書????名 | 測樹技術 | 作????者 | 周興元 |
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出版社 | 中國農業(yè)出版社 | 出版時間 | 2010年1月1日 |
森林資源信息是進行林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營決策的基礎,森林調查是林業(yè)生產(chǎn)建設的第一環(huán)節(jié),是合理組織生產(chǎn)的基礎,是制訂林業(yè)方針政策的依據(jù)。
編寫說明
前言
緒論
技能項目一 單株樹木測定
【能力要求】
【知識鏈接】
一、樹干的形狀
二、樹干的材積
三、測樹因子
【技能實訓】
一、直徑測定工具及其使用
二、樹高測定工具及其使用
三、樹木年齡的測定
【實際操作】
一、形數(shù)、形率與樹高、胸徑的關系
二、單株樹木測定工具的使用
三、伐倒木材積測定
四、立木材積測定
【閱讀參考】
【思考練習】
技能項目二 材種材積測定
【能力要求】
【知識鏈接】
一、薪材
二、材種
【技能實訓】
一、薪材、枝條和樹皮材積的測定
二、材種材積的測定
【實際操作】
原條、原木材積測定
【閱讀參考】
【思考練習】
技能項目三 林分調查
技能項目四 角規(guī)測樹
技能項目五 生長量測定
技能項目六 森林抽樣調查方法
技能項目七 RS在森林調查中的應用
主要參考文獻
版 次:1
頁 數(shù):201
字 數(shù):
印刷時間:2010-1-1
開 本:16開
紙 張:膠版紙
印 次:1
I S B N:9787109142831
包 裝:平裝
在播種茶籽或移栽茶苗前,首先要劃線定行。劃線定行工作要考慮以下幾個原則: ?、倨降夭鑸@第一行應從地塊最長一邊開始劃線,或者與干道、干渠相平行。距地邊一米處劃第一線,其余以此線為基線,按行距的要求,...
圃地應選擇土層深厚、肥沃、排水良好的輕、中壤土。在翻耕時應施有機肥作基肥,以改良土壤、增加肥力。2月上旬至3月上旬春播,也可在冬季隨采隨播。采用條播,條距30厘米,每畝播種量25市斤。經(jīng)濕藏的在播前...
1 選擇地塊用于栽植桃樹的地塊最好是壤土或砂壤土,不能是鹽堿地。要求土層深厚,不能重茬。如果以前種植過桃樹,要種植2年以上農作物,且上茬作物沒有施用含氯肥料。 2.2準備有機肥7月前,選地頭或其它場所...
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頁數(shù): 3頁
評分: 4.7
[目的]快速、簡便測定樹葉上的附著鉛含量。[方法]以新型銪離子摻雜普魯士藍復合汞膜電極為工作電極,采用差示脈沖陽極溶出法,測定蘭州市3個地點的城區(qū)綠化白蠟樹葉上附著鉛含量,并分析樹葉上附著鉛的主要污染來源。[結果]在介質0.01 mol/LHNO3、富集電位-1.000 V、富集時間60 s條件下,Pb2+的溶出峰電流與其濃度在2.4~120.0μg/L范圍內存在良好的線性關系,檢出限為0.2μg/L,RSD為1.35%。樹葉上附著鉛含量與鄰近交通要道的車流量之間有一定的正相關性,表明汽車尾氣是蘭州市綠化白蠟樹葉上附著鉛的重要來源。[結論]復合汞膜陽極溶出法檢測樹葉上附著鉛含量具有較高的準確度和較好的精密度,而且操作簡便、快速,測定干擾小。
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評分: 4.6
通過伐倒樹木進行解析可以精準獲取材積,但此方法除了勞力費時外,還對樹木有著毀滅性傷害;而傳統(tǒng)的幾種估測立木材積的方法精度又得不到保障。隨著測量儀器的快速發(fā)展以及當今對生態(tài)文明建設的高度重視,林業(yè)量測有了更為準確和嚴格的要求,本文提出一種基于全站儀量測樹木材積的方法:通過采集樹木的胸徑、地徑和全站儀與樹干任意處左右兩側切線的夾角,根據(jù)區(qū)分求積法原理精準計算立木材積,將通過全站儀量測獲取的樹木材積值與伐倒該樹木測得的材積值進行比較分析。數(shù)據(jù)表明:該方法量測材積精度高達93%以上,完全可以替代伐倒樹木測量材積的方法。
角規(guī)測樹正文
用角規(guī)觀測抽取樣木的測樹方法。又稱無樣地抽樣,可變樣地抽樣。其特點是每株林木被抽中的概率與其某個測樹因子(直徑、樹高、斷面積)的大小成正比,不需量測樣地邊界、面積和樣木大小就能估計林分單位面積上的斷面積。
1947年奧地利的W.畢特利希提出在樣點上用角規(guī)測定林分斷面積的方法,打破了 100多年來在一定面積樣地上量測林木的傳統(tǒng),開辟了森林資源調查中使用可變面積樣地和不等概率抽樣的方便途徑。20世紀50年代以來,由于陸續(xù)出現(xiàn)新的角規(guī)觀測法,以及美國L.R.格羅森堡在理論上闡明了使用角規(guī)抽取樣木的原理,進一步豐富了角規(guī)測樹的內容和理論,使角規(guī)測樹成為測樹學的重要組成部分。中國于1956年引入角規(guī)測樹方法,已在森林資源調查中廣泛使用。
角規(guī) 任何一種能夠產(chǎn)生固定大小視角的器具均可用作角規(guī),產(chǎn)生水平視角的稱水平角規(guī),產(chǎn)生垂直視角的稱垂直角規(guī)。角規(guī)的形式,最初使用的是桿式,以后逐漸發(fā)展為各種形式的角規(guī)和角規(guī)測樹儀。
桿式角規(guī) 定長直尺的前端安上帶有定寬缺口的薄片,即構成桿式角規(guī)(圖 1)。由尺端通過缺口向前觀望,由于缺口寬度的限制,構成了一個固定視角。視角α的大小由直尺長l和缺口寬度ω確定: 角規(guī)構造的基本要求是使視角α等于某個規(guī)定角度,這可以通過調整ω/l來達到。 棱鏡角規(guī) 它是一個頂角φ很小的三棱鏡片。視線通過棱鏡產(chǎn)生偏折,形成偏向角α 。偏向角即角規(guī)視角。制造棱鏡角規(guī)時,根據(jù)所要求的視角,按公式φ=α/(η-1)計算頂角φ的大小。式中η為棱鏡材料的測樹工具)。
測樹方法 角規(guī)測樹的基本方法有4種:畢特利希的水平點抽樣,日本平田種男的垂直點抽樣,挪威L.斯特蘭的水平線抽樣及垂直線抽樣。
水平點抽樣 主要用于測定林分單位面積上的胸高斷面積。在林地內隨機設置一個樣點,觀測者以樣點為中心,用水平角規(guī)依次繞測周圍林木的胸高部位一周。當林木胸高斷面與水平視角相割時,即為抽中的樣木,并予以計數(shù)(圖2)。在一個樣點上若計數(shù)樣木株數(shù)為n,則林分單位面積上的胸高斷面積估計值(弿)為: 弿=Fgn
Fg是水平角規(guī)常數(shù),它與視角大小有關。為了計算方便,在制造角規(guī)時調整視角大小,使Fg成為整數(shù)。例如桿式角規(guī)的ω/l=1/50小時,即角規(guī)缺口寬 1厘米,直尺長50厘米,則水平角規(guī)常數(shù)Fg=1。 在角規(guī)觀測過程中,由于林地條件、工具和視力等限制,會遇到難以決定是否應選作樣木的情況。這時需實測林木中心到樣點的距離S 和胸徑d,按條件:
決定樣木。對于恰有 的林木,常被稱作臨界木,以二分之一株樣木計算。
垂直點抽樣 主要用于測定林分平均高。在平坦林地內的樣點上,觀測者持垂直角規(guī)觀測樣點周圍林木眼高以上的樹干段。一般用直角三角形垂邊對應角作為視角,繞測時要保持角規(guī)視角下部邊緣即底邊與地面平行,通過視角上部邊緣即斜邊觀測樹干。當樹稍高出視線時,該木被抽中為樣木。若樣點上樣木計數(shù)結果為n,并已知每公頃林木株數(shù)為N,則林分平均高(啛)的估計值為: Fh為垂直角規(guī)常數(shù),當角規(guī)視角α=60°34′08″時,Fh=1;he為觀測者的眼高。
水平線抽樣 可分為單側和雙側兩種。用此法估計林分斷面積時,觀測計數(shù)樣木必須與樣木檢尺結合進行,并可同時估計株數(shù)。在林地內隨機設置長度為 L的線段作為樣線,觀測者持水平角規(guī)沿樣線逐株順序觀測線段兩側或一側林木的胸高部位。觀測點在樣線上的位置,必須使觀測林木時的方向與樣線保持垂直(圖3)。決定是否計數(shù)樣木的方法雖與點抽樣相同,但凡樣木均實測其胸徑。當計數(shù)樣木為n株,第i株樣木的胸徑為di時,單側水平線抽樣按下式估算林分每公頃斷面積(弿)和株數(shù)(恀)。 雙側水平線抽樣時 垂直線抽樣 用垂直角規(guī)沿樣線逐一觀測線段兩側或一側林木眼高以上的樹干段,觀測時的注意事項同水平線抽樣和垂直點抽樣,但無須對樣木檢尺。單側垂直線抽樣時林分平均高的估計值為: 雙側垂直線抽樣時林分平均高的估計值為: 上列兩式估計的是林分算術平均高。垂直點抽樣估計的是林分幾何平均高。
角規(guī)林分調查 根據(jù)實際情況,靈活配合運用上述4種角規(guī)材積與斷面積之間有較強的正相關。林分蓄積量估計,多采用水平點抽樣,而后通過估計值公式估算,具體方法有以下幾種:①對抽中的樣木實測樹高和測定中點直徑求形數(shù)后求算蓄積量,工作量較大。②生產(chǎn)上常采用對樣木檢尺(控制檢尺),取得樣木胸徑。查適用的一元材積表對應于胸徑的平均形高求算蓄積量?;蛘咴跈z尺同時測定樣木樹高,從適用的二元材積上查平均形高。③用角規(guī)抽樣估計斷面積與平均高,借助標準表求算蓄積量。④實驗形數(shù)法等。 疏密度 用角規(guī)估計的每公頃斷面積,求與標準表對應于平均高的標準斷面積的比值即得。
受多種林分調查精度技術因素的影響,為此常須通過下述方法加以調整:①坡度改正。在坡地上進行角規(guī)觀測的方法與平地相同,但必須將觀測結果換算成水平觀測結果。若樣點周圍的平均坡度為 θ,觀測值應乘以sec θ。 但使用林分速測鏡和望遠林分速測鏡時因其具有自動改正坡度影響的功能,觀測結果不需改正。②角規(guī)常數(shù)選擇。平均直徑、平均高和密度大的林分,應選用常數(shù)較大的角規(guī)。常用的水平角規(guī)常數(shù)為1~4,垂直角規(guī)常數(shù)多用
。角規(guī)常數(shù)過小時容易產(chǎn)生漏測,效果不好。③角規(guī)樣點個數(shù)確定。為使調查結果達到要求精度,需在林地內設置一定數(shù)量的角規(guī)樣點(或樣線),取所有樣點測量結果的平均值。樣點的多少與它們的布設方式(典型或隨機等)和樣點間觀測值的變動系數(shù)有關,需在調查前根據(jù)要求加以確定。
按調查對象、目的和任務,測樹學的主要內容如下。
木材產(chǎn)品調查
對森林主要產(chǎn)品原木、原條和板方材數(shù)量、質量的測定,需按國家頒布的統(tǒng)一標準進行。制定這類計量標準是測樹工作者的任務之一。
單株立木調查
通常選擇最易直接測定的因子,如胸徑和樹高,根據(jù)形數(shù)理論計算單株木材積。隨著測樹工具的改進,現(xiàn)已能直接測定樹干上部直徑,利用形率求形數(shù)與立木區(qū)分求積法測算樹干材積。
林分調查
劃出內部條件一致、而與相鄰地段有一定差別的森林地段,對之作出數(shù)量和質量評價。劃分林分所依據(jù)的因子甚多,通過不同目的的調查可以獲得蓄積量、出材量、生長量和林分結構等方面的數(shù)據(jù),從而研究林分的結構規(guī)律、生長收獲、地位質量與森林經(jīng)營評價等。
森林資源清查
最重要的目的是獲得一個經(jīng)營單位林區(qū)、林場乃至全國的森林資源數(shù)量和質量信息。隨著森林的多種效益日趨受重視,觀測和測量森林和林地的各種特征也逐漸納入森林資源清查范圍。獲得各項信息的手段,除采用地面抽樣實測外,通過航空、航天遙感技術可取得間接測量結果。以固定樣地重復調查為基本特點的森林資源連續(xù)清查,屬于森林資源動態(tài)監(jiān)測體系,所得數(shù)據(jù)和圖面資料,是編制規(guī)劃、研究森林資源消長動態(tài)、生長預測等的基礎資料。
生長量調查
林木生長量的水平,是樹種對立地條件適應程度和經(jīng)營措施效果的綜合反映,對森林經(jīng)營具有理論與實踐意義。生長量信息雖可在單株樹、林分調查和森林資源清查中同時獲得,但為了特定目的時需作專門調查研究。一般生長量調查方法的精度不高,其測定理論及方法研究尚待繼續(xù)。
伐區(qū)調查
對成熟林的采伐利用資源所進行的數(shù)量和質量鑒定。因直接關系到森林采伐生產(chǎn)計劃,故要求實測比重大、精度高,不僅要計算出蓄積量、材種出材量,并需作出貨幣估價,為企業(yè)的經(jīng)濟核算提供基礎數(shù)據(jù)。對于未成熟林需要進行撫育采伐的林分所進行的作業(yè)設計調查也屬此范疇。
測樹數(shù)表
林業(yè)中常用的各種材積表、材種表、原木板積表、林分斷面積和蓄積量標準表、林分表、各種評定地位質量的數(shù)表,以及森林經(jīng)營數(shù)表,如收獲表、林分密度管理圖等,都是根據(jù)調查所得實驗數(shù)據(jù)編制,以供生產(chǎn)上使用。但表列數(shù)據(jù)皆為條件平均值,使用它有一定的條件與精度限制。
展望隨著生產(chǎn)和現(xiàn)代技術的發(fā)展,重量可能將與材積測定并重,單株抽樣將代替樣地抽樣,材積方程將代替材積表,收獲預測將為材積方程和生長模擬逐漸充實和替代。森林多效益永續(xù)經(jīng)營利用新施業(yè)體系的出現(xiàn),也將對測樹學提出新要求。用系統(tǒng)分析、運籌學、模糊數(shù)學等的理論與方法在測樹技術上的應用正在萌芽。隨著森林遙感技術成為一門獨立學科,有關測樹學的理論技術必將出現(xiàn)新的綜合發(fā)展。
參考書目
B.胡希等著,測樹學翻譯組譯:《測樹學》,農業(yè)出版社,北京,1979。(B. Husch, C. I. Miller, T. W. Beers,Forestmensuration,2nd ed., The RonaldPress ComPany, New York,1972.)
主要有下述幾種:
干形理論 研究測定樹木、林分的材積,出材量與生長量的基礎。有用數(shù)學的方法與測樹的方法兩種。前者如 1873年德國 M.孔策用半γ次拋物線式分段描述樹木的形狀,1899年俄國的 Д.И.門捷列夫用3次拋物線式表示干形等。后者則用形數(shù)、形率等描述樹干干形,如1800年德國保爾森提出干形變化問題,后發(fā)展成樹干體積與同底等高圓柱體的比值作形數(shù)以表示干形;德國Κ.舒貝格1893年提出樹干中點位置直徑與胸高位置直徑之比值稱作形率以表示干形等。用干曲線式可以積分推導出材積公式。用形率可以算出形數(shù),通過形數(shù)可以直接算出材積。用形數(shù)求材積的方法,既可用于單株樹木,又可用于林分。在測樹學中,把斷面積、長度和形數(shù)稱為材積三要素。在此基礎上,美國的J.W.吉拉德在1933年提出的吉拉德形率(qG),中國林昌庚(1961)研究的實驗形數(shù)(fэ),都有較廣泛的實用價值。
森林分子學說 蘇聯(lián)Н.Β.特列季亞科夫1927年提出,目的在于通過對復層混交異齡林的結構進行研究,尋求簡易測定復雜林分的技術方法。其研究結果證明森林分子具有與同齡純林的相同的結構規(guī)律。采用直徑分布數(shù)理統(tǒng)計研究,對同齡林由近似正態(tài)分布發(fā)展到β分布、γ分布與韋布爾分布等,對異齡林用指數(shù)方程表達其直徑分布,并已采用冪函數(shù)與指數(shù)函數(shù)乘積方程表達同齡林或異齡林的直徑分布(見林分調查因子)。
地位質量評定理論 用林分平均高或優(yōu)勢木平均高代替蓄積量與相應平均年齡的關系,劃分林地的生產(chǎn)力等級,并將地位級用作確定不同年齡林分是否屬于同一發(fā)育系列的重要根據(jù),對林分生長過程表或收獲表的編制有實用意義(見地位質量)。
角規(guī)測樹理論 是傳統(tǒng)測樹學測定蓄積量疏密度和生長量的新發(fā)展(見角規(guī)測樹)。
生長理論 預測生長和收獲的有關原理。如樹木或林分生長達到旺盛時期,以樹高最早、胸徑次之、材積最晚,它們的總生長過程呈“ S”型累積生長曲線;連年生長量和平均生長量(見生長量)的關系中,二者達最旺盛時期的年齡,是它們分別對年齡的一階導數(shù)的極值;林木生長具有林木進界生長與枯損的二重性;收獲是生長的積累,生長是收獲函數(shù)的變化率、是林分年齡或是林分年齡與密度和地位質量的函數(shù);生長函數(shù)與收獲函數(shù)可分別導出,但不如用生長模型求積分導出二者相一致的收獲模型為佳;以個體樹木生長為基礎、結合林分競爭因子或林木空間布局信息,分別建立的與距離無關或有關的林分生長模型,能敏感反映林分經(jīng)營效果;森林連續(xù)清查的兩期抽樣估計的原理等。