森林经理学课程综合试验指导书理工创新.docx

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森林经理学课程综合试验指导书理工创新

森林经理学

综合实验指导书

浙江农林大学森林经理学科

2013-3-1

实验一、立木测量3

一、实验目的3

二、实验准备3

三、实验内容3

四、实验方法3

五、实验要求及注意事项4

实验二、角规测树5

一、实验目的5

二、工具与材料5

三、实验内容及方法5

实验三、森林抽样调查设计7

一、实验目的7

二、实验材料与设备7

三、实验内容与方法7

实验四、森林抽样调查8

一、实验目的8

二、实验准备8

三、实验内容和方法8

实验五、小班调查9

一、小班区划9

二、小班目测调查与蓄积量计算9

三、小班调查因子与调查记载9

森林经理学课程综合实验指导书

（理工创新）

本实验共分5个单元：

立木测量，森林调查抽样设计，森林抽样调查，小班区划，小班调查。

前4个实验共12学时，小班调查4学时。

实验一、立木测量

一、实验目的

立木测量实验目的是让学生实际操作测树仪器，测量和计算林木的单株材积和生物量，巩固测树学知识，为后续实验作技术准备（之前未单独开设测树学课程）。

二、实验准备

实验分组完成。

每组2-4人，配备皮尺（30米长，1个）、钢卷尺（2个）、测高器（1个）、记录夹（1个）、森林资源调查常用数表、计算器及铅笔等。

三、实验内容

（1）活立木胸径、树高测量

（2）单株材积计算

四、实验方法

（1）活立木胸径、树高测量

每组选择6-8株不同径级的样木，分别测量胸径与树高，计算平均胸径与平均树高，并根据几何平均胸径求算条件平均高。

胸径：

在距地面1.3米高处，用围尺围绕树干，在围尺形成的圆形平面垂直于树干时读取直径读数。

记录保留1位小数，即精度为1毫米。

树高：

用布鲁莱斯测高器测量树高。

在距离树干10米、15米或20米的位置，用测高器瞄准树梢，食指按下开关，指针停止，测高器度盘上指针所指的与测量者所站位置的距离相对应的树高读数即该树的高度。

因度盘上树高读数所对应的地面距离（人所站位置与树所在位置之间的距离）有10米、15米、20米等，因而人所站位置与树中心之间的距离也只能是10米、15米、20米等其中的一种。

读数：

胸径和树高均要求测量3次，并分别记录，最后计算平均数作为该株树的测量结果，用于计算材积。

胸高位置确定：

量取一根1.3米长木棍，每次测量胸径之前，先用其量取胸高位置。

（2）计算平均胸径

算数平均值

稽核平均值

（3）计算平均数高

条件平均高

算数平均高

（4）单株材积计算

分别用实验形数法和材积模型法计算各株的材积，分树种统计。

1）形数法求算：

其中

取值：

马尾松=0.45，杉木=0.43，阔叶树=0.40

2）材积模型法（材积单位：

m3）：

马尾松：

v=.000058777*power（D,1.9699831）*power（（-2.2426+.2021*D+6.6922*log（10,D））,.89646157）

杉木：

v=.000050479*power（D,1.908505）*power（（6.569053-4.565682*exp（-.0320078*D））,1.697762*.990765）

阔叶树：

v=.000060049*power（（-.280490+.9847729*D）,1.8719753）*power（（95.13455-14124.212/（-.280490+.9847729*D+150））,.9718023）

五、实验要求及注意事项

（1）在坡地测量胸径时，胸高位置从树的中心点所在的等高线上起算，即从该等高线起算，1.3米高处为胸高位置。

因此，人不能站在树的下坡方向测量胸径，特别是坡度较大时。

（2）围尺绕过树干时，注意不要让已皲裂脱落的树皮、结疤、枝条、灌木等被加入围尺内，影响读数。

（3）每组测树不少于6株，实验报告应包括以上2部分内容。

（4）、如有机观测高器，则需进行测高误差分析。

实验二、角规测树

一、实验目的

通过在林分内典型布设角规点进行抽样调查，熟悉用角规测量单位面积胸高段面积，进而求算单位面积蓄积的方法，同时掌握角规点抽样的测树技术。

二、工具与材料

4-5人一组，每组配备：

杆式角规2个、皮尺（30米长）1个、钢卷尺2个、测高器1个、砍刀1把、记录夹1个、一元材积表及森林资源调查常用数表各1本、计算器1个，角规点调查记录表、铅笔。

三、实验内容及方法

（一）林分每公顷断面积测定

以小组为单位，在教学实验林区内，通过实地踏查，按典型选样或随机抽样的原则确定角规点数量和角规点位置，典型选样时每个林分中角规点数不得少于5个，然后选择适宜的角规断面积系数进行角规点绕测。

绕测时采取正反两次绕测计数或换人绕测计数方法，以消除重测、漏测、错测等。

同时注意坡度改正和消除林缘误差，对临界木按判断公式进行计算，正确判断。

每公顷断面积为：

（1）

其中，Z为株数，F为角规系数（反映缺口大小）

（二）根据每公顷断面积计算林分蓄积量

在每个角规点测定满足角规读数范围内林分条件平均高（由几何平均胸径推算）。

利用平均实验形数表计算每个角规点的林分蓄积量，计算公式为：

（2）

式中Z为第i个角规点上胸高断面积，Hd为条件平均高，f3为平均实验形数，F为角规缺口系数。

（三）角规测树的注意事项

1、在确定样点位置时，如果用典型选样则样点的个数和位置要合理，必须具有代表性。

2、角规断面积系数不要过大或过小。

3、对于混交林要分别树种计数。

4、当坡度大于5°时要坡度改正。

5、遇到树干相互遮蔽难以观测，可以稍离开测点进行观测，保证离树干的距离不变，观测完后立即回到原处。

表2.1角规控制检尺结合形高求林分蓄积量记录表

径阶

测点1

测点2

测点3

相切

相割

断面积

相切

相割

断面积

相切

相割

断面积

实验三、森林抽样调查设计

一、实验目的

通过对调查总体了解，按照规定调查精度要求和一定的方法，确定样地数量和分布格局，使学生掌握森林抽样调查设计方法，熟悉设计的具体实施过程。

二、实验材料与设备

（1）地形图

实验区域的1：

1万地形图。

本次试验区为新校区北面2公里范围内的区域，大地座标标范围为：

南北3348-3351，东西40473-40475。

（2）原森林区划图

实验区近期二类调查林相图，比例尺1：

1万。

（3）PC机

Windows操作系统，安装有ArcGIS。

三、实验内容与方法

（1）确定调查范围

将1-5林班作为抽样调查范围（总体），绘制边界，求算总体面积。

（2）确定样地数量

以该区域蓄积变动系数估计样地数：

t取1.96。

估计精度取80%。

根据历史资料推算，该区域森林蓄积的变动系数C=1.6。

（3）样地布设方法

按照系统抽样的方法，将n个样地落实到地形图上。

设总体面积为A，样地面积a为0.08hm2，则总体单元数N为A/a。

系统抽样间隔i为N/n，即每隔i个单元抽取一个。

按样地间距从上而下、自西向东的顺序，在公里网交叉点上布设样地，当样地间距的横坐标或纵坐标不足1公里时，在公里网上量取相应的间隔距离布设样地。

在图的背面布设样地，按从上而下、自西向东地顺序连续编号。

实验四、森林抽样调查

一、实验目的

在森林抽样调查设计的基础上，按照森林资源规划设计调查的标准，完成野外样地定位、样地边界测设、样地因子调查和样木因子调查，使学生对森林资源抽样调查的方法有深入了解和较好的掌握。

二、实验准备

1、实验区

实验三设计的目标区域。

2、材料

森林抽样调查设计图。

记录夹、铅笔等。

3、工具

GPS接收器。

罗盘仪、皮尺、测高器。

三、实验内容和方法

1.引点定位和周界测设

GPS导航至样地位置，立标桩。

从标桩开始，沿正北、正东、正南、正西方向，每条边长28.28m，回到标桩，完成周界测设。

标桩位置在1:

10000地形图上误差不超过lmm，引线方位角误差小于1°，引点至样地的距离测量误差小于l%；用GPS定位时，纵横坐标定位误差均不超过10～15m。

周界误差：

新设或改设样地周界测量闭合差小于0.5%，复位样地周界长度误差小于1%。

2.样地调查

根据调查细则要求，调查并记载样地调查表中各项因子。

3.样木调查

对样地中全部样木分类检尺，其误差允许为：

大于或等于8cm的应检尺株数不允许有误差；小于8cm的应检尺株数，允许误差为5%，且最多不超过3株。

胸径小于20cm的树木,胸径测量误差小于0.3cm；胸径大于或等于20cm的树木，胸径测量误差小于1.5%。

当树高小于10m时，树高测量误差小于3%；当树高大于或等于10m时，树高测量误差小于5%。

4.地类、起源、林种、优势树种等因子不应有错。

5、样木位置图

为了直观反映样木在样地中的位置，应该根据每株样木的方位角和水平距（或其它定位测量数据）绘制样木位置图。

对于样地内有标识作用的明显地物和地类分界线，也应标示在样木位置图上，方便下期样木复位。

6、调查记录

按记录表格式进行。

样地记录主要调查因子，参见小班调查相关说明。

样木记录全部因子。

除编号外，全部以汉字记载，有代码时在括号内注明代码。

实验五、小班调查

一、小班区划

利用地形图和经过几何校正和辐射校正、空间分辨率大于等于10m的遥感影像，经室内初步目视判读，区划小班，然后到现地验证、修改小班边界。

小班边界现地验证采用对坡勾绘法进行。

二、小班目测调查与蓄积量计算

1、小班目测调查

小班各测树因子一般采用目测调查，通过目测练习、平时工作中积累的经验，估测林分树种组成、平均胸径、平均树高、平均年龄、郁闭度、疏密度等林分因子。

小班目测调查时，必须深入小班内部，选择有代表性的调查点进行调查。

目测调查点数视小班面积不同，规定如下：

小班目测调查点要求表

小班面积

目测调查点

3hm2以下

1～2个

4～7hm2

2～3个

8～12hm2

3～4个

13hm2以上

5～6个

2、小班蓄积量计算

（1）小班蓄积量计算方法

根据平均树高、疏密度，查同树种的断面积蓄积量标准表。

疏密度1.0时的每亩株数见资料性附表。

“断面积蓄积量标准表”：

针叶树和阔叶树均用V2。

（2）散生木与四旁树蓄积量计算方法

根据平均胸径、平均树高，查相应的二元立木材积表，再乘以株数。

三、小班调查因子与调查记载

1、小班调查因子

分别商品林和生态公益林小班按地类调查或记载不同调查因子，详见表15。

2、小班调查重点

各地在开展森林资源规划设计调查时，应根据当地森林资源的特点和调查的目的等，对调查的内容及其详细程度有所侧重。

（1）、以森林主伐利用为主的地区，应着重对地形、可及性，以及用材林的近、成、过熟林测树因子等进行调查。

（2）、以森林抚育改造为主的地区，应着重对幼中龄林的密度、林木生长发育状况等林分因子以及立地条件进行调查。

（3）、以更新造林为主的地区，应着重对土壤、水资源等条件、天然更新状况等进行调查，以做到适地适树，保证更新造林质量。

（4）、以自然保护为主的地区，应着重调查被保护对象种类、分布、数量、质量、自然性以及受威胁状况等。

（5）、以防护、旅游等生态公益效能为主的林区，应分别不同的类型，着重调查与发挥森林生态公益效能有关的林木因子、立地因子和其它因子。

表15不同地类小班调查因子表

地类

调查项目

乔

木

林

竹

林

疏

林

地

国家特

别规定

灌木林

其它

灌木

林

未成

林造

林地

末成

林封

育地

苗

圃

地

采伐

迹地

火烧

迹地

宜

林

地

其它

无立

木林

辅助

生产

林地

空间位置

1，2

权属

1，2

l，2

1，2

地类

1，2

工程类别

l，2

1，2

l，2

1，2

l，2

事权

保护等级

地形地势

1，2

l，2

1，2

l，2

土壤／腐殖质

1，2

下木植被

1，2

立地类型

l，2

1，2

l，2

1，2

l，2

1，2

立地等级

天然更新

1，2

l，2

1，2

l，2

1，2

造林类型

1，2

林种

l，2

1，2

起源

1，2

林层

群落结构

自然度

1，2

优势树种（组）

1，2

树种组成

1，2

l，2

1，2

平均年龄

l，2

1，2

平均树高

1，2

平均胸径

1，2

优势木平均高

郁闭度／覆盖度

1，2

l，2

1，2

每公顷株数

1，2

l，2

散生木

1，2

l，2

1，2

l，2

1，2

每公顷蓄积量

l，2

1，2

枯倒木蓄积量

1，2

l，2

健康状况

1，2

l，2

1，2

l，2

调查日期

1，2

l，2

1，2

调查员姓名

1，2

l，2

1，2

l，2

1，2

l，2

注：

1为商品林，2为公益林

3、调查项目记载

（1）、空间位置：

记载小班所在的县（市、区）、乡镇（林场、管理局）、村（分场、管理站）、林班号、小班号、小地名。

（2）、面积：

小（细）班面积单位为亩，保留整数。

一般小班面积在内业期间通过图上面积求算后再填写；各细班面积，除主细班面积可以不填外，其他次细班面积在野外调查时必须填好（直接估算面积或估算面积百分比）。

（3）、地形地貌：

记载小班地貌、平均海拔（单位为米）、坡度、坡向和坡位等因子。

（4）、土壤：

记载小班土类名称、质地、土层厚度（A+B层）、腐殖质层（A．层）厚度等。

（5）、植被：

记载下层植物的优势和指示性植物种类、平均高度（单位为厘米）和覆盖度。

（6）、立地等级：

根据小班优势木平均高和平均年龄查地位指数表，或根据小班主林层优势树种平均高和平均年龄查地位级表确定小班的立地等级。

对疏林地、无林地、宜林荒山荒地、宜林沙地等小班可根据有关立地因子查数量化地位指数得分表确定小班的立地等级。

（7）、群落结构：

生态公益林根据植被的层次多少确定群落结构类型。

分别记载为完整结构（简称“完整”）、复杂结构（简称“复杂”）、简单结构（简称“简单”）

（8）、自然度：

根据干扰的强弱程度记载。

（9）、工程类别：

分别长防林工程、太防林工程、沿海防护林工程、野生动植物保护工程、速生丰产用材林工程、平原绿化、自然保护小区、世贷造林、退耕还林、特色基地、其它工程填写。

（10）、森林类别：

分别生态公益林、商品林记载。

以前已界定为生态公益林的小班，森林类别、以及事权等级、保护等级三个调查因子必须记载；以前未界定为生态公益林的小班，而现在林种确需定为防护林、特种用途林的小班，森林类别、以及事权等级、保护等级三个调查因子不记载。

重点区划：

根据重点公益林区划界定成果，分别国家重点、省重点记载。

（11）、事权等级：

生态公益林（地）分为国家级、省级、市级和县级。

（12）、保护等级：

生态公益林（地）分为特殊保护、重点保护和一般保护。

（13）、权属：

分别林地所有权、林木所有权和使用权调查记载。

（14）、地类：

按最后一级地类调查记载。

如乔木有林地应分别，记载为“纯林”、“混交林”；灌木林应分别记载为“国家特别规定灌木林”（简称“籍灌林”）、“其他灌木林”；未成林地应分别记载为“未成林造林地”（简称“未成造”）、“未成林封育地"（简称“未成封”）；无立木林地应分别记载为“采伐迹地”、“火烧迹地”、其它无立木林地；宜林地应分别记载为“宜林荒山荒地”、“宜林沙荒地”（简称“沙荒地”）、“坡耕地”和“撩荒地”等。

（15）、林种：

按林种划分技术标准调查确定，记载到亚林种。

为便于记载，以下林种名称可简化：

水源涵养林简称“水涵林"：

水土保持林简称“水保林”；防风固沙林简称“防风林”；农田防护林简称“农防林”；环境保护林简称“环保林”；名胜古迹和革命纪念林简称“纪念林”；自然保护区林简称“自保林”；短轮伐期工业原料用材林简称“短工林”；速生丰产用材林简称“速丰林”；一般用材林简称“用材林”；食用原料林简称“食用林”；林化工业原料林简称“林化林”等。

（16）、起源：

按主要生成方式调查确定。

分别人工造林（简称“人工”），飞机播种（简称“飞播”）及天然更新（简称“天然”）进行记载。

（17）、林层：

商品林按林层划分条件确定是否分层，然后确定主林层。

并分别林层调查记载郁闭度、平均年龄、株数、树高、胸径。

蓄积量和树种组成等测树因子。

除株数、蓄积量以各林层之和作为小班调查数据以外，其它小班调查因子均以主林层的调查因子为准。

分林层的小班，层次用罗马字表示，登记时应将主林层写在上面，次林层写在下面。

如上层为马尾松，下层为杉木，而杉木为主林层，则记作：

Ⅱ杉

Ⅰ松

（18）、优势树种（组）：

分别林层记载优势树种（组）。

（19）、树种组成：

纯林时，填写树种名称，如松；多树种混交时，用十分法记载，并且优势树种写在前面，如7杉3松。

复层林时分别林层记载。

（20）、年龄及龄级：

年龄栏分别林层，记载优势树种（组）的平均年龄，经济林也需记载年龄。

平均年龄由林分优势树种（组）的平均木年龄确定，平均木是具有优势树种（组）断面积平均直径的林木。

乔木树种龄级按优势树种（组）的平均年龄确定，竹林的龄级记平均竹度，经济林龄级记生产期。

（21）、平均胸径：

分别林层，记载优势树种（组）的平均胸径。

（22）、平均树高：

分别林层，调查记载优势树种（组）的平均树高。

在目测调查时，平均树高可由平均木的高度确定。

灌木林设置小样方或样带估测灌木的平均高度。

（23）、优势木平均高：

在小班内，选择3株优势树种（组）中最高或胸径最大的立木测定其树高，取平均值作为小班的优势木平均高。

（24）、郁闭度或覆盖度：

郁闭度表示林冠垂直投影遮覆地面的程度，最大为1.0。

用目测或一步一抬头法测定各林层的郁闭度。

郁闭度用十分法记载，有林地小班取一位小数，疏林地小班取二位小数。

灌木林记载覆盖度，用百分数表示。

（25）、疏密度：

疏密度是衡量蓄积量（断面积）的林分密度指标。

标准林分的疏密度定为1.0。

有些林分蓄积量比标准林分还大，疏密度可以大于1.0。

疏密度用十分法记载，取一位小数。

（26）、每亩株数：

分别林层记载活立木的每亩株数。

无特殊情况，注意平均胸径、平均高、疏密度、每亩株数间的一致性。

（27）、每亩蓄积量：

分别林层记载活立木每亩蓄积量，至0.1m³。

（28）、散生木：

分树种（组）调查小班散生木的起源、平均年龄、平均胸径、平均树高、株数，计算各树种蓄积和总蓄积。

跟在所在小（细）班后，另起一行进行记载。

在小班卡的“地类”文字栏记载“散生木”。

“蓄积”栏保留1位小数。

（29）、四旁树：

小班内的小面积非林地细班中的四旁树，跟所在的细班后，另起一行进行记载。

四旁树调查记载内容同散生木。

在小班卡的“地类”文字栏记载“四旁树”。

不划入小班的大面积非林地中的四旁树、村庄等居民区内的四旁树，按第六章有关条款调查。

（30）、枯倒木蓄积量：

记载小班内可利用的枯立木、倒木、风折木、火烧木的总株数和平均胸径，计算蓄积量。

（31）、立地类型：

根据小班（细班）有关立地因子查立地类型表确定小班（细班）立地类型。

（32）、造林类型：

对适合造林的小班（细班），根据小班（细班）的立地条件，按照适地适树的原则，查造林典型设计表确定小班（细班）的造林类型。

（33）、经营类型：

根据小班（细班）的立地条件、林分因子，查森林经营类型表确定小班（细班）的经营类型。

（34）、天然更新：

调查小班天然更新幼树的种类、年龄、平均高度、平均根径、每公顷株数、分布和生长情况，并评定天然更新等级。

（35）、健康状况：

记载林地卫生、林木（苗木）受病虫危害和火灾危害以及林内枯倒木分布与数

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