测树学实验指导书文档格式.docx

1、其刻度盘上标有不同水平距离（15，20，30、40m）时所对应的不同仰角和俯角的树高值。图 14布鲁莱斯测高器构造 图 15布鲁莱斯测高原理 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.启动钮 8.修正表 测高时，首先选测某一水平距离，然后，分别以下情况测算树高：（1）在平地上测高：测者立于测点，按下仪器按纽，使指针自由下垂，用瞄准器对准树梢后，即按下制动纽，固定指针，在度盘上读出对应于所选测水平距离的数据 h，再加上测者眼高 l，即为全树高 H，见图 l-6（a）。（2）在坡地测高：先观测树梢，求得 h1，再观测树基，求得 h2，若两次观测角度正负号相异时（仰

2、角为正，俯角为负），见图 l6（b）。则树木全高（H）为：式中：S 为水平距离。若两次观测角度正负号相同，见图 1-6（c），则树木全高（H）为：这种测高器的优点是操作简单，易于掌握，在视角等于 45 时，精度较高，但需要测树木至测点的水平距离。测高注意事项：测高时一定要两次读数之和（差）。测高的水平距离应尽量与树高相同。树高小于 5m 时不用测高器，而用测杆测定。对阔叶树不要误将树冠倒侧当作树梢。图 16在坡地上测高 （三）多用测树仪 近二、三十年，多用途的综合性测树仪的研制取得了较大的进展，这类测时仪能测定树高、立木任意部位直径、水平距离、坡度、每公顷断面积等多种因子。我国常见的有 LC-

3、1型和 LC-2 型林分速测镜，DCW-3 型光学测树仪、DQW-2 型望远测树仪等。此处仅就 DQW-2型望远测树仪作简要介绍。DQW-2型望远测树仪其结构如图 1-7。原理是用显微投影的标尺，测量经望远镜放大了的目标，通过光学系统，成象在一个焦平面上，以相似形定理和三角函数作为测量原理。使用时，将仪器固定在三角架上，按下制动纽，待鼓轮静止后，通过目镜可见到圆形视场（图 1-8）被准线分为上下两部分。上半部是观测目标，下半部是测量各因子用的标尺。1测水平距离：司尺员将视距尺一端顶到被测树干上，使尺面垂直于仪器观测方向，并力求水平（图 l-9），用仪器看视距尺，测距尺所夹视距尺的刻度数即为所测

4、的水平距离（视距尺的最小格值为 0.2m），见图 1-10。物镜组 图 17 DQW-2型望远测树仪 2测树高：（1）测立木全高（H）:原理与勃鲁莱测高器相同，（H尺读数为异号时），（H尺读数为同号时）。B观测时水平距离的 1（m）；Cl观测树顶梢 H尺上的读数（格）；C。观测树基部 H尺上的读数（格）。（2）标定中央直径的部位：当仪器对准中央直径时，H尺的读数应该是：（H尺读数为异号时），（H尺读数为同号时）。将此读数调至准线上，这时，准线与树干相截的位置即是中央直径部位。图 18 圆形视场 图 19 司尺 图 110 测距（3）标定任意树高：H 尺的读数是 （H尺读数为异号时），（H尺读数

5、为同号时）。式中，标定高度（m）。将求得的 H尺读数调至准线位置，此时，准线与树干相截处即为所要标定的树干高度。（3）测树干直径：L测径尺读数（即条带数，窄条带为 1,宽条带为 10）；B观测时水平距离的 0.1（cm）。DQW-2型望远测树仪的其余功能，在以后的实验使用中可再作现场介绍。四、实验组织安排 1实验时，先讲述各种仪器的构造，使用方法及测高原理。2实验之前，选取 1015株树进行编号，并用精度较高的仪器（如经纬仪等）测树高，作为树高实际值，以求算测定误差。五、思考题 1为什么要进行轮尺刻度整化?若起测直径为 6cm 时，试以 4cm 为一径阶说明整化刻度法。2比较各种测高器的优缺点

6、。3当你只有一直尺或三角板时，怎样用它来测高?说明原理及方法。六、实验报告 提交测径、测高及误差计算结果（用表 11）。表 1-1 树木胸径、树高测定计算表 编 号 胸 径 测 定 树 高 测 定 轮 尺 超生波测高器 勃鲁莱测高器 DQW-2型望远测树仪 第一方向 第二方向 平 均 围 尺 实际高 全 高 误差（%）全 高 误差（%）全 高 误差（%）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 实验二 伐倒木材积测定 一、目 的 1学会用树干上几个必要的直径值绘制树干纵剖面图（削度图）的方法；2掌握用中央断面、平均断面求积式及其区分求积式计算树干材积的方法；3了解

7、标准木（样木）卡片的内容。二、资料、仪器及辅助用表 1.计算机 230 20cm 方格纸一张及必要的绘图仪器；3标准木卡片（见用表 2-1）；三、方法、步骤 （一）首先根据标准木卡片中树高及 1m、3m、5m等高度处的带皮与去皮直径，在方格纸上横轴以 1：100、纵轴以 l：10 的比例绘树干纵剖面图。（以直线连结各点不作修匀）。（二）用中央断面及平均断面求积式计算树干带皮材积。首先由树于 1m、3m、5m等高度处的带皮与去皮直径计算所需的数值，然后代入以下公式计算树干材积。（1）（2）梢头材积，根据梢头长度及梢头底面积值由公式：计算。将以 和 计算的材积再分别加上梢头材积即为该树干的总材积值

8、。（三）以 2m 为一区分段，用中央断面区分求积式计算树干材积 由树干 1m、3m、5m等高度处的带皮与去皮直径和区分段长，用圆柱体体积公式计算各区分段的材积，各段材积之和，再加上梢头材积即为整个树干材积。（四）以 2m 为一区分段，用平均断面区分求积式计算树干材积。首先由树干树干 1m、3m、5m等高度处的带皮与去皮直径，采用线性插值公式计算树高 2m、4m等高度处的直径，并计算出该直径的相应断面积代入下式计算树干材积。，（3）式中：区分段长 梢头长。再加上梢头材积即为树干总材积。四、思考题 1这次实验所用四个公式计算的树干材积是否相等?如不相等，是否能简单的说明一下理由?2能否利用树干纵剖

9、面图，直观的描述一下树干的纵剖面形状?3实际进行造材时除考虑树种、材种的长度和粗度外，还要考虑什么?为什么?4用区分求积式计算的各材种材积，与由原木材积表查出的各材种材积值是否一致?能叙述不一致的理由吗?五、实验报告 1.树干纵剖面图 2各种公式计算树干材积的结果（表 22）。4按区分求积式计算各材种带皮与去皮材积的结果记入标准木卡片的相应栏内。用表 2-1 标 准 木 卡 片 黑龙江省 伊春市 南岔 林业局 林场 8 林班 25 小班 枫桦红松林 林型 标准地 No II14 1.树 种 红松 2.所属林层 单层林 3.胸高直径带皮 33.0 cm，去皮 32.6 cm 4.胸高断面积带皮

10、，去皮 5.圆柱体体积带皮 ，去皮 6.树干高度（伐根高不计）27.2 m 21.胸高直径最近（10）年内的生长量 1.4 cm 22.生长率%23.中央直径最近（）内的生长量 cm 24.生长率%25.处的直径带皮 27.5 cm，去皮 26.8 cm 26.树干中央直径带皮 22.0 cm，去皮 21.2 cm 27.处的直径带皮 10.0 cm，去皮 9.2 cm 28.形率 q1带皮 ，去皮 29.q2带皮 ，去皮 7.第一死枝高 8.6 m 8.第一活枝高 11.0 m 9.树冠长度 16.2 m，百分数%10.树冠投影 东西 4.8 m，南北 5,7 m 11.树高最近（10）年内

11、的生长量 1.07 m 12.伐根高 8 cm 13.伐根上的年轮数 150+10 14.伐根上的心材直径 cm 15.伐根上的被压直径 cm 16.伐根上的被压年数 17.伐根上的病腐直径.cm 18.病腐蔓延高度.m 19.生长情况（划线指出）.弱小、中庸、良好。20.胸高直径最后一厘米内的年轮数.10 30.q3带皮 ，去皮 31.形数：带皮 ，去皮 32.树干材积：带皮 去皮 33.（）年前 34.连年生长量 35.生长率.%36.平均生长量.37.树皮材积.38.树皮率（占树干带皮材积的百分比）%39.枝条材积.40.枝条率（占树干带皮材积的百分比）.%距树干底断面的高度（m）直 径

12、（cm）最近（）年 内直径生长 材 积（mo）带皮 去皮（）年前 带皮 去皮（）年前 根 径 X X X 、X X 伐 根 42.0 41.2 X X X 胸 径 33.0 32.6 X X X 1 33.5 33.0 3 30.0 29.2 5 28.5 27.8 7 28.0 27.4 9 25.0 24.4 11 23.0 22.5 13 22.5 21.5 15 20.0 19.4 17 16.0 15.2 19 14.0 13.4 21 12.5 11.5 23 10.0 9.4 25 6.0 5.6 26（梢底）4.0 3.6 总 计 用表 2-1（续）用表 22 各公式计算树干材

13、积表 公 式 名 称 公 式 型 计算的材积（m ）（不含梢头）梢头材积（m3）中央断面求积式 平均断面求积式 平均断面区分求积式 央断面区分求积式 实验三、标准地调查及林分调查因子的测算 一、目的 1初步掌握标准地外业调查技术和内业计算方法；2学习目测方法。二、仪器及工具 罗盘仪、二米测竿、测绳、皮尺、轮尺（或围尺）、勃鲁莱测高器（或其它测高 器）、记录夹、记录用表、森调工作手册、粉笔、方格纸、计算工具等。三、方法步骤 本实验分组进行，每小组 6-7 人。（一）外业 1选择标准地的基本原则:（1）在哈尔滨实验林场对所调查林分作全面踏查，掌握林分的特点，选出具有代表性的，即林分特征及立地条件一

14、致的地段设置标准地。（2）标准地不能跨越河流、道路或伐开的调查线，且应远离林缘。（3）标准地面积：按标准地上林木株数的多少为标准。如近熟和成熟林应有 100株以上，中龄林 150株以上，幼龄林 200株。一般先用 400m2 的小样方查数株数，再按上述标准推算满足要求的标准地面积。（4）标准地形状：一般用矩形或方形。2标准地境界测量：（1）用罗盘仪测角，用皮尺或测绳量距离。坡度 5 以上应改算为水平距，相对闭合差一般要求不超过各边总长的 1/200。相对闭合差。（2）设置固定标准地时应将标准地与已知测线明显地物标相联，并在标准地调查薄 上绘略图，以便日后查找。（3）在标准地四角埋设标桩。埋桩时

15、，其写字面要朝向标准地的角线方向。标桩规格：永久标准地标桩，用针叶树剥皮制作，粗 20cm，长 1.5m，埋入地下70cm。流水帽砍成圆锥形，流水帽下隔 5cm 以下砍出写字面，长 25cm，宽 15cm。用铅油写出标准地号、标准地面积及设年月日。临时标准地的标桩，粗 1214cm，长1.2m，埋入地下 50cm。3标准地调查：（1）每木调查：在标准地内分别树种、活立木、枯立木、倒木，测定每株树木的胸径的工作，称每木调查（或每木检尺）。径阶大小的确定：林分平均直径 612cm，采用 2cm 为一径阶；林分平均直径在 12cm 以上，以 4cm 为一径阶，人工林可用 1cm 为一径阶。确定起测径

16、阶：检尺时最小径阶称为起测径阶，小于起测径阶的树木称为幼树。一般调查时，天然成过熟林起测径阶为 8cm，中龄林 4cm，人工幼林 1 或 2cm。划分材质等级：a用材部分占全树高 40以上者为经济用材树。b用材部分长度在 2m（针）或 1m（阔）以上，而小于全高 40者为半经济用 材树。c用材部分在 2m（针）或 lm（阔）以下者为薪材树。在实际工作中一般只分用材树和薪材树。半经济用材树的 60记入经济用材树，40记入薪材树。但需另计枯立木和倒木以供计算枯损量。每木检尺：三人一组：二人测胸径，一人记录并作记号。测径时，必须分别树种、材质等级和径阶，同时应分别林层进行。在坡地应沿等高线方向进行，

17、在平地沿 S 形方向量测。测 径时应注意：a必须测定距地面 1.3m 处直径，在坡地量测坡上 1.3m 处直径。b轮尺必须与树干垂直且与树干三面紧贴，测定胸径并记录后，再取下轮尺。c.遇干形不规整的树木，应垂直测定两个方向的直径，取其平均值。在 1.3m 以下分叉者应视为两株树，分别检尺。d测定位于标准地境界上的树木时，本着北要南不要，取东舍西的原则。e.测者每测一株树，应报出该树种、材质等级及直径大小，记录者应复诵。凡测过的树木，应用粉笔在树上向前进的方向作出记号，以免重测或漏测。在固定标准地调查时，一律采用 lcm一径阶或记实际胸径，每木检尺要分别树种，健康木，病腐木或生长级记录，每株树应

18、编号，并在其 1.3m 处作上记号（如 T），以利下次复测，测定精度 0.10m。（2）测树高：测高的主要目的是为确定各树种的平均高。应分别树种和径阶测树高，主要树种应测 1530株，中央径阶多测，两端逐次少测。凡测高的树木应实测其胸径和树高，将所测结果记入“测高记录表”中，通过绘制树高曲线图，由林分平均直径查出林分平均高。亦可用数式法回归计算。对其它次要树种可选 35株相当于平均直径大小的树木测高，取其平均值为平均高。优势木测高规定：a标准地每 100m2 测一株树高最高、树冠完整的树木；b将标准地大致分为几个小区，每区选一优势木测高；c优势木平均高 用勃鲁莱测高器测高，精确到 0.5m。幼

19、林可用特制测竿测高，必须有专人观察测竿是否正确达树顶，不得由持竿人在树下估计，用测竿测高精确到 0.1m。树冠测定：对测高，样木要测枝下高（）和冠幅（）。枝下高精确到 0.5m。冠幅要求按东西、南北二个方向量测，精确到 0.lm。将测高样木的量测值（胸径、树高、枝下高及冠幅），按径阶填入测高记录内（用33）。优势木测高值填入表 31。（3）测定树木年龄：用查数伐根上的年轮数，或用生长锥其它方法确定接近平均直径树木的年龄。混交林只确定优势树种的年龄。有些树种的幼树可以数轮枝确定年龄时，应加上生长达最基部一个轮生枝高度所的年。（4）测定郁闭度：标准地的两对角线上树冠覆盖的总长度与两对角线的总长之比

20、，作为郁闭度的估测值。或在标准地内机械设置 100个样点，在各点上确定是否被树冠覆盖，总计被覆盖的点数，并计算其频率，将此频率作为郁闭度的近似值.树冠投影法：在方格纸上绘制标准地树冠投影图，从图上求出投影面积和准地面积，用下式计算之：郁闭度；林冠投影面积；林冠空隙面积；标准地面积。（5）选伐标木（样木）和解析木：根据平均木或不同的调查目的选取标准木或解析木。将标准木所在林分状况记入准木卡片。选出的标准木测定其胸径、树冠的东西、南北长度，记载树木生长情况，然后伐倒，伐根不超过胸径 13。查数伐根上的年轮数，测定心材直径、被压期间年轮数和大小及其病腐情况。实测树高（精度 0.1m）、树冠长度、树高

21、 14、12、31 处的带皮和去皮直径，测胸径和 12处直径，测最近 10年（或 5年）的直径生长量及胸径最后 lcm的年轮数。以 2m（或 lm）为区分段，进行区分求积。则作树干解析时，应在伐根、胸径，各区分段中央直径及梢端处截取圆盘。如不作树干解析，则在胸径和各区分段中央直处测定最近 10年（或 5年）直径生长量。用目测截断法测定最近 10年（或 6 年）树高生长量。根据木材规格对标准木合理造材，将各材种名称、大小记载入“标准木卡片”。（6）地形地势、植被、土壤、更新及病虫害的记载与调查。记载标准地的坡位（上、中、下及谷地）、坡向（用象限角记载）、坡度（以度为单位）和海拔。植被调查方法：林

22、下植被的描述与分析是森林植被调查的一个重要方面，是研究林分分类、动态及生产力不可缺少的基础性工作。主要调查记载林内有哪些植被种（草本）及其生长状况分布情况、高度、覆盖度，林缘的植物情况；是否有地被物（苔藓、地衣）以及死地被物（枯枝落叶层）的情况。用样方调查：标准地内四角及中心各设一块 1 1m 的样方。设置好样方后，要估测一下总盖度、营养苗（即仅带枝叶的营养休）及生殖苗（具花或果实的苗）的平均高度。记录样方内所出现的全部植被名称。对每种植被作如下数量指标调查；a.密度：密度是与多度意义相近的一个指标。它是脂单位面积内某种植物的个体数目。测时即数每一平方米样方内所测植物的株（或从）数。b盖度；指

23、植物地上部分（枝叶）的垂直投影，以覆盖面积的百分比表示（它相当于林业上所用的郁闭度）。盖度可分种盖度（又叫分盖度）、层盖度及总盖度（群落盖度）。要求测定每种植物的种盖度（由于植物枝 n十相互重叠，各种之种盖度之和常大于总盖度）。c高度：植物高度说明植物的生长情况、竞争和适应能力。对每种植物种高度的测定，应分营养苗及生殖苗分别测定，注意测量的自然高度应取平均值。d物候相，即指植物随气候条件按时间有规律的变化而表现出的按一定顺序的发育期。可分营养期、花蕾期，开花期、结实期和果后营养期等几个阶段。树 种 名 称 盖 度 多 度 平均、高 物候相 生活力 分布密度株（）（cm）（m2）山刺玫 3 Un

24、 50 果后营养 中 8 野豌豆 7 sol 50 果 强 1 多度采用德鲁全法记载：Cop3植物覆盖 50%以上（分布很多）；Cop2植物覆盖 25以上（分布较多）；Copl植物覆盖 525以上（分布中等）；Sp植物覆盖 5 甲。以下（稀疏、散生）；Sol少；Un单株状态：Soc分布均匀；Gr布不均（块状）e.生产力：指植物的生长状况，它是一个相对指标。可分强、较强、中等、较弱及弱填写，其记载形式举例如上：将植被（幼树、下木及活地被物）调查结果，填用表55 中。土壤调查：在标准地内选择有代表性的位置，挖土坑，记载土壤剖面（详见“土壤调查表”）。更新调查：可用小样方或其它方法调查与记载树种、年

25、龄、平均高、分布状况及密度等。病虫害及其它情况的记载。（7）清理林场，以保持林内环境卫生。4进行目测练习：（1）对本组标准地的主要测树因子作目估，将目测结果记入“标准地调查薄”封面的其它栏内。在内业计算出标准地各调查因子后进行比较。（2）如时间允许，可在各组标准地内业完成后，由教师带领在每块标准地上先由学生目测，再宣布实测结果，培养学生的目测能力。（二）内业 主要是标准地材料的计算与整理。内容是：1标准木各调查因子的计算（即实验二“标准木卡片”上有关内容）：（1）用区分求积法计算标准木带皮、去皮及 10年前的材积，（2）材积生长量的计算：总平均生长量：连年生长量 （3）胸径、树高、材积生长率的

26、计算：（4）计算形数：（5）计算形率：式中 H/4、H/2、3H/4 处的直径 （6）计算树皮材积及树皮率：树皮材积=V带皮-V 去皮 树皮率 （7）材种材积的计算（详见实验二）。2标准地各调查因子的计算：（1）林分平均直径：计算林分平均直径：单纯同龄林分直径结构规律的分析：a.正态分布规律的验证：在方格纸上，以横轴示径阶，纵轴示株数，把每木调查所得的各径阶株数点绘于图上，联结各点得析线图，观察该林分的直径分布状态。b.求算林分最大径阶和最小径阶之组中值与林分平均直径之比值；林分平均高：以林分平均直径在树高曲线图上查出相应的树高为林分平均高。用各径阶中值在曲线图上查出各径阶平均高。优势木平均高

27、，以优势木的算术平均高作为上层木平均高。求算最大、最小树高与林分平均高的比值并观察其范围大小。（3）平均年龄：以标准木年龄的算术平均值作为平均年龄。（4）每公顷株数与断面积的换算：将标准地各树种的株数与断面积分别被标准地面积除，即换算成每公顷株数与断面积。（5）蓄积量：（详见实验八）（6）树种组成：按各树种蓄积量（或断面积）占总蓄积量（或总断面积）的成数计算，并用十分数表示（如 8 落 2 桦）。（7）疏密度：疏密度（8）标准地各径阶各材材积及材种出材率的计算（详见实验二）。根据林分平均年龄、平均高查地位级表确定地位级。根据优势树种平均年龄及上层木平均高，查该树种地位指数表确定地位指数。以上是

28、对单纯同龄林为例，说明标准地调查及其调查因子的测定。如为复层林，则应先测各森林分子的调查因子，再确定林层的调查因子。四、思考题 1标准地调查法有何用途？标准地调查的关键性步骤是什么？2根据你所设测的标准地计算结构，简述一下该林分的特点和生长情况。五、实验报告 以小组为单位提交外业调查和内业计算的全部结果（用表 51 至 55）用表 51 标 准 地 调 查 簿 标准地号：_ _林业局 _林场 _林 班 _小班 树种 起源 平均年龄平均直径平均树高优势木高 地位指数 树种 组成 郁闭度蓄积量 材种出材量 材积生长 活立木 枯立木 标准地详细位置 （GPS定位）：东经：北纬：标准地略图：（在图上注明各边之方位角及边长（m），指北方向）标准地面积：_公顷 环境因子调查记录 项 目 分 级 实测值 土壤名称 土壤厚度（cm）80 A层厚度（cm）25 石砾含量（%）（0.5m）50 坡 度 25 坡 向 阴、阳、半阴、半阳 坡 位 脊、上、中、下、平 地 形 山坡、山脊、平地、谷底 海 拔 其 他 郁闭度测定 对角线总长或对角线上树冠冠幅总长 用表 52 人工林调查表 标准地面积 m2标准地号 省 地区（市）（县）林场 I.林地概况 1.地形 2.海拔高 3.坡向坡位 4.土壤 5.主要植物种 II.造林情况 1.造林前土地种类 2.造林时间 年 月 3.整地方法,规格数量及