《森林生態(tài)學(xué)》調(diào)查方法篇2

1、一、概述 為了發(fā)揮土地生產(chǎn)潛力，發(fā)揮林木生長(zhǎng)特性，什么立地應(yīng)該配置什么樹(shù)種，研究林木生長(zhǎng)與環(huán)境的適合狀況，使林木速生豐產(chǎn)，得到最大的收獲量，同時(shí)研究林木生長(zhǎng)之間的協(xié)調(diào)和樹(shù)木的配置結(jié)構(gòu)，發(fā)揮森林的多種效益，這些問(wèn)題的解決都有賴(lài)于研究樹(shù)木的生長(zhǎng)和研究生長(zhǎng)過(guò)程及其變化規(guī)律。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,一、概述 不同樹(shù)種樹(shù)木的生長(zhǎng)量隨著很多因子的變化而有很大的差異。因此，在研究生長(zhǎng)量時(shí)應(yīng)該研究如何測(cè)定生長(zhǎng)量，探討生長(zhǎng)量與其它因子的關(guān)系。 如：如何根據(jù)各地情況選擇速生樹(shù)種加速造林綠化的步伐，按測(cè)樹(shù)學(xué)的要求對(duì)速生樹(shù)種應(yīng)該有具體的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)的指標(biāo)規(guī)定。 在中南地區(qū)，一般認(rèn)為：樹(shù)高每年生長(zhǎng)1m，D1.3每年生長(zhǎng)

2、1cm，即可例入速生樹(shù)種。如泡桐、苦楝、楊樹(shù)、刺槐、懸鈴木、楓楊、香春等。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 1、按調(diào)查因子分，樹(shù)木生長(zhǎng)量分為： 直徑生長(zhǎng)（diameter growth） 斷面積生長(zhǎng)（basal area growth ） 樹(shù)高生長(zhǎng)（height growth ） 材積生長(zhǎng)（volume growth ）,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 2、按分析與計(jì)算生長(zhǎng)的方法分： 現(xiàn)實(shí)生長(zhǎng)量（current increment） 連年生長(zhǎng)（annual increment） 公式:Z=Vm+1Vm 定期生長(zhǎng)（Periodic increment）

3、 總生長(zhǎng)（total increment） 平均生長(zhǎng)量（average increment） 定期平均生長(zhǎng)量（periodic annual increment） 公式: Q=(Vm+nVm)n 總平均生長(zhǎng)量（mean annual increment） 公式: Q=Vmm 伐期平均生長(zhǎng)量（mean annual increment in cuttingage）,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 3、按樹(shù)木各部分分： 樹(shù)木生長(zhǎng)量（tree increment） 樹(shù)干生長(zhǎng)量（stem increment） 樹(shù)條生長(zhǎng)量（branch increment）,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)

4、定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 4、生長(zhǎng)曲線： 用來(lái)模擬樹(shù)木生長(zhǎng)的曲線。樹(shù)木生長(zhǎng)不可能是無(wú)限制的，最終必有極限值。其生長(zhǎng)速率一般隨年齡增加經(jīng)歷以下幾個(gè)階段，而呈型的曲線：,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 4、生長(zhǎng)曲線： 生長(zhǎng)數(shù)學(xué)模型可分為由統(tǒng)計(jì)分析而來(lái)的經(jīng)驗(yàn)方程和以生物學(xué)理論為基礎(chǔ)推導(dǎo)的生物學(xué)方程。 經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng)回歸方程主要有,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,Y-為生長(zhǎng)因子 t-為時(shí)間,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 4、生長(zhǎng)曲線： 采用經(jīng)驗(yàn)方程有一定局限性，主要反映在回歸方程選擇上有較大人為性，而且對(duì)方程本身很難作出專(zhuān)業(yè)上的解釋。實(shí)踐上常采用一簇回歸方程，用相關(guān)緊密度的指標(biāo)衡量找出比

5、較理想的生長(zhǎng)方程.,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 生物理論生長(zhǎng)模型有,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 生物理論生長(zhǎng)模型有,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線 生物理論生長(zhǎng)模型有： 2、理查茲式(Richards F.J.,1959),第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,二、生長(zhǎng)量的種類(lèi)和生長(zhǎng)曲線,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,*生長(zhǎng)曲線的參數(shù)估計(jì) 生長(zhǎng)曲線的參數(shù)估計(jì)可分為兩大類(lèi)：一是可線性化的；一類(lèi)是不可線性化的生長(zhǎng)曲線的參數(shù)估計(jì)。 下面以Logistic曲線說(shuō)明可線性化的曲線參數(shù)的估計(jì)方法

6、： 根據(jù)湖南省杉木人工林大量?jī)?yōu)勢(shì)木各齡階的樹(shù)高， 求樹(shù)高曲線的參數(shù). 原始數(shù)據(jù)見(jiàn)下表,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,*生長(zhǎng)曲線的參數(shù)估計(jì) 原始數(shù)據(jù)表,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,*生長(zhǎng)曲線的參數(shù)估計(jì) 首先，根據(jù)林木生長(zhǎng)特性和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定增長(zhǎng)的飽和值K（30），然后將生長(zhǎng)曲線方程作如下變換：,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,再，按直線回歸求算b和a的值 30 PRINT 一元線性回歸 Y=a+bX 名:BYYHG 40 INPUT 數(shù)據(jù)文件名; DA$ 50 OPEN I, 1, DA$ 60 INPUT 樣本數(shù); N 70 DIM X(N, 1), ABT(1, 70) 77 XMAX = -1E+30:

7、 XMIN = 1E+30 80 FOR Z = 1 TO N 90 INPUT #1, X(Z, 0), X(Z, 1) 110 IF X(Z, 0) XMAX THEN XMAX = X(Z, 0) 111 IF X(Z, 0) XMIN THEN XMIN = X(Z, 0) 170 I = I + X(Z, 0)。求X的和 180 J = J + X(Z, 1)。求Y的和 190 K = K + X(Z, 0) * X(Z, 0)。X的平方和 200 L = L + X(Z, 0) * X(Z, 1) 。XY的和,210 M = M + X(Z, 1) * X(Z, 1) 。Y的平方和

8、 250 NEXT Z 260 I = I / N。X的平均數(shù) 270 J = J / N。Y的平均數(shù) 280 K = K - N * I * I 290 L = L - N * I * J 300 M = M - N * J * J 310 H = SQR(K * M) 320 H = L / H 350 PRINT * 回歸系數(shù) * 360 B = L / K: A = J - B * I 370 PRINT a=; A 380 PRINT b=; B 381 PRINT 協(xié)方差=; L / N 382 PRINT x的方差=; K / N 384 PRINT Y的方差=; M / N 3

9、88 PRINT 相關(guān)系數(shù)=; H,計(jì)算結(jié)果如下：其中相關(guān)系數(shù) R=0.967,三、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的關(guān)系 1、連年生長(zhǎng)量曲線與平均生長(zhǎng)量曲線的概念,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,三、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的關(guān)系 連年生長(zhǎng)量曲線與平均生長(zhǎng)量曲線的概念,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,2、連年生長(zhǎng)量曲線與總平均生長(zhǎng)量曲線的關(guān)系,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,三、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的關(guān)系 2、連年生長(zhǎng)量曲線與總平均生長(zhǎng)量曲線的關(guān)系,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,三、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的關(guān)系 連年生長(zhǎng)量曲線與總平均生長(zhǎng)量曲線的關(guān)系,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,三、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的關(guān)系 3、連年生長(zhǎng)

10、量與總平均生長(zhǎng)量關(guān)系的畸變,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,三、連年生長(zhǎng)量和平均生長(zhǎng)量的關(guān)系 個(gè)交點(diǎn)。 3當(dāng)觀測(cè)年齡t間隔加大時(shí)，對(duì)隨機(jī)因素起到某種平滑效果，畸變減少。 以上畸變?cè)趯?shí)際確定數(shù)量成熟齡時(shí)應(yīng)加以注意。實(shí)踐中常采用回歸方法將其整列糾正,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,四、樹(shù)木生長(zhǎng)率,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,四、樹(shù)木生長(zhǎng)率,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （一）、樹(shù)干解析的概念 將樹(shù)木伐倒并將樹(shù)干按照中央斷面區(qū)分求積方法進(jìn)行區(qū)分；在每個(gè)區(qū)分段的中央部位截取材干橫斷面的圓盤(pán)，查數(shù)各圓盤(pán)的年輪數(shù)并量測(cè)其各齡階的直徑總生長(zhǎng)量；由此估測(cè)該樹(shù)的胸徑、樹(shù)高、材積的生長(zhǎng)過(guò)程(包括它們的總生長(zhǎng)量曲線、連

11、年生長(zhǎng)量曲線、平均生長(zhǎng)量曲線)等。這種方法稱(chēng)為樹(shù)干解析。 樹(shù)干解析是在伐倒木條件下，全面地剖析該樹(shù)的生長(zhǎng)歷程對(duì)于樹(shù)木的生長(zhǎng)環(huán)境、經(jīng)營(yíng)效果及氣象變化分析提供原始觀測(cè)資料。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 1、樹(shù)干解析的概念,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,1總生長(zhǎng)量yt 2定期生長(zhǎng)星,五、樹(shù)干解析,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,3連年生長(zhǎng)量 指樹(shù)木在單位時(shí)間內(nèi)某年齡t時(shí)的生長(zhǎng)速度，即樹(shù)木在1年間的生長(zhǎng)量。記為z,4定期平均生長(zhǎng)量 指樹(shù)木在一定間隔期的平均生長(zhǎng)速度,5、總平均生長(zhǎng)量,五、樹(shù)干解析 （二）、樹(shù)干解析的外業(yè)調(diào)查 1解析木的 選取與生長(zhǎng) 環(huán)境記載,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （

12、二）、樹(shù)干解析的外業(yè)調(diào)查 2 解析木的伐前測(cè)定 在解析木伐倒前，應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)定該樹(shù)的根頸和胸徑位置；并標(biāo)記樹(shù)干的北向，量測(cè)胸徑(精確到0.1cm)。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,3.解析木的伐后測(cè)定 將解析木按根頸位置伐倒。先測(cè)定由根頸至第一活枝的長(zhǎng)度然后打去枝丫，在全樹(shù)干標(biāo)定它的北向，量測(cè)樹(shù)高和它的/4、1/2、3/4處的帶皮和去皮直徑。將上述測(cè)定項(xiàng)目記載到解析木卡片上。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （二）、樹(shù)干解析的外業(yè)調(diào)查 4截取圓盤(pán) 在每個(gè)區(qū)分段的中央部位截取樹(shù)干橫斷面的圓盤(pán)，并截取根頸、胸徑和梢頭底徑圓盤(pán)，按由根頸至上的順序分別記力0號(hào)盤(pán)，1號(hào)盤(pán)，。要求： (1)區(qū)分段長(zhǎng)一般取

13、2m或1m(干長(zhǎng)10m)。以2m為段長(zhǎng)時(shí)，在根頸0、1.3、3.6、5.6、7.6.以及梢底處作標(biāo)記。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （二）、樹(shù)干解析的外業(yè)調(diào)查 4截取圓盤(pán) (2)圓盤(pán)應(yīng)盡量與樹(shù)干垂直，圓盤(pán)厚度以25cm為宜。 (3)區(qū)分段位置的圓盤(pán)面為工作面，在其背面標(biāo)明北向、并用分式的形式書(shū)寫(xiě)：分子寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)地號(hào)和解析木號(hào)，分母寫(xiě)圓盤(pán)號(hào)及斷面高,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)地號(hào)解析木號(hào),11.3 地點(diǎn)：會(huì)同 樹(shù)種：杉木 日期：03.02.03,圓盤(pán)號(hào),圓盤(pán)高度,五、樹(shù)干解析 （三）、樹(shù)干解析的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作 1、查數(shù)各圓盤(pán)的年輪數(shù) 樹(shù)木的生長(zhǎng)是由于樹(shù)木年齡的增長(zhǎng)而使得樹(shù)木的大小發(fā)生變

14、化，這種變化是由于樹(shù)皮內(nèi)層的形成層分生的結(jié)果。形成層的分生使得樹(shù)木增粗，樹(shù)梢生長(zhǎng)點(diǎn)的向上分生使得樹(shù)干增高。 樹(shù)木形成層的分裂由于春秋兩季的氣候因子的顯著判別，因而細(xì)胞分生的速度和強(qiáng)度都有不同，色淺而疏松的春材與色深而致密的秋材相間排列，于是出現(xiàn)了色澤和質(zhì)地不同的環(huán)紋便是年輪。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （三）、樹(shù)干解析的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作 假年輪：產(chǎn)生的原因是氣候變化特殊，或蟲(chóng)害使樹(shù)木生長(zhǎng)受阻或某些形成層有節(jié)奏的活動(dòng)每年有幾個(gè)循回，如：柑桔每年有三個(gè)年輪。所以由年輪計(jì)算的年齡常是近似值。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （三）、樹(shù)干解析的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作 1、查數(shù)各圓盤(pán)的年輪數(shù) 將

15、圓盤(pán)工作面刨光、通過(guò)髓心劃出東西、南北兩條直線，然后查數(shù)各圓盤(pán)的年輪數(shù)并確定該樹(shù)的齡階位置 a.在0號(hào)盤(pán)的兩條直線上，由髓心向外按齡階(5年或10年)標(biāo)出該樹(shù)各齡階位置，并記錄它的總年輪數(shù)和斷面高(最外側(cè)可能不足一個(gè)完整的齡階)。 b.在其他圓盤(pán)的兩條直線上，首先根據(jù)0號(hào)盤(pán)最外側(cè)剩余的年輪數(shù)標(biāo)定該樹(shù)最外側(cè)的齡階位置；再由外向髓心按齡階(5年或10年)標(biāo)出該樹(shù)其余各齡階位置，并記錄它的總年輪數(shù)和斷面高。 從而確定該樹(shù)各齡階的樹(shù)干在各圓盤(pán)中位置，用大頭針作記號(hào)。該項(xiàng)工作需認(rèn)真仔細(xì)，特別當(dāng)年輪界線不清楚時(shí)更應(yīng)細(xì)心識(shí)別。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （三）、樹(shù)干解

16、析的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作 2、各齡階直徑的量測(cè) 由圓盤(pán)外側(cè)向里逐一確定齡階值，并分別在東西、南北兩個(gè)方向量測(cè)各齡階直徑，取平均數(shù)作為該齡階直徑(精確到0.1cm)，填入表中。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,五、樹(shù)干解析 （三）、樹(shù)干解析的內(nèi)業(yè)計(jì)算工作 3、各齡階樹(shù)高的計(jì)算 由于樹(shù)木年齡與各圓盤(pán)的年輪數(shù)之差就是樹(shù)木長(zhǎng)至該圓盤(pán)斷面高所需年數(shù)，即可繪制樹(shù)高生長(zhǎng)過(guò)程曲線，由圖77(右)可直接讀出各齡階的樹(shù)高，具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,以達(dá)到各斷面高的年齡作橫坐標(biāo),以斷面高作縱坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)作圖,描繪樹(shù)高曲線。但這種樹(shù)高曲線與實(shí)際生長(zhǎng)曲線相比系統(tǒng)偏大，由此樹(shù)高曲線查出的各齡階樹(shù)高也將系統(tǒng)偏大。因此，應(yīng)把各園盤(pán)的年輪與0號(hào)園盤(pán)的年輪數(shù)之差值均加0.5年作為橫坐標(biāo)，仍以斷面高作縱坐標(biāo)，以修正樹(shù)高曲線，查出各齡階的樹(shù)高。,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,第二章 樹(shù)木生長(zhǎng)量的測(cè)定,4、縱斷面圖的繪制和各齡階梢頭長(zhǎng)度及梢底直徑的求算。 利用直徑記錄表中的數(shù)據(jù)繪制樹(shù)高曲線，以直徑為橫坐標(biāo)，樹(shù)高作縱坐標(biāo)，用適當(dāng)?shù)谋壤撸―用1/5，H