样地监测方案.docx

1、样地监测方案热林中心样板基地建设成效监测方案一、监测目的为了进一步落实国家林业局关于开展森林经营样板基地建设的指导意见和国家林业局造林绿化管理司关于做好全国森林经营样板基地建设成效监测工作的通知，中国林科院热林中心根据全国森林经营样板基地建设成效监测方案，结合热带、南亚热带植被、气候及地形等特点，制定了热林中心样板基地建设成效监测方案。旨在通过样板基地连续监测样地数据和经济社会发展指标，科学评估森林经营模式的适用性，以及森林经营对于促进南方林区社会经济发展的作用，进一步完善森林经营技术、提升森林经营管理水平，带动南方的林业发展。二、样地设置和监测样地设置的重点是在经营作业林分和保留对照林分内，

2、设置样地实测调查。选择样地需要在全面踏查林分对象的基础上，掌握林分的特点，选出具有代表性、原始性、典型性的地段设置样地。样地不能跨越河流、道路或伐开的调查线，并应远离林缘，坡度5以上应改算为水平距，闭合差一般要求不超过各边总长的1/200。（一）样地数量和面积根据“2014年度全国森林经营样板基地建设总结报告”，结合热林中心的经营模型，热林中心共监测5种森林经营类型，7种经营模式，详见森林经营样板基地成效监测样地信息表，每种模式设置3个作业观测样地，1个未作业的对照样地，样地大小使用400 m2（半径11.29 m）的圆形样地。森林经营样板基地成效监测样地信息森林类型示范模式名称样地信息造林时

3、间实验场林班-小班面积（亩）珍贵树种大径材经营类型红椎大径材定向培育模式1983伏波5-115-3251速生阔叶树种人工林经营类型速生阔叶树种人工林小面积皆伐模式人工针叶纯林近自然化改造类型马尾松人工纯林近自然化改造模式马尾松1993阔叶树2008伏波1-21-4244.5杉木人工纯林近自然改造模式杉木1993阔叶树2008伏波1-91-11177马尾松林隙下丛植红椎模式马尾松1997红椎2014伏波19-1120-11124.5马尾松脂材兼用林经营类型马尾松脂材兼用林培育模式桉树降香黄檀同龄混交模式降香黄檀10桉树10青山66-466-283.98.7样地布设方法如图1所示。按照调查目的与对

4、象的不同，将林分分为乔木层（A）、灌木和幼树层（B）、草本和幼苗层（C）和土壤层（D）四个层次，样地中灌木、幼树（5 5 m）和草本幼苗（1 1 m）的调查样方设置3个，土壤调查样方设置1个，各层次的调查布设具体如下所示：图1 面积400 m2圆形样地布设示意图（二）样地设置的仪器和用具样地标志物、水泥桩、围栏用铁丝、铁钉、皮尺、测绳、钢卷尺、标牌、罗盘仪、游标卡尺及GPS。（三）固定样地现地布设（1）选择适合定期观测和实验目的的林分。（2）确定圆形样地的圆心，在圆心处埋设水泥标桩，并标记圆心，标桩粗为10cm，露出地面50-100cm。（3）样地坡度大于5时，内业计算时要将样地的边长换算成水

5、平投影长度。（4）在乔木胸高处(1.3m)用油漆围绕树干一周标记出胸高测量点。每棵树上用铝牌标记永久树号。（四）样地的复测（1）样板基地每年复测一次；监测时间应为9-11月。（2）按树号顺序测量胸径、树高、冠幅等指标，测量精度和测量仪器应与初测时一致。挂牌树木号牌不清楚的要根据往年的数据以及周围树木的标号，补上新的同号标牌，新进界植株要接续最后一树号编号。枯死木另测。（3）按初测时相同的调查标准，复测每个小样方的树种更新及灌木、草本指标。（4）检查标桩和修补界标。（五）样地监测因子和标准样地监测原始数据包括基本的单株木测树因子，如胸径、树高、枝下高、密度等，以及林下植被、土壤状况等。时序数据包

6、括作业法实施前的本底调查数据、作业后的观测数据和定期复测数据等。表1所列为样地监测核心因子，应严格按表中标准和代码执行，以提高监测数据的完整性、一致性和可比性。表 1监测指标和标准代码表数据编号数据记录指标记录标准和代码1树种中文名（在基本情况描述中提供树种中文名-拉丁名对照）；2胸径精度0.1 cm；3树高精度0.1 m；4枝下高记录根部到树冠下的第一轮活枝的高度，精度0.1 m；5活力1-有竞争活力的、2-有活力的、3-活着的、4-濒死的、5-枯立的；6层次1-优势木层、2-主林层、3-次林层、4-冠下层（幼树层）；7起源1-植苗实生、2-播种实生、3-天然实生、4-天然萌生；8林木类型Z

7、 -目标树、B-干扰树、 S-特别目标树、 N-一般林木（可以不记录）；9干材质量1-通直完满、2-轻度弯曲（树干有1-2个以下不显著弯曲）、3-二分叉树干、4-多分枝、5-重度弯（扭）曲（存在两个以上显著的弯曲）；10损伤1-无损伤、2-轻度损伤、3-中度损伤、4-重度损伤；11冠幅以树干为中心，记录东西南北四个方向的林冠投影长度；12林木的样地空间位置有2种获取的方法：（1）林木相对于样地中心点的距离和方位角（图1、2）；（2）林木在方形样地或小样方内的X、Y坐标，单位 m, 0.1精度；13样地地理坐标记录中心点（或左下角）的坐标，以经纬度表示。三、样地数据调查记录方法样地调查因子包括林

8、分概况，乔木、灌木和草本，土壤以及枯枝落物等信息。（一）样地数据主要内容1）林分概况因子包括地理坐标、优势树种、立地类型、林分起源、样地位置（林场、林班、小班）、坡度、坡向、坡位、海拔、权属、林种等信息（填写附表G）。2）乔木信息主要是指样地内所有胸径大于5 cm的林木的树高、胸径、生活力、起源，干材质量等，同时需要记录林木到样地中心的距离的方位角。每种样板林类型（经营模式），至少有一个样地做林木定位，林木定位的样地应同时测量林木的冠幅（填写附表A-1、A-2）。3）灌木和幼树信息主要记录样方内灌木的种类、株数、相对盖度、平均高等；以及高度大于30 cm且胸径小于5 cm的幼树名称、高度、地径

9、编号等（填写附表B）。4）草本信息主要记录植物种类、数量、高度、盖度，以及高度在30cm以下苗木的树种名称和株数（填写附表C）。5）土壤信息获取需要挖掘土壤剖面，记录枯落物和各层厚度，同时取样用于土壤物理（容重、孔隙度、持水量）和化学性质（pH值、有机质、N、P、K等）性质的测定（填写附表D）。（二）监测样地概况（G层）调查1.样地号按照林场、林班、小班、样地号进行编码。2.林分类型林分类型主要由优势树种决定，通常根据树种组成、森林起源、林龄等结构特征划分。3.林分起源天然：指天然下种或萌生起源。人工：指由植苗（包括植苗、分殖、扦插）、直播（穴播或条播）或飞播方式形成，包括人工林采伐后萌生形成

10、。4.GPS坐标记录样地采集中心点（O点）GPS坐标值。5.坡向样地范围的地面朝向，根据方位角分为无坡向(坡度 5)、北、东北、东、东南、南、西南、西、西北9个坡向，划分标准见表2。表 2 坡向判断标准坡向方位坡向方位坡向方位无坡向-东向68-112西南203-247北向338-22东南113-157西向248-292东北23-67南向158-202西北293-3376.坡位分山脊、上坡、中坡、下坡、山谷、平地、低洼和全坡，划分标准见表3。表 3 坡位判断标准坡位描述山脊山脉的分水线及其两侧各垂直向下15米内范围上坡坡顶至坡面上部1/3处中坡中部1/3处下坡下部1/3处山谷两对应坡面之间平地平

11、地和梯地低洼地低洼地、沟槽地全坡样地包含全部坡位7.坡度借助超声波测高仪进行测量，记录坡度值。8.灾害种类、程度灾害种类包括病害、虫害、兽害、火灾、风灾、雪灾（倒伏）、干旱、水灾和其它等，可能出现多项。灾害程度根据林分的生长状况和灾害影响程度分为无、轻度、中度、严重4个等级，划分标准见表4。表 4 灾害程度判断标准表灾害程度判断标准无0%轻度1 20%中度20 60%9.健康度评估从生长状态、分枝发育情况、树叶大小、色泽等对林分健康状况作综合评价，划分标准见表5。表5 健康度判断标准表健康度判断标准健康林分生长、分枝发育良好。树叶大小、色泽正常；无干扰亚健康林分生长较好，叶部偶见枯黄、褪色或非

12、落叶季落叶（少于10%）健康受干扰叶部可见枯黄、褪色或非落叶季落叶（10-30%）不健康林分生长不健康。叶部多见枯黄、褪色或非落叶季落叶（ 30%）10.郁闭度有林地或疏林地样地内乔木树冠垂直投影覆盖面积与样地面积的比例。可采用对角线截距抽样法，即每隔2m设一个观测点，有树冠遮蔽时算一个郁闭点，用两条直径上的郁闭点总数除以观测点总数。当郁闭度小于0.30时，采用平均冠幅法测定，即用样地内林木平均冠幅面积乘以林木株数得到树冠覆盖面积，再除以样地面积得到郁闭度。当林分郁闭度大于0.70、坡度大于36或幼林平均高小于2m时，郁闭度可以目测。未郁闭幼林的郁闭度按栽植密度计。如果样地内包含2个以上地类，

13、郁闭度应按对应的有林地或疏林地范围来测算。对于实际郁闭度达不到0.20，但保存率达到80%以上生长稳定的人工幼林，郁闭度按0.20记载。灌木盖度：样地内灌木群落的垂直投影面积占样地总面积的百分比。草本盖度：样地内草本群落的垂直投影面积占样地总面积的百分比。11.土壤种类参见林下枯落物和土壤层（D层）因子。12.经营和干扰历史经营活动分为9大类：幼林抚育、间伐、主伐、改造、造林、飞播、补植、封山育林。其中，间伐又细分为强度间伐、中度间伐、弱度间伐3个亚类，为方便记录，把3个间伐与其它项目并列。如有多次经营活动，填写经营活动时间及简要说明。干扰主要包括自然干扰和非计划人为干扰，如放牧（有放牧痕迹，

14、如有家畜粪便、啃食、痕迹等）、盗伐（有砍柴、盗伐或类似其它用途痕迹）、采脂（有采脂痕迹）等。13.树种（种源）适宜度树种（种源）适宜度是对树种组合在适地适树、林木生长、功能性以及对病、虫灾害风险抵御等各方面综合表现的评价，分为以下3个等级：（1）适宜：生长和健康状况良好，无主要灾害迹象。无人为干扰时，林木在现有立地条件下可形成天然覆被。（2）不适宜：树种与立地不匹配，生长缓慢；林木受严重危害且成灾的风险高；树种为非本地天然树种。（3）不确定：不清楚是否适宜。14.森林退化程度通过林冠状态判断退化程度，分为以下4个等级：（1）未退化：林冠完满、树叶翠绿（深绿色）、允许出现因季节交替而产生的零星枯

15、黄叶。（2）轻度退化：林冠轻微受损或出现偏冠现象、枯黄叶量少于5%。（3）中度退化：林冠部分受损面积小于25%、偏冠或出现明显的病虫害现象，叶色明显枯黄变色和落叶、变色比例在25%以下。（4）严重退化：林冠受损程度达到25%以上、病虫害现象严重，林木出现大面积落叶或枯黄叶占25%以上。（三）乔木层（A层）调查对调查样地中胸径大于等于5cm的所有林木做每木调查，填入表A。1.2.3.4.5.1.编号按从样地中心向外沿顺时针方向的次序对树木进行编号和调查，如果一个方位角上有多棵树按从近到远的次序编号。2.树种记录树种的中文名称，同时可以填入代码、学名及当地名称。3.方位角方位角定义为对象林木的树干

16、基部与样地中心连线顺时针方向的夹角（见右图），单位：度。圆形样地内测定以样地中心点为参照到对象林木顺时针方向的角度和距离。图3 方位角示图4.距离圆形样地内，树干基部圆心与样地中心连线的水平距离。单位 m，精度0.1。5.胸径单位cm，精度0.1。6.树高单位m，精度0.1。7.枝下高用于计算冠长，单位m，精度0.1。8.活力（生活力）衡量活力的标准是相对的，且有林分和个体的差别，除特定情况外，“活力”均指林木个体的生活力情况。分为以下5个等级：（1）有竞争活力的、（2）有活力的、（3）活着的、（4）濒死的、（5）枯立木。9.层次记录林木在垂直林层结构中的相对位置，不考虑其活力和竞争性，采用如

17、下4级分级法：（1）优势上层：处于林层最上部优势木层次的林木；（2）主林层：处于主林层中一般林木；（3）次林层：处于主林层下方的一般林木，通常是生长不良或第二代更新或补植的林木；（4）林下被压层：出于主林层或次林层之下，通常是生长被压抑的林木。层次记录是根据异龄林特征设计，首次进入调查的单木指标。传统的林木分级多采用位置和活力统一的克拉夫特林木生长分级法，分为优势（级）、亚优势、中庸、被压、濒死等5级，在同龄林中适用，但在异龄林中林木相对位置和活力并不一定统一。本方案不使用拉夫特分级法。10.起源（1）植苗实生、（2）播种实生、（3）天然实生、（4）天然萌生。11.损伤情况（1）无损伤、（2）

18、轻度损伤、（3）中度损伤、（4）重度损伤。12.干形质量（1）通直完满（2）轻度弯曲（不影响出材的弯曲情况）（3）二分枝（对干材有影响的10米或8米或6米内）（4）多分枝（5）显著弯曲（扭曲）。13.林木类型树木类型包括目标树、干扰树、特别目标树和一般树4种类，按Z、B、S、N做标记。其中，目标树、干扰树、特别目标树要用油漆在胸高以上30cm处标记。（1）Z（目标树）：需要长期保留、完成天然下种更新并达到目标直径后才采伐利用的林木。目标树是处于优势木或主林层的个体，选择指标有4个：生活力旺盛。通常有良好的生长趋势，树冠完满、致密、不透光，枝叶茂盛。实生个体。在天然林或阔叶林的情况下，特别要注意

19、目标树必须是实生林木，以保证林分质量能够持续提高。干形通直完满。根据林分状况，有时可以轻度弯曲，或者不影响造材的高位二分枝,即分枝部位不在干材部分而在树冠部分。无明显损伤和病虫害痕迹。特别是树干基部没有损伤，确保目标个体能在未来10-50年间健康生长，达到目标直径。（2）B（干扰树）：直接影响目标树生长、应在本次经理计划期内采伐利用的林木。（3）S（特别目标树）：为增加混交树种、保持林分结构或生物多样性等目标服务的林木。（4）N（一般林木）：不属于上述三类林木的属于一般林木，可以不做标记。（四）幼树和灌木层（B层）调查在乔木层（A层）中选择典型地段设置幼树和灌木层（B层）样方，调查林下幼树和灌

20、木。1.幼树调查记录5 m5 m样方内每株幼树（胸径小于 5 cm和树高大于30 cm的林木）的树种名称和高度。2.灌木调查记录5 m5 m样方内所有灌木种类、株数（一丛计一株）、平均高和盖度。（五）更新幼苗和草本层（C层）调查在灌木和幼树层（B层）中设置草本和幼苗层（C层）样方，对更新幼苗的实生苗和草本进行调查。记录1m1m样方内每个树种的幼苗（苗高小于30cm）数量和平均高度，以及所有草本的高度、盖度。（六）林下枯落物和土壤层（D层）调查1.2.3.4.5.6.7.8.1.枯落物枯落物是指落叶和其它枯落物残体情况，调查因子是枯落物在地面的盖度、厚度和分解程度等。2.土壤剖面层次依据土壤剖面

21、中物质累积、迁移和转化的特点，发育完全的土壤剖面，从上到下可划出三个基本的发生层次，即：表土层（A层）也叫腐殖质淋溶层，是熟化土壤的耕作层；心土层（B层）也叫淀积层，由承受表土淋溶下来的物质形成；底土层也叫母质层（C层），是土壤中不受耕作影响，保持母质特点的一层。A、B、C三层组成典型的土体构型。对于森林土壤而言，A层的上面为枯枝落叶层所覆盖，传统上称覆盖层，或叫A0（O）层。分层及各层特点如下，土壤层次描述见表6。1.2.3.4.5.6.7.8.8.1.8.2.（1）A0 (O)层：枯落物层。据分解程度不同，可分为三个亚层：L层：分解较少的枯枝落叶层。F层：分解较多的半分解枯枝落叶层。H层：

22、分解强烈的枯枝落叶层，已失去其原有植物组织形态。（2）A层：腐殖质层。（3）AB层：腐殖质层和淀积层的过渡层。（4）B层：淀积层，一般较坚实。（5）BC层：积层和母质层的过渡层。（6）C层：母质层。（7）D（R）层：母岩层。表6土壤剖面分层特征剖面层描述A0（O）层枯枝落叶层，未分解或半分解的植物残体。A层腐殖质层，凋落物已分解成泥状，表面颜色明显较黑。AB层当A层与B层分界不明显时，可增划分AB层(过渡层)。B层淀积层，通常的心土层。C层母质层，为已风化的母岩碎屑层，但未完全成为土壤。D层母岩层。3.土壤种类主要包括：砖红壤、赤红壤、红壤、黄红壤、黄壤、黄棕壤、滨海盐土、石灰土、紫色土、硅质

23、白粉土、冲积土、沼泽土、水稻土、山地草甸土等。调查中可根据该地区二类资源清查记录进行填写。4.土壤质地（1）粘土：干时坚硬，湿时极粘，手摸有滑感，可搓成条或圆形；（2）重壤：能搓成直径约1.5-2mm的细条, 并能弯曲成周长2cm的圆环，压扁时环外有细裂痕，干时结大块，湿时粘韧，土壤难压碎；（3）中壤：湿时能搓成直径3mm粗的圆条，难感到砂粒存在，弯成环时明显开裂，土壤不易压碎；（4）轻壤：湿时能搓成条，并略粘手指，但不能弯曲成环，或成后有较大的裂痕，肉眼明显感到砂粒存在；（5）砂壤：湿时能搓成团，但搓不成直径约3mm的土条；（6）砂土：湿时不能捏成团，更不能搓成条。5.厚度记录样地内枯枝落叶

24、层、腐殖质层、土壤层的厚度。腐殖质厚度（表土层厚度）是样地内土壤的A层厚度，当有AB层时，应为A+AB/2的厚度。土壤厚度指样地内土壤的A+B层厚度，当有BC过渡层时，应为A+B+BC/2的厚度，A0层厚度不计入土层。6.土壤结构（1）屑状：直径0.5-1.0mm，结构细碎，如面包屑；（2）粒状：直径0.5-5mm，棱角裂面较明显，形状不规则；（3）团粒状：直径1-10mm，棱角边仍不明显；（4）核状：直径5-20mm，有明显的棱角和较平滑的面；（5）块状：近四方形平面体和多角的团聚体。7.土壤紧实度（1）疏松：稍加压力很容易使土块碎散；（2）较疏松：稍加压力便可将刀插入；（3）坚实：不用很大

25、力可把刀插入土体；（4）较坚实：用很大力可把刀插入土体；（5）坚硬：用很大力也很难把刀插入土体。四、样地数据整理方法（一）每木调查数据处理1.林分平均胸径（）采用胸高断面积加权平均法计算。（1）径阶组距的确定根据我国林业专业调查的有关规定：“林分平均直径大于12cm时，以4cm为一个径阶（阶距），612cm时，以2cm为一个径阶（阶距），林分平均直径小于6cm时，可采用1cm为一个径阶（阶距）”。为统一起见，在林分调查中划分径阶时，采用上限排外法。即，若以2cm为径阶，则10cm径阶的直径范围定为9.010.9cm。（2）数据录入及径阶整化并统计径阶的整化就是将实测的径阶（带有小数）整化为不带

26、小数，并归于某一境界之内。例如确定径阶组距为1cm时，那么记载的径阶序列应该是，4，5，6，7，8，这里，每一个径阶都代表各该径阶组成的组中值，如径阶为5cm，即代表4.55.4cm之间的所有实测径阶值，若某株树实测直径是4.4cm，那么就应该记入4cm径阶，若实测径阶为4.6cm，则应该记入5cm径阶。（3）平均胸径计算：林分平均胸径，如为混交林实则是某一树种平均胸径；k ：径阶个数；ni：第i径阶株数； di：第i径阶胸径大小；N ：样地内某树种总株数；：某树种平均胸高断面积(m2)。当林分为混交林时，应分别不同树种求算。2.林分条件平均高（）将对所测得数据并进行径阶整化统计好株数的Exc

27、el表格，对应各径阶，计算出平均胸径、平均高，之后以横坐标表示胸径、纵坐标表示树高，用Excel绘制散点分布图以及圆滑曲线图（图4），然后，依据林分平均直径（）由树高曲线上查处相应的树高，即为林分条件平均高（）。图4 树高曲线图3.蓄积量（V）采用平均标准木法：（1）找标准木：根据林分平均胸径和林分条件平均高，选取标准木。（2）计算形数：量测标准木1/2处直径D1/2。计算形率q= D1/2/D1.3，（3）计算林分蓄积量其中，为标准木树高（m），为林分总断面积，为形数（具体树种的取值值查地方调查手册获取）。4.林分平均年龄采用断面积加权平均法：式中：林分平均年龄； n ：查定年龄的林木株数（

28、i=1，2，n）；Ai：第i株林木的年龄； Gi：第i株林木的胸高断面积。5.郁闭度求算6.林分密度用株数密度表示： 7.林分密度指数：lg（N）=a01.605lg(D)依据现实林分实际平均胸径和单位面积林木株数，反求a0值，之后将确定的标准平均胸径值（我国采用10cm）代入上式，便可求得该林分的林分密度指数。（二）幼苗（直径小于5 cm）更新调查数据1.更新密度2.更新频度（三）灌木、草本调查数据1.样方中第i种植物的密度2.盖度和3.相对盖度4.第i种植物的频度5.相对频度6.重要值其中为样方中第i种植物的株数；k为样地内的小样方数目。（四）多样性指数1.Shannon-wiener指数

29、（Magurran,1988）2.Pielou均匀度指数（Magurran,1988）3.Simpson多样性指数（Magurran,1988）其中为种i的重要值；S为样地内所有物种种数。五、社会经济效益监测调查指标与方法社会经济效益监测从宏观层面对经营单位开展森林经营样板基地建设前后的社会经济动态变化进行监测，整体反映森林经营活动对经营单位产生的社会经济效果以及森林资源数量结构的动态变化。具体指标填写附表E1-E3。（一）资源总量指标该部分涉及森林经营样板基地的森林面积与蓄积、造林面积、抚育面积天然更新面积、单位面积蓄积量、单位面积年生长量、树种结构、林龄结构、主要优势树种等方面。上述指标可利用森林经营单位档案及森林资源调查资料填报。（二）资产与投入指标主要从经营单位固定资产形成及森林经营投入方面进行监测，调查指标包括现有固定资产、上缴款额、利用财政资金的固定资产投入、利用财政资金的森林抚育投入、利用自有资金的森林抚育投入。上述指标可由森林经营单位根据档案资料填报。（三）收入指标主要从经营单位的收入总体情况及收入构成、增加社会就业等方面进行监测，调查指标包括经营单位年收入、年利润、职工年均收入、商品材采伐的产量与收入、森林抚育伐的产量与收入、各种其他林产品和非木质