采用，已设计制造了一些具有良好使用性能的角规测器。,一、常用角规测器（一）不带自动改正坡度功能的角规测器 简易杆式角规（以片形角规为例）,这是结构最简单的初始角规测器，在长度为L的直杆或细绳的一端安装一个缺口宽度为 的金属片或硬纸(木、塑料)片，即可构成一个简易杆式角规测器，称作角规比例，根据公式计算角规常数，也称断面积系数。,坡度改正 在坡地上使用不带自动改正坡度功能的角规测器时，如同在平地上一样，先不考虑角规点至每株观测树木之间的坡度，完全按照在平地上的观测方法进行测定。根据每株观测树干胸径与角规视角的相割、相切及相余的关系，分别计数：相割计1，相切计0.5，相余计0，绕测一周计数总和为Z。,根据样点上下坡方向的平均坡度按下式求算改正后的计数木的株数Z：,将求得的Z乘以角规断面积系数（Fg），即可得出林地上每公顷林分胸高断面积值G GFgZ,（二）带有自动改正坡度功能的角规测器 自平杆式角规,缺口形状,缺口宽的计算：平地上样圆半径相同投影面积样圆坡地上样圆半径坡地上角规缺口宽,二、用角规测定林分单位面积胸高断面积和蓄积量（一）断面积系数的选定 断面积系数愈小，角规样圆半径越大，()计数木株数愈多，精度也相应较高。但因其观测最大距离较大，疑难的边界树和被遮挡树也会增多，影响工效并容易出错。如选用大断面积系数，其优缺点恰好相反。因此，要根据林分平均直径大小、疏密度、通视条件及林木分布状况等因素选用适当大小的断面积系数。,列波什斯曾建议按下表所示的林分特征选用断面积系数(Fg)。表5-1 林分特征与选用断面积系数参照表,（二）角规点数的确定 在林分调查一般采用典型取样，50亩设2个角规观测点，每增加50亩加1个角规点，每个小班至多设置5个角规点即可，成过熟林的角规点数要增加50%。每个角规点的位置要选定对林分有代表性的位置，避免在过疏或过密处设置角规点。并判断每个角规点所代表的面积权重。,（三）角规绕测技术 采用角规测器在角规点绕测360 是最常用的方法，该方法最简单，但必须严格要求，认真操作，才能保证精度。绕测时必须注意以下几点：(1)测器接触眼睛的一端，必须使之位于角规点的垂直线上。在人体旋转360时，要注意不要发生位移。,(2)角规点的位置不能随意移动。如待测树干胸高部位被树枝或灌木遮挡时，可先观测树干胸高以上未被遮挡的部分，如相切即可计数l株，否则需将树枝或灌木砍除，如被大树遮挡不便砍除而不得不移动位置时，要使移动后的位点到被测树干中心的距离与未移动前相等，测完被遮挡树干后仍返回原点位继续观测其它树木。,(3)要记住第一株绕测树，最好作出标记，以免漏测或重测。必要时可采取正反绕测两次，两次结果的差值不得大于1，取两次观测平均数。(4)仔细判断临界树。与角规视角明显相割或相余的树是容易确定的，而接近相切的临界树往往难以判断，需要通过实测确定。,R是角规样圆半径，S是人到树干中心的距离。当 S R 不计数,（四）边界样点的处理 在典型取样调查时，角规点不要选在靠近林缘处，如靠近林缘，则绕测一周时，样圆的一部分会落到所调查的林分之外。角规点到林缘的最小距离(S)要大于由上式计算得到的R，此时式中的d应是林分中最粗树木的直径，以此距离作为宽度划出林缘带。当角规点落在此带内时，可只面向林内绕测半圆(180)(即作半圆观测)，把计数株数乘以2作为该角规点的全圆绕测值。,（五）测定林分单位面积断面积和蓄积量 角规绕测得到林分的每公顷胸高断面积总和值 G=FgZ(/hm2)Z为坡度改正后的计数总和。,利用二元材积表计算林分每公顷蓄积量：根据林分的平均胸径D和平均树高H查“二元材积表”得单株材积V，如 V=0.0000872D1.785388607H0.9313923697（1）求每亩蓄积量单株材积V乘以每亩株数n,即为林分每亩蓄积量,（2）求每公顷蓄积量单株材积V乘以每公顷株数N,即为林分每公顷