第四章森林资源资产调查与核查12修.ppt
《第四章森林资源资产调查与核查12修.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第四章森林资源资产调查与核查12修.ppt(188页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、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
2、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
3、。(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
4、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
5、、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
6、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
7、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;
8、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
9、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
10、 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:,
11、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
12、。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(
13、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
14、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
15、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)
16、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
17、、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
18、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,
19、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
20、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
21、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
22、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
23、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
24、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
25、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
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四 森林资源 资产 调查 核查 12
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-5666008.html