完整版测树学总结.docx

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完整版测树学总结

测树学（复习）

第一章　单株树木材积测定

一、伐倒木：

树木伐倒后横卧在地，砍去枝桠，留下的净干称为伐倒木

二、中央断面近似求积式：

三、近似求积式精度：

精度高低为：

牛顿式精度最高

中央断面式中等

平均断面式最差

中央断面常出现“负误差”

平均断面“正误差”

四、区分求积式：

把树干分成若干段，段长1或2m，求出每段材积与梢头材积，再合计。

1、中央断面区分求积式：

V=g1l+g2l+…+gnl+1/3g’·l’=（g1+g2+…+gn）·l+1/3g’·l’

g1、g2、…、gn为各区分段断面积，l为区分段长，l’为梢头长，g’为梢头底面积

2、平均断面区分求积式：

3、区分求积式的精度：

在同一树干上，某个区分求积式的精度主要取决于分段个数的多少，断数愈多，则精度愈高。

一般区分段数以不少于5个为宜。

五、直径和长度的量测误差对材积计算的影响：

对树干材积V=gL求导，得：

Pv＝2Pd+PL

当长度测量误差率与直径测量误差率相等时，直径测量误差对材积计算的影响比长度测量误差的影响大1倍。

六、形数：

一般定义：

树干材积与树干在某一处的比较圆柱体的体积之比称树干在该处的形数。

形数是表示树干形状的指数，它说明树干饱满度。

形数越大，说明越饱满。

1、胸高形数f1.3　定义：

树干材积与以胸高断面积为底断面积、树高为高的圆柱体体积之比，即：

f1.3的实践意义：

把易测的比较圆柱体体积转换为树干材积的换算系数。

式中的胸高断面积，树高和胸高形数通称为立木材积的三要素。

（形数仅说明相当于比较圆柱体体积的成数，不能独立的具体反映树干的形状。

）

2、正形数：

树干材积与树干某一相对高度（如0.1h）处的比较圆柱体的体积之比，记为fn。

正形数只与r有关，而与树高无关。

克服了胸高形数依树高而变化的缺点。

能较好的反映不同的干形。

3、实验形数定义：

，实验形数的比较圆柱体的横断面为胸高断面，其高度为树高（h）加3。

吸收了胸高形数量测方便和正形数不受树高影响两方面的优点。

实验形数的材积公式为：

大量的实验数据表明，实验形数比较稳定。

实验形数是一个树种的平均干形指标。

七、形率：

定义：

树干上某一位置的直径与比较直径之比。

1、胸高形率

定义：

树干中央直径（d1/2）与胸径之比称为胸高形率。

一般用q2表示：

q2=d1/2/d1.3

q2和f1.3具有相同的特征，不能脱离树高而单独确切的反映干形。

八、形数与形率的关系：

1、形数、形率都是反映树干形状的指标。

2、形数不能直接测定，而形率可以直接测算。

3、形数是测算立木材积的三要素之一，了解、掌握形数和形率两者之间的数学关系，可以通过测定形率计算出形数，进而推算出树木材积。

九、立木材积的近似计算法

1.平均实验形数法：

2.形率法（形数法）：

测出胸径、树高和形率q2，先按希费尔形数公式求出胸高形数：

再按公式：

V=g1.3·h·f1.3，计算出材积。

十、望点：

树干上部直径恰好等于1/2胸径处的部位叫望点。

★第二章　林分调查★

一、林分（stand）：

将大面积的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（森林地段），这种小块森林称作林分。

二、林分调查因子（standdescriptionfactor）：

为了将大片森林划分为林分，必须依据一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。

★十大林分调查因子：

1、林分起源（standorigin）：

根据林分中的树木在其最初发育时所依靠的媒介的不同来划分林分。

通常划分为天然林（naturalstand）和人工林（plantedforest）。

1）天然林：

由自然媒介的作用天然下种、人工促进天然更新或萌生所形成的森林。

2）人工林：

以人为的方法供给苗木、种子或营养器官进行造林并育成的森林。

2、林相（林层）（storey）：

林分中乔木树种的树冠所形成的树冠层次。

1）单层林（single—storiedstand）：

明显地只有一个林层的林分。

2）复层林（multi—storiedstand）：

具有两个或两个以上明显林层的林分。

3）主林层：

在复层林中，蓄积量最大、经济价值最高的林层。

4）次林层：

在复层林中，主林层以外的林层。

我国规定划分林层的标准：

①次林层平均高与主林层平均高相差20%以上（以主林层为100%）；

②各林层林木蓄积量不少于30m3／hm2；

③各林层林木平均胸径在8cm以上；

④主林层林木疏密度不少于0.3，次林层林木疏密度不小于0.2。

3、树种组成（speciescomposition）：

组成林分树种的成分称作树种组成。

1）纯林（purestand）：

由一个树种组成的、或混有其他树种但材积都分别占不到一成的林分称作纯林。

2）混交林（mixedstand）：

而由两个或更多个树种组成，其中每种树木在林分内所占成数均不少于一成的林分称作混交林。

3）树种组成系数：

某树种的蓄积量（或断面积）占林分总蓄积量（或总断面积）的比重。

4）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“一”号表示。

5）优势树种：

在混交林中，蓄积量比重最大的树种称为“优势树种”。

6）主要树种（或目的树种）：

在一个地区既定的立地条件下，最适合经营目的的树种称作“主要树种”或“目的树种”。

4、林分年龄（ageoftree）：

树木自种子萌发后生长的年数为树木的年龄

1）同龄林：

林木的年龄相差不超过一个龄级的林分。

①绝对同龄林（absoluteeven—agedstand）：

树龄完全相同的林分称为绝对同龄林。

②相对同龄林（relativeeven—agedstand）：

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。

2）异龄林：

林木的年龄相差在一个龄级以上的林分。

全龄林（allagedstand）：

由所有龄级的林木所构成的林分称作全龄林（allagedstand）

5、平均胸径：

平均胸径是反映林木粗度的基本指标。

严格地说，它并不是林木胸径的平均水平，而是林木胸高断面积的平均水平。

林分平均直径：

是林木胸高断面积的平均水平，以表示，其计算方法为：

式中：

—林分平均断面积；

N—林分内林木总株数；

G—林分总断面积；

和—第株林木的断面积和胸径。

6、平均高：

是反映林木高度平均水平的测度指标。

1）树高曲线（height—diametercurve）：

反映树高随胸径变化的曲线称为树高曲线。

2）条件平均高：

在树高曲线上，与林分平均直径（）相时应的树高，称为林分的条件平均高，简称平均高（）。

7、林分密度：

林分密度是说明林木对其所占空间的利用程度，是影响林木生长和木材产量的极重要因子。

1）幼龄林：

郁闭度大于疏密度；

中龄林：

郁闭度与疏密度两者相近；

成熟林：

郁闭度小于疏密度。

2）复层异龄混交林分的疏密度有时会大于1.0。

3）林分密度指数（SDI）：

是指林分在标准平均胸径（standardaveragedbh）时所具有的单位面积株数，简称为密度指数。

8、立地质量（sitequality）（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。

1）地位级：

是反映一定树种立地条件的优劣或林分生产能力的一种指标。

2）地位指数：

依据林分优势木年龄和优势木平均高的关系，用林分基准年龄时林分优势木所能达到的平均高度的绝对值作为划分林地生产力等级的数表。

3）地位指数有以下优点：

a.以林分优势高作为评定立地的依据，受抚育措施影响小，能较确切地反映林地生产力的差别。

b.直接用一定年龄的树高值表示，对林木生长状况有一个具体的数量概念，便于不同树种的比较。

9、林分蓄积量（standvolume）：

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。

10、林木质量、林分出材率等级和可及度：

仅限于用材林的近、成、过熟林部分。

1）用材林近、成、过熟林林木质量划分为三个等级：

商品用材树、半商品用材树和薪材树。

2）林分出材率：

林分出材量占林分总蓄积量的百分比或林分内商品用材树的株数占林分总株数的百分称为林分出材率。

3）出材级：

根据林分出材率的不同，将用材林近、成、过熟林林分出材率林分划分为不同的出材率等级，简称出材级。

4）可及度：

用材林近、成、过熟林林分是在近期可以进行木材采伐利用的对象，应该根据这些林分的分布位置，对其在采、集、运方面具备的条件做出评价。

表明他们所具备的木材生产条件的指标是可及度。

5）可及度分为即可及、将可及和不可及。

6）纯林是指一个树种（组）蓄积量（未达起测径阶时按株数计算）占总蓄积（株数）的65%以上的乔木林地。

7）混交林是指任何一个树种（组）蓄积量（未达起测径阶时按株数计算）占总蓄积（株数）不到65%的乔木林地。

三、标准地调查

标准地设置与测量

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、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、圆形。

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。

4、标准地的境界测量

用罗盘仪测角，皮尺量水平距，方形标准地导线闭合差要求≤1/200；四角可埋设临时简易或长期固定的标桩。

5、标准地的位置及略图

标准地设置好后，应在标准地调查表上按比例绘制略图。

四、标准地的调查工作

每木调查：

在标准地内对每株树木进行实测称为每木调查或每木检尺。

每木调查的工作步骤如下：

1、径阶大小的确定

直接影响林分直径分布规律，尤其是对林分平均直径影响最大。

径阶大小一定时，平均直径愈小，材积误差愈大；平均直径一定时，径阶愈大，材积误差愈大。

在林分调查中划分径阶时，采用上限排外法。

林分平均直径D>12cm，以4cm为一径阶；6-12cm时，以2cm为一个径阶；小于6cm时，以1cm为一个径阶。

2、起测径阶

是指每木检尺的最小径阶。

一般以平均直径的0.4倍作为起测径阶。

天然成过熟林为8cm，中龄林4cm，幼林为1或2cm。

3.划分材质

根据树干可利用的长度及弯曲、多节等，划分为：

经济用材树、半经济用材树和薪材三类。

4、每木检尺

分别树种、年龄（龄级）、材质等极进行调查，检尺时注意：

（1）从标准地一端开始，由坡上方沿S线向坡下方进行；

（2）用整化径阶记录每株树木胸径；

（3）防止重测和漏测；

（4）计算平均胸径

五、林分环境因子调查

1、幼树、下木、活地被物及生物多样性调查：

分别树种、下木及活地被物种类调查它们所属的层次、多度、盖度、平均高、生长状况及生物多样性等。

2、土壤调查：

土壤种类、层次、厚度、颜色、结构、湿度、PH值等，以及腐殖质层厚度及石砾含量。

3、环境因子调查：

地貌、海拔、地形、坡位、坡度、坡向等。

4、森林自然度、森林健康与森林生态功能评价。

第三章　林分结构

一、林分直径结构（Standdiameterstructure）：

在林分内各种大小直径林木按径阶的分配状态，称作林分直径结构（Standdiameterstructure），亦称林分直径分布（Standdiameterdistribution）。

二、同龄纯林的直径结构规律

1、直径正态分布

林分平均直径具有以下规律:

①以林分算术平均直径（）为峰点;

②中等大小的林木株数占多数;

③径阶两端的林木株数逐渐减少;

④单峰左右近似于对称的山状曲线。

2.直径变动幅度

林分中最粗林木直径一般为平均直径的1.7～1.8倍，最细林木直径为平均直径的0.4～0.5倍。

林分直径变动幅度与林龄有关，一般幼龄林的直径变幅大些，而成过熟林的直径变幅略小些。

3.累积分布曲线

不论树种、年龄、密度和立地条件如何，其林分平均直径（Dg）在株数累积分布曲线上所对应的株数累积百分数的位置在55%～64%，一般近于60%处。

4．相对直径与直径正态分布特征统计量之间的关系

以相对直径表示林分直径分布，与采用正态分布函数描述林分直径分布的结果是一致的，并且彼此之间存在着一定的关系。

林分中最大与最小相对直径是林分直径变动系数的函数，而且当c>1/3时，Ｒmin出现负值，成截尾正态分布。

三、森林分子：

是指“在同一立地条件下生长发育起来的同一树种同一年龄世代和同一起源的林木”。

四、林分树高结构（standheightstructure）：

在林分中，不同树高的林木按树高组的分配状态，称作林分树高结构（standheightstructure），亦称林分树高分布（standheightdistribution）。

第四章立地质量及林分密度

一、立地质量及立地质量的评价方法

二、林分密度对林分生长的影响

1、林分密度对树高生长的影响

（1）林分密度对上层木树高的影响不显著，林分上层木树高的差异主要由立地条件的不同引起。

（2）林分平均高受密度的影响也较小。

但在过密或过稀的林分中，林分密度对林分平均高有影响。

2、林分密度对胸径生长的影响

密度对林分平均直径有显著影响。

这种影响表现为双曲线形式（即反比）。

3、林分密度对材积生长的影响

在相当大的一个密度范围内，密度对林分蓄积的影响不大。

一般来说，密度大的林分蓄积量要大一些，这一规律又依林分年龄的不同有所变化。

4、林分密度对林木干形的影响

对树干形状的影响较大，一般，密度大的林分其林木树干的削度小，即林木树干上部直径生长量较大，下部直径生长量相对较小。

5、林分密度对林分木材产量的影响

一般来说，密度小的林分其木材总产量较低，但大径级材材积占木材产量的比例大。

在森林经营中，应根据森林不同的培育目标及不同的发育阶段，确定其应保留的林分密度，这也是林分密度控制所要解决的问题。

三、林分密度指标（standdensityindex）：

是评定林分内林木间拥挤程度的尺度。

1、常用的林分密度指标有：

1）、株数密度。

单位面积上的林木株数。

2）、每公顷断面积。

3）、疏密度。

疏密度是一个相对密度指标，是一个与立地条件、林分年龄关系较小的密度指标。

4）、立木度。

立木度（stocking）是现实林分的密度（可以用株数、断面积或蓄积量表示）与最理想林分的密度的比值。

5、郁闭度。

6、林分密度指数。

林分密度指数（standdensityindex,简称SDI）为现实林分的株数换算到标准平均直径（亦称比较直径）时所具有的单位面积林木株数。

7、树冠竞争因子。

林分中所有树木可能拥有的潜在最大树冠面积之和与林地面积的比值称为树冠竞争因子（crowncompetitionfactor,简称CCF）。

▲2、7个林分密度指标的简单评述：

1）株数密度考虑了林分中个体的多少，但没有考虑大小及其空间格局。

适用于林木均匀、直径差异不大的初值人工林。

2）断面积是一个既考虑了林木株数又考虑了平均单株大小的综合性密度指标。

但断面积相同的两个林分，其林木株数和平均单株大小则可能不同，而且断面积与林分年龄及立地质量相关。

故，不宜作为比较不同林分的密度大小，而在反映同一林分的生长过程时，则适合采用断面积作为林分密度指标。

3）疏密度和郁闭度都是相对的林分密度指标，能较直观地反映林分的疏密程度，且受林分年龄及立地条件的影响较小。

4）林分密度指数被认为是一个适用性较广的密度指标。

对同一树种的不同林分来说，最大密度线比较稳定，为以林分密度株数作为比较同一树种不同林分密度所指标奠定了基础。

但在林分的初期生长阶段其林分密度指数不稳定。

天然林中林木空间格局不均匀，可能会使林分平均直径Dg与林木株数N之间的关系不稳定，故不宜用林分密度指数作为密度指标。

林分密度指标宜作为人工林的密度指标。

5）树冠竞争因子是以林分内林木潜在占有空间为基础的相对密度指标，能较好反映林分占有空间的能力。

但，树冠竞争因子与林分年龄及立地质量有关，故不宜用于比较不同林分的密度。

第五章林分蓄积量的测定

一、林分蓄积量的测定方法

★二、平均标准木法：

平均标准木：

凡胸径、树高和形数等于该林分的平均直径、平均树高及平均形数的树木称为该林分的平均标准木

求算蓄积的步骤：

1.　根据每木检尺的结果，计算平均直径，并在树高曲线上确定林分的平均高。

2.寻找1-3株与平均直径、平均高接近（相差〈±5%），且干形中等的树木作为标准木。

3.伐倒选定的标准木，区分求积。

4.求标准地蓄积：

式中：

M标为标准地蓄积，G为标准地全部树木的总断面积，n为标准木株数，vi为第i株标准木材积，gi为第i株标准木断面积，i=1，2…n。

5、计算每公顷蓄积量：

M=M标/S标

6、调查地区蓄积即为：

M×S

三、分级标准木法

把全部林木分若干径级，在各级中按平均标准木法测算蓄积，然后把各级蓄积相加得总蓄积。

四、立木材积表法

1、一元材积表：

只反映胸径与材积的关系，而有些地方同一胸径的树木，树高相差较大，则蓄积差异较大，故其使用范围不能太大，又称为地方材积表。

应用：

①标准地调查，得各径阶分布；

②用径阶中值查一元材积表，得单株平均材积；

③单株平均材积×径阶株树=径阶材积；

④各径阶材积的累加即为标准地林木蓄积；

⑤标准地林木蓄积/公顷数=每公顷材积。

2、二元材积表：

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。

因二元材积表的编表资料是同一树种取于较大的地域范围，其适用地域较大，故又称为一般材积表（gen-eralvolumetable）或标准材积表（standardvolumetable）。

在材积表中，它是最基本的立木材积表，其功能：

一是根据树高曲线方程导算一元材积表；二是直接测算林分蓄积量。

应用：

①标准地调查，得各径阶分布；

②绘制树高曲线，由树高曲线查出各径阶平均高；

③用径阶中值和平均高查二元材积表，得单株平均材积；

④单株平均材积×径阶株树=径阶材积；

⑤各径阶材积的累加即为标准地林木蓄积；

⑥标准地林木蓄积/公顷数=每公顷材积。

3、一元材积表和二元材积表的区别：

一元材积表是以平均胸径为自变量平均材积为应变量编制的表，它不考虑树高的影响。

但是事实上林木的材积是和受到树高，断面积，形数的影响的。

所以二元材积表就考虑了胸径和树高两个因素的影响，也就是说二元材积表受平均胸径和树木平均高的影响。

五、标准表法：

是特烈其亚柯夫（TpeTb．qiCOBH．B．，1927）根据立木材积三要素原理提出的一种确定林分疏密度和林分蓄积量的数表和方法。

第六章林分材种出材量测定

一、林分材种主要结构规律

1、经济用材出材率

在小径阶处较低，随径阶增大而逐渐上升，以后上升速率变缓，到特大径阶之后有时略呈下降的趋势（因特大径阶的林木往往有内腐现象，所以经济材出材率略有下降）。

2、薪材出材率

在小径阶处较高，随径阶增大而下降，以后下降速率变缓。

3、废材出材率

在小径阶处较高，继而随径阶增大而下降，至一定径阶后基本持平稳状态。

有时，因大径阶林木受病虫害影响，其废材出材率会有所增大。

4、原木出材率

随径阶增大而逐渐上升，到某一大径阶之后开始下降。

大原木出材率则随径阶增大而缓慢增加。

5、短小材出材率

在小径阶处最高，随径阶增大而急剧下降，至大径阶时出材率最低。

二、一元材种出材率表法

1、材种出材率表的实用性检验

图解法

统计量检验法

2、林分材种出材量测定

1）通过标准地每木检尺得各径阶株数，利用一元材积表查得各径阶单株材积，乘以各径阶株数得到各径阶林木带皮材积。

2）利用一元材种出材率表，分别径阶查出各名目材种出材率，再乘以相应径阶带皮材积，即为各名目材种材积。

3）各径阶同名目材种材积之和，即为林分该材种材积；林分各材种材积合计，即为林分材种出材量。

三、二元材种出材率表（材种表）法

1、二元材种出材率表：

根据材种出材量随直径和树高的变化规律，分别树高级或地位级、立地级所编制的材种出材率表称为二元材种出材率表。

2、测定步骤：

1）标准地调查：

分别按经济材、半经济材和薪材树记录。

测定林分平均直径和平均高，确定林分所属树高级。

2）半经济用材的合并：

按照一定比例合并到经济用材树和薪材树中去。

3）选用相应的树高级材种表，查定、计算出材种出材量（方法同一元材种出材率表法）。

第七章树木生长量测定

一、树木年轮：

树木年轮的形成是由树木形成层受外界季节变化产生周期性生长的结果。

确定树木年龄的方法

1、年轮法；

2、生长锥测定法；

3、查数侧枝法，适用于轮生侧枝的针叶树的幼年阶段；

4、查阅造林技术档案或访问的方法；

5、目测法

二、树木生长量的定义：

在一定间隔内，树木各调查因子（D，H，V），所发生的变化称之为树木的生长，其变化量称之为生长量。

生长量的种类

1、总生长量

树木从种植开始，直至调查时（t），整个期间的累积生长量。

它是t的函数，记为

2、定期生长量

树木在一定间隔期[t-n，t]内的生长量，记为Zn。

Zn=yt-yt-n

3、连年生长量

树木在单位时间的生长速度，即树木在一年间的生长量，记为Z。

Z=yt-yt-1

4、定期平均生长量

树木在一定间隔期[t-n，t]内的平均生长速度，即定期生长量Zn被定期的年数n除之商。

记为θn

生长比较缓慢的树种，相差一年的连年生长量一般不易测准，故生产中常用定期（n=5或者10年）平均生长量来代替连年生长量。

5、总平均生长量（简称为平均生长量）

指树木在[0，t]内的平均生长速度，即树木总生长量被t除之商，记为。

三、连年生长量与平均生长量的关系

两者之间的关系概括为以下4点：

1、在幼龄阶段，连年生长量与总平均生长量都随年龄的增加而增加，但连年生长量增加的速度较快，其值大于平均生长量，即Z（t）>θ（t）。

2、连年生长量达到最高峰的时间比总平均生长量早。

3、平均生长量达到最高峰（即最大值）时，连年生长量与总平均生长量相等，即Z（t）＝θ（t）。

对树木材积来说，两条曲线相交时的年龄即为数量成熟龄。

4、在总平均生长量达到最高峰后，连年生长量永远小于平均生长量，即Z（t）<θ（t）。

四、生长率：

树木在一定时期内的相对生长速度。

它是指树木某一调查因子一年间的生长量（即连年生长量）与其原有总量（即总生长量）的百分比。

普雷斯勒（Pressier1957）公式

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：

显然，pv为树木在n年间的平均生长率。

施耐德材积生长率公式

★五、树干解析

树干解析的外业工作

1、解析木的选取与生长环境记载

2、解析木的伐倒与测定

3、截取圆盘

树干解析的内业工作（计算）

1、查定各圆盘上的年轮个数

2、各龄阶直径的量测

3、各龄阶树高的确定

4、绘制树干纵断面图

5、各龄阶材积的计算

6、计算各龄阶的形数

7、计算各龄阶的生长量

8、绘制各种生长