4、森林相关参数测量规范：陈尔学；

黑 河 综 合 遥 感 联 合 试 验 森 林 相 关 参 数 测 量 规 范 主 要 撰 写 人 : 陈 尔 学 中 国 科 学 院 西 部 行 动 计 划 项 目 ( 二 期 ) 黑 河 流 域 遥 感 - 地 面 观 测 同 步 试 验 与 综 合 模 拟 平 台 建 设 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 陆 表 生 态 环 境 要 素 主 被 动 遥 感 协 同 反 演 理 论 与 方 法 2008 年 3 月 3 日

背 景 说 明 中 国 西 部 地 区 有 着 鲜 明 的 寒 区 和 旱 区 相 伴 而 生 的 特 点, 特 别 是 内 陆 河 流 域, 具 有 全 球 独 特 的 以 水 为 纽 带 的 冰 雪 / 冻 土 - 河 流 - 湖 泊 - 绿 洲 - 沙 漠 多 元 自 然 景 观, 是 在 流 域 尺 度 上 开 展 寒 区 和 干 旱 区 水 文 和 生 态 等 陆 面 过 程 研 究 的 理 想 场 所 中 国 科 学 院 西 部 行 动 计 划 项 目 ( 二 期 ): 黑 河 流 域 遥 感 - 地 面 观 测 同 步 试 验 与 综 合 模 拟 平 台 建 设 (WATER: Watershed Airborne Telemetry Experimental Research) 与 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 (973) 项 目 陆 表 生 态 环 境 要 素 主 被 动 遥 感 协 同 反 演 理 论 与 方 法 于 2008 年 起 在 黑 河 流 域 开 展 卫 星 - 航 空 遥 感 与 地 面 同 步 观 测 的 综 合 遥 感 联 合 试 验, 为 了 保 证 试 验 的 目 标, 特 制 定 本 规 范 1

目 录 1. 本 试 验 对 样 地 植 被 类 型 的 要 求... 1 2. 森 林 样 地 调 查... 1 2.1 森 林 样 地 的 数 量... 1 2.2 森 林 样 地 的 设 置 方 法... 1 2.3 样 地 因 子 调 查... 2 2.3.1 样 地 封 面 因 子... 2 2.3.2 土 地 利 用 与 覆 盖 调 查... 2 2.3.3 立 地 与 土 壤... 4 2.3.4 林 分 特 征... 5 2.3.4 乔 木 层 生 物 量 测 定... 7 2.3.5 叶 面 积 指 数 测 定... 9 2.4 样 地 林 木 因 子 调 查... 10 2.4.1 样 木 编 号... 10 2.4.2 胸 径 每 木 检 尺... 10 2.4.3 树 高 和 冠 长... 10 2.4.4 林 层... 11 2.4.5 样 木 定 位... 11 2.5 样 地 内 灌 草 植 被 调 查... 12 2.5.1 灌 草 调 查 样 方 设 置... 12 2.5.2 灌 草 生 物 多 样 性... 12 2.5.3 生 物 量 调 查... 12 2.5.4 更 新 调 查... 12 2.4.5 枯 落 物 调 查... 13 2.6 树 冠 光 谱 测 量... 13 3. 灌 丛 草 坡 群 落 调 查... 13 3.1 样 地 的 选 取... 13 3.2 基 本 情 况 调 查... 14 3.3 灌 草 生 物 多 样 性... 14 3.4 生 物 量 调 查... 14 3.5 枯 落 物 调 查... 14 4. 标 准 地 土 壤 因 子 调 查... 15 4.1 基 本 概 念... 15 4.2 空 环 刀 重 和 空 铝 盒 重... 15 4.3 土 壤 剖 面 及 取 样... 15 4.4 土 壤 水 分 及 物 理 性 质 的 测 定... 16 4.5 土 壤 粗 糙 度 的 测 量... 16 4.6 结 果 计 算... 16 5. 农 田 及 经 济 林 调 查... 17 6. 调 查 表 格 及 所 需 工 具... 18 2

1. 本 试 验 对 样 地 植 被 类 型 的 要 求 样 地 按 照 植 被 类 型 分 为 森 林 样 地 灌 木 样 地 草 坡 样 地 为 了 可 能 的 复 测, 所 有 样 地 都 要 进 行 标 记 根 据 历 史 资 料 及 当 现 地 情 况 选 择 当 地 的 主 要 森 林 植 被 ( 群 落 ) 类 型 ( 如 青 海 云 杉 林 祁 连 圆 柏 林 落 叶 松 人 工 林 山 杨 次 生 林 沙 棘 灌 木 林 山 桃 林 等 ) 2. 森 林 样 地 调 查 2.1 森 林 样 地 的 数 量 具 体 数 量 根 据 当 地 的 立 地 - 植 被 类 型 多 少 和 树 木 年 龄 组 成 情 况 确 定 立 地 类 型 划 分 可 以 优 先 考 虑 海 拔 坡 向 坡 位 或 土 层 厚 度 等 主 要 立 地 因 子 具 体 原 则 一 是 要 充 分 反 映 当 地 和 研 究 流 域 最 主 要 的 森 林 植 被 类 型 ; 二 是 同 时 考 虑 空 间 和 时 间 因 素, 并 采 用 以 空 间 代 替 时 间 的 方 法, 在 每 种 森 林 植 被 类 型 的 可 能 立 地 类 型 的 每 个 年 龄 阶 段 典 型 选 取 至 少 2 个 标 准 地, 构 成 立 地 - 植 被 类 型 的 时 间 序 列 2.2 森 林 样 地 的 设 置 方 法 通 常 采 用 罗 盘 仪 和 皮 尺 设 置 常 规 的 方 形 样 地 设 置 方 法 有 以 下 两 种 : 一 种 方 法 是 确 定 四 条 边 的 方 位 和 长 度, 先 选 定 样 地 西 南 角 点, 再 按 顺 时 针 方 向, 先 往 正 北 方 向 (0 方 位 角 ) 测 出 西 北 角 点, 然 后 往 正 东 方 向 (90 方 位 角 ) 测 出 东 北 角 点, 再 往 正 南 方 向 (180 方 位 角 ), 测 出 东 南 角 点, 最 后 回 测 到 起 点, 并 计 算 闭 合 差 如 果 周 界 测 量 闭 合 差 大 于 0.5%, 则 应 该 进 行 重 测, 直 到 满 足 小 与 0.5% 为 止 另 一 种 方 法 采 用 对 角 线 法 设 置, 从 中 心 点 确 定 对 角 线 的 方 位, 在 对 角 线 上 用 皮 尺 量 取 1/2 对 角 线 长 度, 定 出 样 地 的 四 个 角 点, 然 后 用 皮 尺 量 出 由 四 个 角 点 围 成 的 长 方 形 周 长 如 果 周 长 误 差 大 于 0.5%, 则 应 进 行 重 测, 直 到 满 足 小 与 0.5% 的 要 求 为 止 对 于 面 积 为 0.0667 公 顷 的 方 形 样 地, 其 边 长 为 25.85 米, 对 角 线 长 度 为 36.52 米 在 坡 面 上 设 置 方 形 样 地 时, 如 果 测 量 距 离 的 皮 尺 或 测 绳 倾 斜 角 ( 坡 度 ) 达 到 5 度 以 上, 则 必 须 进 行 坡 度 改 正 若 要 设 置 固 定 样 地, 则 在 完 成 样 地 周 界 测 量 后, 还 要 按 设 立 样 地 固 定 标 志 样 地 固 定 标 志 一 般 包 括 : 西 南 或 中 心 角 点 标 桩, 西 北 东 北 东 南 角 的 直 角 坑 槽 或 角 桩, 以 及 1

其 它 辅 助 识 别 标 志 ( 如 土 壤 识 别 坑, 界 外 木 刮 皮, 暗 标 等 ) 对 于 圆 形 样 地, 在 正 东 西 南 北 方 向 边 界 处 应 设 立 土 坑 等 固 定 标 志, 对 于 角 规 控 制 检 尺 标 志, 除 中 心 点 标 桩 外, 还 应 设 置 土 壤 识 别 坑 等 辅 助 识 别 标 志 另 外, 还 应 在 西 南 角 点 或 中 心 点 周 围 一 点 面 积 范 围 内 寻 找 二 三 个 特 征 明 显 的 地 物 ( 如 电 线 杆, 小 石 桥, 裸 岩, 墓 碑, 墙 角 等 ), 测 定 其 方 位 角 和 水 平 距, 作 为 下 次 调 查 寻 找 到 该 样 地 的 线 索 对 设 置 好 的 样 地 绘 制 样 地 分 布 图, 对 于 GPS 信 号 良 好 的 样 地, 可 用 GPS 定 下 样 地 四 个 边 点 地 位 置 本 次 调 查 采 用 方 形 标 准 地, 标 准 地 面 积 为 0.06 公 顷 边 长 为 24.49m, 1/2 对 角 线 长 为 17.32m 也 可 采 用 圆 样 地, 样 地 半 径 按 总 面 积 0.06 公 顷 折 算 2.3 样 地 因 子 调 查 样 木 因 子 调 查 主 要 解 决 蓄 积 及 其 生 长 及 消 耗 问 题, 而 森 林 资 源 调 查 的 大 部 分 信 息, 都 是 通 过 样 地 因 子 来 体 现 的, 因 此 样 地 因 子 调 查 是 样 地 调 查 的 重 要 组 成 部 分 2.3.1 样 地 封 面 因 子 样 地 封 面 调 查 要 记 录 的 主 要 林 分 调 查 因 子 如 下 : (1) 基 本 概 况 记 载 样 地 编 号 森 林 植 被 ( 群 落 ) 类 型 样 地 大 小 和 面 积 地 理 座 标 ( 记 录 GPS 读 数 ) 及 / 或 样 地 位 置 ( 林 场 林 班 小 班 ) 优 势 树 种 立 地 类 型 林 分 起 源 林 种 权 属 设 置 单 位 设 置 者 设 置 日 期 等 内 容 (2) 地 形 地 势 调 查 并 记 载 海 拔 坡 向 坡 度 坡 位 小 地 形 等 (3) 经 营 历 史 调 查 并 记 载 以 往 采 伐 方 式 采 伐 时 间 采 伐 ( 蓄 积 ) 强 度 造 林 抚 育 及 其 它 经 营 措 施 记 录 其 他 人 为 干 扰 历 史, 如 人 工 整 地 动 物 啃 食 割 草 等 下 面 详 细 介 绍 主 要 样 地 因 子 的 调 查 规 范 2.3.2 土 地 利 用 与 覆 盖 调 查 土 地 利 用 与 覆 盖 调 查 包 括 土 地 类 型, 植 被 类 型, 植 被 总 覆 盖 度, 灌 木 覆 盖 度, 灌 木 平 均 高, 草 本 覆 盖 度, 草 本 平 均 高 等 7 项 调 查 因 子 2

(1) 地 类 地 类 是 根 据 土 地 的 覆 盖 和 利 用 状 况 综 合 划 定 的 类 型, 包 括 林 地 和 非 林 地 2 个 一 级 地 类 其 中, 林 地 划 分 为 8 个 二 级 地 类 13 个 三 级 地 类 在 我 国 森 林 资 源 清 查 中, 地 类 的 确 定 方 法 有 两 种 : 一 是 面 积 优 势 法, 以 样 地 范 围 内 面 积 最 大 且 连 续 面 积 ( 含 外 延 面 积 )0.0667 公 顷 以 上 的 地 类 确 定 为 该 样 地 的 地 类 ; 当 两 个 地 类 面 积 相 等 时, 以 靠 近 西 南 角 的 地 类 或 外 延 面 积 最 大 的 地 类 为 准 ; 当 存 在 3 个 或 3 个 以 上 地 类 时, 首 先 应 该 按 照 规 定 确 定 一 级 地 类 是 林 地 还 是 非 林 地, 然 后 再 确 定 二 级 地 类 是 有 林 地 还 是 非 林 地, 最 后 再 确 定 三 级 地 类 二 是 点 定 地 类 法, 以 固 定 样 地 西 南 角 点 或 中 心 点 所 在 地 类 确 定 为 该 样 地 的 地 类 ; 若 西 南 角 点 或 中 心 点 所 在 的 地 类 面 积 不 足 0.0667 公 顷, 则 按 面 积 优 势 法 将 样 地 范 围 内 面 积 最 大 的 地 类 确 定 为 样 地 地 类, 存 在 多 个 地 类 时 处 理 方 法 与 面 积 优 势 法 相 同 (2) 植 被 类 型 在 我 国 森 林 资 源 清 查 中, 植 被 类 型 的 确 定 方 法 有 两 种 : 一 是 面 积 优 势 法, 二 是 定 点 法 按 面 积 优 势 法 确 定 样 地 所 属 植 被 类 型, 在 实 际 调 查 中 常 用 代 码 进 行 记 录 植 被 类 型 与 地 类 是 高 度 相 关 的 两 个 因 子, 调 查 时 应 注 意 其 相 互 关 系, 避 免 出 现 矛 盾 当 确 定 按 点 确 定 植 被 类 型 时, 植 被 类 型 与 地 类 的 确 定 对 象 应 保 持 一 致 当 植 被 为 疏 林 地 时, 其 植 被 类 型 应 根 据 分 布 区 域 和 树 种 属 性 归 入 到 相 应 的 针 叶 林 或 阔 叶 林 中 在 植 被 类 型 调 查 中, 主 要 根 据 中 国 植 被 分 类 系 统, 将 植 被 分 为 自 然 植 被 和 栽 培 植 被 2 类 在 实 际 调 查 中 各 地 类 要 参 照 中 国 植 被 分 类 系 统 中 的 植 被 亚 系 统 中 的 植 被 亚 型 和 群 系 组 制 定 合 适 的 操 作 方 法 和 细 则 (3) 植 被 总 覆 盖 度 植 被 总 覆 盖 度 是 指 样 地 内 乔 灌 草 垂 直 投 影 覆 盖 面 积 与 样 地 面 积 的 比 例 通 常 一 种 方 法 是 采 用 对 角 线 截 距 抽 样 或 目 测 方 法 调 查, 另 一 种 方 法 是 根 据 郁 闭 度 与 灌 木 和 草 本 覆 盖 度 的 重 叠 情 况 综 合 确 定, 按 百 分 比 记 载, 确 定 到 5% 在 样 地 因 子 调 查 中, 植 被 总 覆 盖 度 确 定 通 常 根 据 实 际 情 况 来 确 定 相 对 应 的 方 法 (4) 灌 木 覆 盖 度 灌 木 覆 盖 度 是 指 样 地 内 灌 木 树 冠 投 影 覆 盖 面 积 与 样 地 面 积 的 比 例 采 用 对 角 线 截 距 抽 样 或 目 测 方 法 调 查, 按 百 分 比 记 载, 精 确 到 5% 在 样 地 因 子 调 查 中, 灌 木 覆 盖 度 确 定 通 常 根 据 实 际 的 调 查 方 法 来 确 定 相 对 应 的 方 法 (5) 灌 木 平 均 高 灌 木 平 均 高 是 样 地 灌 木 层 的 平 均 高 度 采 用 实 测 和 目 测 方 法 调 查, 以 米 为 单 位, 记 载 到 小 数 点 后 一 位 3

(6) 草 本 覆 盖 度 草 本 覆 盖 度 是 指 样 地 内 草 本 植 物 垂 直 投 影 覆 盖 面 积 于 样 地 面 积 的 比 例 采 用 对 角 线 截 距 抽 样 或 目 测 方 法 调 查, 按 百 分 比 记 载, 精 确 到 5% 在 样 地 因 子 调 查 中, 草 本 覆 盖 度 的 确 定 通 常 根 据 实 际 的 调 查 来 确 定 相 对 应 的 方 法 (7) 草 本 平 均 高 草 本 平 均 高 就 是 指 样 地 内 草 本 层 的 平 均 高 度 采 用 目 测 方 法 调 查, 以 米 为 单 位, 记 载 到 小 数 点 后 一 位 2.3.3 立 地 与 土 壤 立 地 与 土 壤 主 要 包 括 地 貌, 坡 向, 坡 位, 土 壤 名 称, 土 壤 厚 度, 腐 殖 质 厚 度, 枯 枝 落 叶 层 厚 度 共 计 8 个 调 查 因 子 (1) 地 貌 在 森 林 资 源 调 查 中, 将 地 貌 分 为 山 地, 丘 陵 和 平 原 3 大 类 型, 其 中 山 地 又 按 海 拔 高 度 分 为, 极 高 山, 高 山, 中 山, 低 山 4 类 :1 极 高 山 : 海 拔 大 于 5000 米 ;2 高 山 : 海 拔 在 3500~4999 米 之 间 ;3 中 山 : 海 拔 为 1000~3499 米 ;4 低 山 : 海 拔 小 于 1000 米 地 貌 一 般 应 根 据 数 十 甚 至 数 百 平 方 公 里 的 大 范 围 来 确 定 (2) 坡 向 在 森 林 资 源 清 查 中, 根 据 样 地 范 围 的 地 面 朝 向 确 定 坡 向 :1 北 坡 : 方 位 角 338 0 ~23 0 ;2 东 北 坡 : 方 位 角 23 0 ~67 0 ;3 东 坡 : 方 位 角 68 0 ~112 0 ;4 东 南 坡 : 方 位 角 113 0 ~157 0 ;5 南 坡 : 方 位 角 158 0 ~202 0 ;6 西 南 坡 : 方 位 角 203 0 ~247 0 ;7 西 坡 : 方 位 角 248 0 ~292 0 ;8 西 北 坡 : 方 位 角 293 0 ~337 0 对 于 坡 度 小 于 5 0 的 地 段, 坡 向 因 子 按 无 坡 向 记 载 (3) 坡 位 坡 位 是 影 响 立 地 条 件 尤 其 是 水 分 条 件 的 重 要 地 形 因 子 在 样 地 调 查 中, 一 般 按 中 地 形 调 查 记 载, 分 脊, 上, 中, 下, 谷 5 个 坡 位,1 脊 部 : 山 脉 的 分 水 线 及 其 两 侧 各 下 降 垂 直 高 度 15 米 的 范 围 ;2 上 坡 : 从 基 部 以 下 至 山 谷 范 围 内 的 山 坡 三 等 分 后 的 最 上 等 分 部 位 ;3 中 坡 : 三 等 分 的 中 坡 位 ;4 下 坡 : 三 等 分 的 下 坡 位 ;5 山 谷 ( 或 三 洼 ): 汇 水 线 两 侧 的 谷 地, 若 样 地 处 于 其 他 部 位 中 出 现 的 局 部 山 洼, 也 应 按 山 谷 记 载 处 于 平 原 和 台 地 上 的 样 地, 坡 位 按 平 地 记 载 (4) 坡 度 在 森 林 资 源 清 查 中, 一 般 用 样 地 范 围 内 的 平 均 坡 度 记 载, 以 度 为 单 位 根 据 坡 度 的 大 小 分 为 平, 缓, 斜, 陡, 急, 险 6 级 1 平 坡 :<5 0 2 缓 坡 :5 0 ~ 4

14 0 3 斜 坡 15 0 ~24 0 4 陡 坡 25 0 ~34 0 5 急 坡 35 0 ~44 0 6 险 坡 : 45 0 (5) 土 壤 名 称 为 了 掌 握 样 地 森 林 土 壤 与 森 林 分 布, 森 林 生 长 发 育 的 关 系, 在 样 地 因 子 调 查 中, 要 调 查 样 地 地 类 所 属 土 累, 并 用 代 码 记 载 (6) 土 壤 厚 度 土 壤 厚 度 应 通 过 在 样 地 内 挖 土 壤 剖 面 图 确 定, 按 厘 米 记 载 (7) 腐 殖 质 厚 度 在 样 地 调 查 中, 常 把 样 地 地 类 所 属 土 类 的 腐 殖 层 厚 度 记 载 到 厘 米 腐 殖 质 厚 度 划 分 为 厚 中 薄 3 级, 划 分 标 准 为 :1 厚 : 大 于 20 厘 米 ;2 中 : 10 厘 米 与 19 厘 米 之 间 ;3 薄 : 小 于 10 厘 米 (8) 枯 枝 落 叶 层 在 样 地 因 子 调 查 中, 枯 枝 落 叶 层 记 载 到 厘 米, 按 厚 中 薄 3 级 划 分, 标 准 为 :1 厚 : 大 于 10 厘 米 ;2 中 :5 厘 米 与 9 厘 米 之 间 ;3 薄 : 小 于 5 厘 米 2.3.4 林 分 特 征 林 分 特 征 包 括 树 种 ( 组 ), 起 源, 年 龄, 龄 组, 郁 闭 度, 平 均 胸 径, 平 均 树 高, 平 均 株 数, 单 位 蓄 积, 群 落 结 构, 龄 层 结 构, 树 种 结 构 等 调 查 因 子 (1) 树 种 ( 组 ) 林 分 的 树 种 组 成, 是 指 树 种 所 占 的 比 例, 以 十 分 法 表 示 调 查 乔 木 林 样 地 的 优 势 树 种 时, 应 按 该 树 种 蓄 积 占 样 地 总 蓄 积 65% 以 上 确 定 当 为 无 蓄 积 或 蓄 积 很 少 的 幼 龄 林 时, 可 按 株 数 的 比 例 确 定 ; 如 树 种 很 多 分 不 清 优 势 时, 可 将 树 种 合 并 为 树 种 组 记 载 各 省 应 结 合 生 物 多 样 性 和 珍 惜 濒 危 植 物 保 护 以 及 生 态 建 设 的 需 要, 对 各 树 种 组 作 进 一 步 细 化 和 补 充 调 查 红 树 林, 竹 林, 疏 林, 灌 木 林 和 未 成 林 地 的 优 势 树 种 时, 也 参 照 乔 木 林 的 划 分 标 准, 依 据 蓄 积 或 株 数 确 定 (2) 起 源 一 般 分 天 然 和 人 工 两 大 类 天 然 林 是 指 天 然 下 种, 人 工 促 进 天 然 更 新 或 萌 生 起 源 人 工 是 指 有 植 苗 ( 包 括 植 苗, 分 殖 和 插 植 ), 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 天 然 林 和 人 工 林, 在 生 长 速 度, 林 分 结 构 诸 方 面 均 不 同, 在 经 营 上 就 区 别 对 待, 除 有 林 地 以 外, 疏 林 地, 灌 木 林 地 和 未 成 林 地 都 要 调 查 记 录 起 源 (3) 平 均 年 龄 在 样 地 因 子 调 查 中, 要 对 乔 木 林 地, 疏 林 地, 人 工 灌 木 林 地 和 未 成 林 造 林 地 等 记 载 平 均 年 龄, 乔 木 林 的 平 均 年 龄 为 主 成 林 优 势 树 种 平 均 年 龄 ; 对 于 人 工 林, 可 直 接 在 前 期 平 均 年 龄 基 础 上 加 上 间 隔 期 长 度 ; 对 于 天 然 林, 不 能 简 单 加 上 间 隔 期 长 度, 应 综 合 考 虑 进 界 木, 采 伐 木 和 枯 死 木 情 况 及 前 后 5

期 平 均 胸 径 变 化, 如 果 后 期 平 均 胸 径 还 小 于 前 期, 则 年 龄 也 应 该 小 于 前 期 选 取 平 均 木 用 生 长 锥 法 确 定 标 准 地 主 要 树 种 (2-3 个 ) 的 年 龄, 若 为 固 定 标 准 地, 在 标 准 地 附 近 选 取 样 木 进 行 测 量, 填 写 表 6 (4) 林 组 在 样 地 调 查 中, 对 于 乔 木 林, 根 据 平 均 年 龄 与 起 源 确 定 龄 组, 并 用 代 码 记 载 ; 对 于 混 交 林, 龄 组 的 确 定 应 综 合 考 虑 主 要 和 次 要 树 种 的 平 均 年 龄 (5) 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, 用 小 数 表 示 郁 闭 度 可 分 为 四 级 : 高 度 郁 闭,1.0-0.9 ; 中 郁 闭 度 0.8-0.6; 弱 郁 闭 度 0.5-0.3 ; 疏 林 0.2-0.1 郁 闭 度 的 确 定 方 法 通 常 有 两 种, 一 种 是 采 用 对 角 线 截 距 抽 样, 另 一 种 方 法 是 采 用 目 测 方 法 调 查, 二 者 均 记 载 到 小 数 点 后 二 位 当 郁 闭 度 较 小 时, 通 常 适 宜 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 乘 以 样 地 面 积 得 到 郁 闭 度 ; 当 样 地 内 包 含 两 个 以 上 地 类, 郁 闭 度 应 按 照 对 应 的 有 林 地 或 疏 林 地 范 围 来 测 算 ; 当 实 际 郁 闭 度 达 不 到 0.2 时, 但 保 存 率 达 到 80% 以 上 生 长 稳 定 的 人 工 幼 林, 郁 闭 度 按 0.2 记 载 从 乔 木 标 准 地 各 顶 点 至 中 心 点 每 1 米 设 1 个 测 点, 在 各 对 角 线 上, 采 用 抬 头 望 高 法 或 鱼 眼 相 机 法 观 测 每 个 测 点 是 否 被 ( 检 尺 径 以 上 的 林 木 ) 树 冠 所 遮 盖, 最 后 换 算 成 林 分 遮 光 度 在 测 点 上 抬 头 能 完 全 看 见 天 空 记 为 0, 完 全 郁 闭 记 为 1, 介 于 二 者 之 间 的 取 小 数 估 计 值, 求 所 有 点 的 平 均 值 即 为 样 地 的 估 计 值 填 写 郁 闭 度 调 查 表, 见 表 7, 并 将 不 同 时 间 调 查 的 统 计 结 果 填 写 到 样 地 封 面 (6) 平 均 胸 径 对 于 乔 木 林 应 根 据 组 成 林 优 势 树 种 的 每 木 检 尺 胸 径, 采 用 平 均 平 方 法 计 算 平 均 胸 径, 以 厘 米 为 单 位, 记 载 到 小 数 点 后 一 位 对 于 竹 林 和 由 主 干 明 显 的 乔 木 树 种 构 成 的 红 树 林, 也 要 目 测 或 结 合 部 分 实 测 调 查 记 载 平 均 胸 径 (7) 平 均 树 高 对 于 乔 木 林, 应 根 据 平 均 胸 径 大 小, 在 主 层 林 优 势 树 种 中 选 择 3~ 5 株 平 均 样 木 测 定 树 高, 采 用 算 术 平 方 法 计 算 平 均 树 高, 以 米 为 单 位, 记 载 到 小 数 点 后 一 位 对 于 竹 林 和 红 树 林, 也 要 调 查 和 记 载 平 均 高 度 (8) 平 均 株 数 该 项 指 标 不 是 在 现 地 调 查, 而 是 根 据 每 木 检 尺 结 果 直 接 计 算 (9) 单 位 蓄 积 对 于 所 有 实 测 样 地, 该 项 指 标 根 据 每 木 检 尺 结 果 直 接 计 算 ; 对 于 目 测 样 地, 要 求 根 据 前 期 目 测 蓄 积 以 及 样 地 的 消 长 变 化 情 况 估 测 样 地 活 力 木 蓄 积 量 6

(10) 群 落 结 构 在 外 业 调 查 中 具 体 划 分 乔 木 林 群 落 结 构 时, 下 木 ( 含 灌 木 和 层 外 幼 树 ) 或 地 被 物 ( 含 草 本, 苔 藓 和 地 衣 ) 的 覆 盖 度 20%, 才 划 定 为 一 个 独 立 的 植 被 层 ; 下 木 和 地 被 物 的 覆 盖 度 均 在 5% 以 上, 且 合 计 在 20% 以 上 时, 合 并 为 一 个 植 被 层 参 与 评 定, 群 落 结 构 类 型 确 定 为 较 完 整 结 构 (11) 林 层 结 构 对 于 乔 木 林 地, 要 求 根 据 林 分 的 结 构 特 征, 确 定 是 否 为 单 层 林 或 复 层 林 (12) 树 种 结 构 树 种 结 构 共 分 为 7 种 类 型 :1 针 叶 纯 林 ( 单 个 针 叶 树 种 的 蓄 积 90%); 2 阔 叶 纯 林 ( 单 个 阔 叶 树 种 的 蓄 积 90%)3 针 叶 相 对 纯 林 ( 单 个 针 叶 树 种 的 蓄 积 65%~90%);4 阔 叶 相 对 纯 林 ( 单 个 针 叶 树 种 的 蓄 积 65%~90%);5 针 叶 混 交 林 ( 针 叶 树 种 总 蓄 积 65%);6 针 阔 混 交 林 ( 针 叶 树 种 或 阔 叶 树 种 总 蓄 积 占 35%~65%);7 阔 叶 混 交 林 ( 阔 叶 树 种 总 蓄 积 65%) 2.3.4 乔 木 层 生 物 量 测 定 按 照 树 种, 分 别 建 立 乔 木 的 单 株 各 器 官 生 物 量 与 测 树 指 标 的 统 计 关 系 如 果 前 期 研 究 结 果 可 以 满 足 有 关 研 究 需 求, 可 以 利 用 前 期 研 究 结 果 ( 如 祁 连 山 的 方 案 一 ); 如 果 没 有 足 够 的 前 期 研 究 结 果, 则 需 要 进 行 调 查 或 补 充 调 查 ( 方 案 二 三 ), 获 得 满 意 的 数 量 关 系, 如 : (1) 方 案 一 根 据 王 金 叶 等 1995 年 对 祁 连 山 三 种 主 要 植 被 类 型 生 物 量 研 究 结 论, 利 用 胸 径 树 高 间 接 推 断 ( 首 选 方 案 ) 生 物 量 - 年 龄 方 程 W= - 0.00796 a 2 +2.53518a+12.67777, R=0.8238 7

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(2) 方 案 二 采 用 野 外 调 查 与 室 内 分 析 相 结 合 的 方 法 ( 备 选 1) 根 据 研 究 地 区 的 主 要 立 地 - 植 被 类 型, 进 行 生 物 量 调 查 研 究 以 祁 连 山 水 源 涵 养 林 群 落 类 型 为 例, 分 为 几 个 立 地 类 型 ( 王 金 叶 可 以 根 据 当 地 的 条 件 确 定, 如 按 照 海 拔 坡 向 坡 位 土 层 厚 度 划 分 立 地 类 型 ), 和 青 海 云 杉 林, 灌 木 林 和 草 地 三 种 主 要 植 被 类 型, 按 照 其 可 能 的 组 合 类 型, 确 定 样 地 数 量 和 设 置 地 点 青 海 云 杉 林 拟 设 置 16 块 样 地, 灌 木 林 拟 设 置 15 块 样 地, 草 地 拟 设 置 9 块 样 地 ( 画 一 个 表 格, 表 示 样 地 在 立 地 - 植 被 类 型 组 合 中 的 分 布 情 况 ) 每 木 检 尺 分 径 阶 选 标 准 木, 伐 倒 分 器 官 测 定 生 物 量 ; 地 下 部 分 采 用 壕 沟 挖 掘 分 根 径 测 定 ( 不 再 允 许 砍 伐 林 木, 该 方 法 不 再 可 行 ) ( 林 业 部 科 技 司. 森 林 生 态 系 统 定 位 研 究 方 法, 北 京 中 国 科 学 技 术 出 版 社.1994,34~ 48) (3) 方 案 三 只 测 地 上 部 分 生 物 量 ( 备 选 2) 根 据 需 要 选 择 生 物 量 测 定 的 标 准 地, 根 据 每 木 检 尺 的 结 果, 按 照 等 株 径 阶 法 将 优 势 树 种 划 分 成 3-5 级, 每 级 选 1 株 平 均 木 测 定 每 株 平 均 木 的 年 龄 树 高 胸 径 地 径 冠 幅 活 枝 下 高 死 枝 下 高 后, 将 其 伐 倒 接 着 打 枝, 并 分 冠 上 冠 下 两 部 分 堆 放 将 树 干 区 分 成 两 米 段, 用 磅 秤 测 量 每 段 的 鲜 重, 然 后 在 两 端 取 圆 盘, 按 照 从 上 到 下 的 顺 序 记 录 圆 盘 鲜 重 在 取 完 圆 盘 的 区 分 段 两 端 各 剥 10cm 宽 的 树 皮, 测 定 其 鲜 重, 梢 头 的 树 皮 全 部 剥 下 称 重 将 取 下 的 所 有 树 皮 混 合 后 取 样 ( 约 100g) 将 称 重 后 的 圆 盘 与 树 皮 样 品 带 回 室 内 用 烘 箱 烘 干 后 测 量 其 干 重, 根 据 结 果 计 算 每 段 的 树 干 鲜 重 树 干 干 重 树 皮 鲜 重 树 皮 干 重, 进 而 得 出 整 株 的 树 干 鲜 重 树 干 干 重 树 皮 鲜 重 树 皮 干 重 对 于 枝 叶, 先 测 量 冠 上 与 冠 下 枝 叶 的 总 鲜 重 然 后 从 中 各 取 一 部 分 样 枝, 用 枝 剪 将 一 年 生 枝 叶 剪 下, 再 将 枝 与 叶 分 开 分 别 称 量 冠 上 一 年 生 枝 一 生 叶 二 年 生 以 上 ( 含 二 年 ) 枝 二 年 生 以 上 叶 冠 下 一 年 生 枝 一 年 生 叶 二 年 生 以 上 枝 二 年 生 以 上 叶 的 鲜 重 并 分 别 取 样 ( 约 100g), 将 样 品 带 回 室 内 烘 干 后 称 其 干 重 根 据 结 果 推 算 整 株 的 冠 上 冠 下 分 年 龄 的 枝 与 叶 的 鲜 重 干 重 最 后 根 据 每 级 的 株 数 计 算 标 准 地 内 该 树 种 的 干 枝 叶 皮 各 部 分 的 鲜 重 与 干 重, 并 对 比 不 同 龄 组 不 同 类 型 的 林 分 生 物 量 的 差 异 状 况 ( 韩 景 军, 肖 文 发, 罗 菊 春. 长 白 山 北 部 林 区 云 冷 杉 林 地 上 部 分 生 物 量 的 研 究. 内 蒙 古 林 学 院 学 报,21(3), 1999.9) 2.3.5 叶 面 积 指 数 测 定 在 每 个 标 准 地 内 用 冠 层 分 析 仪 (HemiView,TRAC) 测 定 叶 面 积 指 数 记 录 相 片 编 号, 用 于 叶 面 积 指 数 计 算 的 参 考 在 生 长 季 的 初 期 中 期 和 末 期 各 调 查 一 次, 在 初 春 和 秋 末 变 化 剧 烈 的 季 节 加 测 2~3 次 9

2.4 样 地 林 木 因 子 调 查 2.4.1 样 木 编 号 对 于 长 期 和 固 定 样 地, 胸 径 3 厘 米 的 检 尺 样 木 都 要 以 样 地 为 单 元 进 行 编 号, 并 长 期 保 持 不 变, 对 于 新 设 样 地, 检 尺 样 木 从 1 开 始 编 号, 要 求 做 到 不 重 不 漏, 对 于 复 测 样 地, 复 位 为 样 木 的 编 号 保 持 不 变, 样 木 被 采 伐 或 枯 死 后, 原 有 编 号 原 则 上 不 再 使 用, 新 测 样 木 接 原 来 前 期 的 最 大 编 号 续 编 对 于 长 期 或 固 定 样 地, 要 将 样 地 内 及 其 周 边 ( 即 对 样 地 内 树 木 和 样 地 水 分 平 衡 及 微 气 候 有 影 响 的 树 木 可 以 初 步 确 定 为 样 地 边 界 向 外 扩 展 1~2 行 树 ) 的 胸 径 5( 或 3) 厘 米 以 上 的 树 木 用 铁 质 牌 进 行 标 号 并 对 一 些 重 点 样 地, 在 坐 标 纸 上 记 录 样 地 内 及 其 周 边 的 每 株 树 的 准 确 位 置 东 西 以 及 南 北 方 向 的 树 冠 投 影 等 信 息 2.4.2 胸 径 每 木 检 尺 统 一 用 钢 围 尺 量 测 样 木 胸 径, 以 厘 米 为 单 位, 记 载 到 小 数 点 后 一 位 胸 径 小 于 20 厘 米 的 样 木, 测 量 误 差 应 小 于 0.3 厘 米, 胸 径 大 于 或 等 于 20 厘 米 的 样 木, 测 量 误 差 应 小 于 1.5 厘 米, 检 尺 位 置 为 树 干 距 上 坡 根 颈 1.3 米 高 度 处 对 象 是 样 地 内 胸 径 大 于 3 cm 的 所 有 林 木 对 于 固 定 样 地, 在 每 株 样 树 的 顺 坡 一 侧 1.3 米 高 处 用 白 色 油 漆 标 记 胸 径 测 量 点 按 样 木 编 号 用 测 径 围 尺 测 定 胸 径, 填 写 每 木 检 尺 记 录 表, 见 表 6 为 了 计 算 样 地 的 蓄 积 量 生 物 量 叶 面 积 等 指 标 的 需 求, 树 木 根 部 落 在 边 界 线 上 的 树 木, 采 取 西 取 东 舍, 南 取 北 舍 的 原 则, 即 西 北 西 南 边 界 线 和 西 南 顶 点 的 树 检 尺 并 计 入 样 地, 而 东 北 东 南 边 界 和 东 北 顶 点 的 树 检 尺 但 不 计 入 样 地 2.4.3 树 高 和 冠 长 树 高 测 量 可 采 用 测 高 器, 测 杆, 罗 盘 仪 等 工 具, 要 求 以 米 为 单 位, 记 载 到 小 数 点 后 一 位, 当 树 高 小 于 10 米 时, 测 量 误 差 应 小 于 3%, 当 树 高 大 于 或 小 于 10 米 时, 测 量 误 差 应 小 于 5% 用 激 光 测 距 仪 或 者 测 竿 ( 树 木 比 较 低 矮 时 ) 测 定 样 地 内 主 要 树 种 的 树 高 和 枝 下 高 ( 仅 对 有 标 号 的 样 木 进 行 测 定 ), 精 确 到 0.1 米, 并 填 写 树 高 测 定 记 录 表, 见 表 6 10

要 逐 株 测 定 每 棵 树 木 的 高 度 和 枝 下 高 ( 不 能 考 虑 徒 生 枝 的 情 况 ), 并 按 照 树 木 的 高 度 关 系 记 录 其 在 林 分 的 群 落 地 位 ( 分 为 优 势 木 I 次 优 势 木 II 亚 优 势 木 III 被 压 木 IV 濒 死 木 V, 共 计 5 级 ) 树 高 和 枝 下 高 的 差, 即 为 冠 长 2.4.4 林 层 林 层 是 反 映 森 林 结 构 的 重 定 的 特 征 因 子, 对 于 乔 木 林 地, 要 根 据 林 分 的 结 构 特 征, 确 定 是 否 为 单 层 林 或 复 层 林, 同 时 在 样 地 调 查 时 也 要 求 确 定 每 株 样 木 所 处 的 林 层 根 据 有 关 技 术 规 定, 划 分 复 层 林 应 同 时 具 备 4 个 条 件 :1 各 林 层 每 公 顷 蓄 积 量 不 少 于 30 立 方 米 ;2 主 林 层, 次 林 层 平 均 高 相 差 20% 以 上 ;3 各 林 层 平 均 胸 径 在 8 厘 米 以 上 ;4 主 林 层 郁 闭 度 不 少 于 0.30, 次 林 层 郁 闭 度 不 少 于 0.20 在 外 业 调 查 实 际 操 作 中, 主 要 靠 目 测 调 查 来 评 定 上 述 有 关 因 子, 其 中 的 蓄 积 量 一 般 结 合 断 面 积 和 目 测 调 查 进 行 估 计 1= 优 势 木 2= 次 优 势 木 3= 亚 优 势 木 4= 被 压 木 5= 濒 死 木 2.4.5 样 木 定 位 样 木 方 位 角 和 水 平 距 反 映 样 木 在 样 地 范 围 内 的 位 置, 是 样 木 定 位 测 量 的 主 要 因 子 样 木 方 位 角 和 水 平 距 的 测 定, 原 则 上 要 求 以 样 地 中 心 点 为 基 点, 采 用 罗 盘 仪 和 皮 尺 进 行 测 量 对 于 地 形 复 杂, 不 便 在 样 地 中 心 点 定 位 的 样 木, 可 以 选 择 四 个 角 点 中 的 一 个 为 基 点 进 行 定 位, 但 需 要 在 记 录 表 上 记 录 清 楚 方 位 角 以 度 为 单 位, 水 平 距 离 以 米 为 单 位, 11

均 保 留 一 位 小 数 ( 对 于 圆 形 样 地 和 角 规 样 地, 水 平 距 离 要 求 保 留 两 位 小 数 ) 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 他 定 位 测 量 数 据 ) 绘 制 样 木 位 置 分 布 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 识 在 样 木 位 置 分 布 图 上, 方 便 下 期 样 木 复 位 对 于 每 一 个 样 木, 应 当 用 罗 盘 仪 测 出 样 木 相 对 于 固 定 样 地 主 要 中 心 的 方 位 角, 用 测 距 工 具 测 出 样 木 距 固 定 样 地 的 水 平 距 测 量 方 位 角 时, 把 罗 盘 仪 架 在 固 定 样 地 中 心, 并 水 平 放 置, 测 量 顺 序 为 东 北 东 南 西 南 西 北 象 限 测 距 离 时, 应 当 在 测 完 单 个 样 木 的 方 位 角 时, 测 量 此 样 木 的 水 平 距 由 于 坡 度 太 陡, 不 能 一 次 完 成 水 平 测 距 时, 应 当 分 段 测 量 水 平 距 2.5 样 地 内 灌 草 植 被 调 查 适 合 于 乔 木 林 分 内 的 灌 木 和 草 本 调 查 如 是 破 坏 性 取 样, 则 不 能 在 固 定 样 地 或 长 期 样 地 内 进 行 取 样, 而 是 在 条 件 类 似 的 临 样 地 内 取 样 2.5.1 灌 草 调 查 样 方 设 置 在 乔 木 样 地 四 角 及 中 心 设 1 m 1m 的 草 本 样 方 5 个, 并 以 此 扩 大 成 5m 5m 的 乔 木 更 新 调 查 样 方 和 灌 木 样 方 2.5.2 灌 草 生 物 多 样 性 分 别 记 录 1 m 1m 5m 5m 样 方 内 所 有 ( 或 主 要 ) 草 本 植 物 和 灌 木 种 类 数 量 平 均 高 度 盖 度 以 及 草 本 总 盖 度, 填 草 本 样 方 调 查 记 录 表, 见 表 1 和 表 2 2.5.3 生 物 量 调 查 分 别 采 集 样 方 外 1 m 1m 和 5m 5m 临 时 样 方 内 的 草 本 和 灌 木 各 若 干 株 用 于 生 物 量 的 计 算 其 中, 草 本 分 离 地 上 部 分 和 地 下 部 分, 灌 木 分 离 叶 枝 须 根 ( 直 径 2mm) 细 根 ( 直 径 为 2~10mm) 和 粗 根 ( 直 径 >10mm), 用 密 封 袋 密 封, 带 回 实 验 室 用 分 析 天 平 称 各 部 分 的 鲜 重,60 烘 干 后 测 算 含 水 率 以 换 算 标 准 地 内 的 灌 草 总 生 物 量 干 重 填 灌 草 生 物 量 记 录 表, 见 表 3, 并 建 立 地 上 - 地 下 等 各 部 分 间 的 生 物 量 关 系 2.5.4 更 新 调 查 在 5 m 5m 的 乔 木 更 新 样 方 内, 对 直 径 小 于 3 cm 所 有 幼 苗 幼 树, 分 别 起 源 记 载 树 种 名 称 和 株 数 ( 记 正 字 ), 记 载 株 数 时, 一 丛 计 一 株, 分 高 度 按 30cm 以 下 31-50cm 12

和 51cm 以 上 记 数 填 写 更 新 调 查 记 录 表 4 2.4.5 枯 落 物 调 查 在 5 个 20cm 20cm 的 样 方 内, 测 定 枯 枝 落 物 层 的 厚 度, 区 分 出 未 分 解 层 半 分 解 层 和 已 分 解 层, 精 确 到 0.1cm 并 按 照 分 层 获 取 一 些 样 品, 装 入 塑 料 带 内 带 回 实 验 室, 称 取 鲜 重,60 烘 干 衡 重 以 后 称 取 干 重, 称 量 到 0.1 克, 填 写 表 5 2.6 树 冠 光 谱 测 量 利 用 ASD 光 谱 仪 进 行 测 量 树 冠 光 谱 的 测 量 与 低 矮 植 被 光 谱 测 量 主 要 区 别 在 于 树 冠 光 谱 测 量 需 要 将 借 助 工 具 将 探 测 头 架 设 到 树 冠 以 上 一 定 高 度 可 采 用 的 架 设 工 具 如 大 型 起 降 设 备 测 绘 用 的 标 杆 ( 如 下 图 所 示 ) 气 象 观 测 塔 等 在 山 区 也 可 以 灵 活 地 借 助 地 形 实 现 探 头 达 到 树 冠 上 观 测 的 目 的 刺 槐 树 冠 光 谱 测 量 3. 灌 丛 草 坡 群 落 调 查 3.1 样 地 的 选 取 根 据 当 地 的 主 要 立 地 - 植 被 类 型, 选 择 典 型 地 段, 对 灌 丛 植 被 草 坡 进 行 样 方 调 查 立 地 类 型 划 分 可 以 优 先 考 虑 海 拔 坡 向 坡 位 或 土 层 厚 度 等 主 要 立 地 因 子 分 不 同 的 立 13

地 - 植 被 类 型 设 置 样 地 或 样 方, 灌 丛 样 方 面 积 为 5m 5m, 草 坡 样 方 面 积 1m 1m 每 种 类 型 选 设 样 方 3-5 个 对 于 有 明 显 时 间 影 响 的 植 被 类 型, 可 以 分 年 龄 阶 段 布 设 样 地 或 样 方 另 外, 灌 丛 样 方 中 应 该 再 选 取 有 代 表 性 的 20cm 20cm 枯 枝 落 物 样 方 1-3 个 3.2 基 本 情 况 调 查 调 查 样 地 位 置 ( 林 场 林 班 小 班 ) 地 理 座 标 ( 记 录 GPS 读 数 ) 立 地 因 子 ( 海 拔 坡 向 坡 度 坡 位 土 壤 厚 度 等 ) 灌 丛 和 草 坡 的 土 地 利 用 历 史 和 现 利 用 方 式, 年 龄, 分 布, 平 均 高 度, 丛 径, 地 径, 覆 盖 度 等 填 写 灌 丛 草 坡 样 地 封 面 3.3 灌 草 生 物 多 样 性 分 别 记 录 1 m 1m 5m 5m 样 方 内 所 有 ( 或 主 要 ) 草 本 植 物 和 灌 木 种 类 数 量 平 均 高 度 盖 度 以 及 草 本 总 盖 度, 填 草 本 样 方 调 查 记 录 表, 见 表 1 和 表 2 3.4 生 物 量 调 查 分 别 采 集 样 方 外 1 m 1m 和 5m 5m 临 时 样 方 内 的 草 本 和 灌 木 各 若 干 株 用 于 生 物 量 的 计 算 其 中, 草 本 分 离 地 上 部 分 和 地 下 部 分, 灌 木 分 离 叶 枝 须 根 ( 直 径 2mm) 细 根 ( 直 径 为 2~10mm) 和 粗 根 ( 直 径 >10mm), 用 密 封 袋 密 封, 带 回 实 验 室 用 分 析 天 平 称 各 部 分 的 鲜 重,60 烘 干 后 测 算 含 水 率 以 换 算 标 准 地 内 的 灌 草 总 生 物 量 干 重 填 灌 草 生 物 量 记 录 表, 见 表 3, 并 建 立 地 上 - 地 下 等 各 部 分 间 的 生 物 量 关 系 3.5 枯 落 物 调 查 在 5 个 20cm 20cm 的 样 方 内, 测 定 枯 枝 落 物 层 的 厚 度, 区 分 出 未 分 解 层 半 分 解 层 和 已 分 解 层, 精 确 到 0.1cm 并 按 照 分 层 获 取 一 些 样 品, 装 入 塑 料 带 内 带 回 实 验 室, 称 取 鲜 重,60 烘 干 衡 重 以 后 称 取 干 重, 称 量 到 0.1 克, 填 写 表 5 14

4. 标 准 地 土 壤 因 子 调 查 4.1 基 本 概 念 土 壤 容 重 指 自 然 结 构 状 况 下 单 位 体 积 土 壤 的 烘 干 重 量, 通 常 以 g/cm3 表 示 一 般 用 环 刀 法 测 定 土 壤 总 孔 隙 度 是 指 土 壤 中 的 总 孔 隙 量 占 土 壤 总 体 积 的 百 分 率 其 包 括 毛 管 孔 隙 和 非 毛 管 孔 隙 土 壤 最 大 持 水 量 ( 饱 和 持 水 量 ) 是 指 土 壤 中 的 全 部 孔 隙 都 充 满 水 分 时 的 土 壤 含 水 量 土 壤 自 然 含 水 量 ( 质 量 %) 是 指 单 位 体 积 的 自 然 土 壤 中 的 水 分 含 量 与 同 体 积 的 干 土 质 量 之 比 4.2 空 环 刀 重 和 空 铝 盒 重 用 粗 天 平 ( 感 量 1 克 ) 称 出 空 环 刀 重 ( 垫 有 滤 纸 ) 和 空 铝 盒 重 4.3 土 壤 剖 面 及 取 样 在 标 准 地 旁 边 挖 一 土 壤 剖 面, 深 及 母 质 层 (C 层 ), 土 层 厚 者 挖 1.0m 深 记 录 土 壤 类 型 发 生 层 次 (A AB B C) 厚 度 质 地 石 砾 含 量 ( 石 砾 量 占 该 土 层 体 积 的 %) 等 项 目, 填 写 表 8 土 壤 剖 面 调 查 表 在 土 层 0~10cm 10~20cm 20~40cm 40~60cm 60~80cm 80~100cm 的 中 间 分 别 用 环 刀 采 取 土 样 ( 保 证 环 刀 内 的 土 壤 结 构 不 受 破 坏 ), 用 锋 利 的 土 壤 刀 削 平 环 刀 表 面, 盖 好 用 天 平 测 其 鲜 重 ( 供 计 算 容 重 和 孔 隙 度 用 ); 各 层 另 取 少 量 样 品 (10-40 克 ) 放 入 铝 盒 ( 供 测 含 水 量 用 ), 在 现 地 用 天 平 测 其 鲜 重 在 野 外 估 测 土 壤 质 地 的 方 法 : 取 少 量 土 壤, 加 水 湿 润, 然 后 揉 搓, 搓 成 细 条 并 弯 成 直 径 2.5-3 厘 米 大 小 的 土 环, 根 据 以 下 所 表 现 的 性 质 确 定 质 地 砂 土 : 不 能 搓 成 细 条 砂 壤 土 : 只 能 搓 成 细 条 轻 壤 土 : 能 搓 成 3mm 直 径 的 条, 但 易 断 裂 中 壤 土 : 能 搓 成 完 整 的 细 条, 但 弯 曲 时 易 断 裂 重 壤 土 : 能 搓 成 完 整 细 条, 弯 成 圆 圈 时 易 断 裂 粘 土 : 能 搓 成 完 整 细 条, 并 能 弯 成 圆 圈 15

4.4 土 壤 水 分 及 物 理 性 质 的 测 定 (1) 将 装 有 湿 土 的 环 刀 揭 去 上 下 底 盖, 仅 留 一 填 有 滤 纸 的 有 网 眼 的 底 盖, 放 入 平 底 方 形 塑 料 盆 ( 盆 高 15 cm) 中, 注 入 并 保 持 盆 中 水 层 的 高 度 至 环 刀 上 沿 为 止, 使 其 吸 水 达 12 小 时 ( 质 地 粘 重 的 可 放 时 间 长 些 ), 盖 上 上 下 底 盖, 水 平 取 出, 立 即 称 重 (A), 即 可 算 出 最 大 持 水 量 (% 毫 米 ) (2) 将 上 述 称 重 量 (A) 后 的 环 刀 去 掉 底 盖, 将 其 放 置 在 铺 有 干 沙 的 平 底 方 形 塑 料 盆 中 达 2 小 时, 此 时 环 刀 土 壤 中 的 非 毛 细 管 水 分 已 全 部 流 出, 但 环 刀 中 的 毛 细 管 中 仍 充 满 水 分, 盖 上 底 盖, 立 即 称 重 (B), 即 可 算 出 毛 管 持 水 量 (% 毫 米 ), 进 而 推 算 出 非 毛 管 持 水 量 ( 容 积,%) (3) 将 铝 盒 内 土 壤 样 品, 放 入 105 经 8h 烘 干 后, 称 其 干 重, 求 算 水 分 换 算 系 数 4.5 土 壤 粗 糙 度 的 测 量 待 完 善 森 林 下 有 一 层 苔 藓 植 被, 如 何 测 粗 糙 度? 4.6 结 果 计 算 (1) 水 分 换 算 系 数 (K1)= 烘 干 土 样 重 / 湿 土 样 重 环 刀 内 湿 土 重 K1= 环 刀 内 烘 干 土 重 土 壤 含 水 量 ( 质 量 %)=[( 环 刀 内 湿 土 重 - 环 刀 内 干 土 重 )/ 环 刀 内 干 土 重 ] 100 % 土 壤 容 重 (g/cm 3 )= 环 刀 内 烘 干 土 重 / 环 刀 容 积 土 壤 含 水 量 ( 容 积 %)= 土 壤 含 水 量 ( 质 量 %) 土 壤 容 重 (g/cm 3 ) 土 壤 自 然 贮 水 量 (mm)= 0.1 土 壤 含 水 量 ( 容 积 %) 土 层 厚 度 (cm) (2) 最 大 持 水 量 (%)=[( 浸 润 12h 后 环 刀 内 湿 土 重 (A)- 环 刀 内 干 土 重 )/ 环 刀 内 干 土 重 ] 100% 最 大 持 水 量 (mm)=0.1 土 层 厚 度 (cm) 土 壤 容 重 (g/cm 3 ) 最 大 持 水 量 (%) (3) 毛 管 持 水 量 (%)=[( 在 干 沙 上 搁 置 2 小 时 后 环 刀 内 湿 土 重 (B)- 环 刀 内 干 土 重 ) / 环 刀 内 干 土 重 ] 100% 毛 管 持 水 量 (mm)=0.1 土 层 厚 度 (cm) 土 壤 容 重 (g/cm 3 ) 毛 管 持 水 量 (%) (1) 毛 管 孔 隙 度 (%)= 毛 管 持 水 量 (%) 土 壤 容 重 (g/cm 3 ) (2) 非 毛 管 孔 隙 度 (%)= 土 壤 总 孔 隙 度 (%)- 毛 管 孔 隙 度 (%) 16

注 : 土 壤 总 孔 隙 度 (%) 可 以 根 据 土 壤 容 重 的 测 定 结 果 查 土 壤 容 积 与 总 孔 隙 度 关 系 表 获 得 ( 董 智 勇 主 编, 林 业 工 程 师 实 验 技 术 手 册,63-79) 5. 农 田 及 经 济 林 调 查 对 于 实 验 流 域 内 的 农 田 利 用 情 况 和 经 济 林 情 况 的 调 查, 采 用 查 阅 文 献 收 集 历 史 资 料 及 访 问 调 查 相 结 合 的 方 法, 调 查 农 田 及 经 济 林 的 季 节 变 化 和 耕 作 面 积 17

6. 调 查 表 格 及 所 需 工 具 调 查 表 格 包 括 ( 详 见 附 件 ): 标 准 地 封 面 表 1 表 2 表 3 表 4 表 5 表 6 草 本 样 方 调 查 记 录 表 灌 木 样 方 调 查 记 录 表 灌 草 生 物 量 调 查 记 录 表 林 木 更 新 调 查 表 枯 落 物 层 调 查 记 录 表 样 地 内 及 其 周 围 树 木 的 周 期 性 调 查 表 表 6-1 样 地 每 木 调 查 表 表 7 郁 闭 度 调 查 表 表 8 土 壤 剖 面 调 查 记 录 表 表 9-10 根 系 调 查 时 的 参 考 用 表 所 需 工 具 如 下 : 名 称 数 量 说 明 名 称 数 量 说 明 笔 记 本 电 脑 3 封 口 袋 50 个 数 码 相 机 1 三 角 板 或 直 尺 2 套 冠 层 分 析 仪 1 计 算 器 3 罗 盘 仪 2 借 用 铅 笔 小 刀 橡 皮 10(3) 标 杆 4 借 用 档 案 袋 信 封 各 10 手 持 GPS 1 三 角 旗 12 测 绳 (50m) 4 笔 记 本 10 围 尺 4 粉 笔 5 盒 皮 尺 4 (50m 和 30m) 手 电 2 钢 卷 尺 4 电 池 (1 号 ) 8 节 生 长 锥 2 工 具 包 4 个 测 高 器 2 布 鲁 莱 铁 锹 2 个 测 高 器 1 超 声 波 环 刀 6 个 / 剖 面 18

郁 闭 度 测 定 仪 1 铝 盒 6 个 / 剖 面 弹 簧 秤 4 天 平? 劳 保 用 品 : 线 手 套 雨 鞋 饭 盒 工 作 服 药 品 附 件 : 外 业 调 查 表 格 19

乔 林 / 灌 木 / 草 地 样 地 设 置 情 况 统 计 表 调 查 地 点 : 设 计 者 : 统 计 日 期 : 编 号 海 拔 坡 向 地 理 地 形 特 征 土 层 厚 坡 位 坡 度 度 (cm) 样 地 大 小 (m m) 群 落 类 型 简 单 描 述 地 理 位 置 经 / 纬 度 备 注 备 注 : 样 地 类 型 :1: 径 流 场 ; 2: 水 分 平 衡 场 ; 3: 土 壤 水 分 观 测 点 ; 4: 植 被 生 长 固 定 观 测 样 地 ; 5: 临 时 观 测 样 地 ; 6: 其 他 说 明 : 20

样 地 封 面 因 子 样 地 号 : 森 林 / 植 被 类 型 : 优 势 树 种 : 林 分 / 植 被 起 源 : 林 种 : 权 属 : GPS 座 标 : 标 准 地 位 置 : 标 准 地 大 小 和 面 积 (M): 林 场 : 图 幅 号 : 林 班 : 纵 距 : 小 班 : 横 距 : 海 拔 : m 坡 向 : 坡 位 : 坡 度 : 小 地 形 : 土 层 厚 度 : cm 土 壤 种 类 : 立 地 类 型 : 经 营 历 史 : 采 伐 / 利 用 方 式 : 强 度 : 时 间 : 造 林 整 地 类 型 : 规 格 : 比 例 : ; 基 岩 出 露 (%) 群 落 结 构 : 乔 层 郁 闭 度 : 调 查 方 法 : ( 如 : 条 样 线, 多 点 统 计 ) 乔 层 透 光 度 : 调 查 方 法 : 时 间 数 值 灌 层 覆 盖 度 : 调 查 方 法 : 时 间 数 值 活 地 被 层 ( 草 苔 藓 地 衣 ) 覆 盖 度 : 调 查 方 法 : 时 间 数 值 死 地 被 物 层 覆 盖 度 : 调 查 方 法 : 时 间 数 值 总 地 表 覆 盖 度 : 调 查 方 法 : 时 间 数 值 枯 落 物 厚 度 : cm; 调 查 方 法 : 时 间 未 分 解 层 半 分 解 层 已 分 解 层 总 和 叶 面 积 指 数 测 定 照 片 编 号 : 调 查 方 法 : 时 间 照 片 数 值 调 查 单 位 : 调 查 者 : 调 查 日 期 : 21

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表 1 草 本 样 方 (1 1m 2 ) 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 草 本 总 覆 盖 度 : %, 平 均 高 : m, 分 布 : 草 本 总 重 ( 湿 ): ( 干 ): g/m 2 ; 草 本 样 方 号 种 名 数 量 盖 度 平 均 高 ( 米 ) 湿 重 (g)* 干 重 (g)* 1 2 3 注 :* 表 示 只 在 部 分 重 点 样 地 分 草 种 进 行 调 查, 而 不 是 全 部 样 地 23

表 1( 续 ) 草 本 样 方 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 草 本 样 方 号 种 名 数 量 盖 度 平 均 高 ( 米 ) 湿 重 (g)* 干 重 (g)* 4 5 注 :* 表 示 只 在 部 分 重 点 样 地 分 草 种 进 行 调 查, 而 不 是 全 部 样 地 其 他 记 录 或 说 明 : 24

表 2 灌 木 样 方 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 灌 木 总 覆 盖 度 : %, 平 均 高 : m, 分 布 : 灌 木 总 重 ( 湿 ): ( 干 ): g/m 2 ; 灌 木 样 方 号 种 名 数 量 盖 度 平 均 高 ( 米 ) 湿 重 (g)* 干 重 (g)* 1 2 3 注 :* 表 示 只 在 部 分 重 点 样 地 分 灌 木 或 草 种 进 行 生 物 量 调 查, 而 不 是 全 部 样 地 25

表 2( 续 ) 灌 木 样 方 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 草 本 样 方 号 种 名 数 量 盖 度 平 均 高 ( 米 ) 湿 重 (g)* 干 重 (g)* 4 5 其 他 记 录 或 说 明 : 26

表 3 灌 草 生 物 量 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 生 物 量 (g/m 2 ) 样 方 号 灌 木 草 本 总 鲜 重 含 水 率 总 干 重 总 鲜 重 含 水 率 总 干 重 1 2 3 4 5 平 均 值 记 录 说 明 : 表 3 灌 草 生 物 量 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 生 物 量 (g/m 2 ) 样 方 号 灌 木 草 本 总 鲜 重 含 水 率 总 干 重 总 鲜 重 含 水 率 总 干 重 1 2 3 4 5 平 均 值 记 录 说 明 : 表 3 灌 草 生 物 量 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 生 物 量 (g/m 2 ) 样 方 号 灌 木 草 本 总 鲜 重 含 水 率 总 干 重 总 鲜 重 含 水 率 总 干 重 1 2 3 4 5 平 均 值 记 录 说 明 : 27

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表 4 林 木 更 新 调 查 记 录 表 2 2 m 2 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 子 样 地 编 号 树 种 高 高 <30cm 31-50cm 天 然 更 新 高 >51cm 萌 生 苗 / 实 生 苗 株 数 ( 记 正 号 ) 合 计 高 <30cm 高 31-50cm 人 工 更 新 高 >51cm 萌 生 苗 / 实 生 苗 合 计 注 明 : 萌 生 苗 还 是 实 生 苗, 各 占 多 少? 备 注 : 29

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表 5 枯 落 物 层 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 1 1 样 品 鲜 重 样 品 干 重 m 2 枯 落 物 厚 度 (cm) 总 鲜 重 (g) 样 (g) (g) 方 号 OL OF OH OL OF OH OL OF OH OL OF OH 1 2 3 4 5 平 均 注 :OL OF OH 分 别 表 示 未 分 解 层 半 分 解 层 已 分 解 层 总 干 重 (g/m 2 ) 表 5 枯 落 物 层 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 1 1 样 品 鲜 重 样 品 干 重 m 2 枯 落 物 厚 度 (cm) 总 鲜 重 (g) 样 (g) (g) 方 号 OL OF OH OL OF OH OL OF OH OL OF OH 1 2 3 4 5 平 均 注 :OL OF OH 分 别 表 示 未 分 解 层 半 分 解 层 已 分 解 层 总 干 重 (g/m 2 ) 表 5 枯 落 物 层 调 查 记 录 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 1 1 样 品 鲜 重 样 品 干 重 m 2 枯 落 物 厚 度 (cm) 总 鲜 重 (g) 样 (g) (g) 方 号 OL OF OH OL OF OH OL OF OH OL OF OH 1 2 3 4 5 平 均 注 :OL OF OH 分 别 表 示 未 分 解 层 半 分 解 层 已 分 解 层 总 干 重 (g/m 2 ) 31

表 6 样 地 内 及 其 周 围 树 木 的 周 期 性 调 查 表 地 点 : 样 地 : 观 察 者 : 日 期 : 样 地 描 述 方 位 ( 偏 离 正 北 方 向 的 角 度 ): 坡 度 : 林 分 的 林 冠 郁 闭 度 : 林 分 的 林 冠 透 光 度 : 样 地 及 座 标 系 草 图 : 其 它 描 述 : 1m 2 样 方 用 于 调 查 地 面 覆 盖 及 其 动 态 等 情 况 样 地 角 桩 1 m 2 plot 1 1 m 2 plot 2 1 m 2 plot 3 1 m 2 plot 4 1 m 2 plot 5 X- Y- X- Y- X- Y- X- Y- X- Y- 角 桩 编 号 X 轴 (cm) Y 轴 (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) 树 木 编 号 1 2 3 4 树 种 林 木 分 级 年 龄 X- cm Y-c m 胸 径 (mm ) 树 高 (dm) 枝 下 高 dm 样 地 内 及 其 周 围 的 树 木 +Y YX +X 树 冠 半 径 (dm) X- Y -Y -Y-X -X -X Y 树 冠 透 光 度 备 注 注 : 样 木 分 级 为 :1 优 势 木 2 亚 优 势 木 3 中 庸 木 4 被 压 木 5 濒 死 木 (1 2 3 4 5 对 活 立 木 ) 6 立 枯 木 7 风 倒 木 8 风 折 木 9 腐 朽 木 (6 7 8 9 对 死 树 ) 32

表 6-1 样 地 每 木 调 查 表 地 点 : 样 地 号 : 调 查 时 间 : 树 号 树 种 年 龄 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 胸 径 /0.1cm 树 高 /0.1m 枝 下 高 /0.1m 冠 长 /0.1m 冠 幅 东 西 冠 幅 南 北 平 均 冠 幅 林 木 分 级 注 样 木 分 级 为 :1 优 势 木 2 亚 优 势 木 3 中 庸 木 4 被 压 木 5 濒 死 木 (1 2 3 4 5 对 活 立 木 ) 6 立 枯 木 7 风 倒 木 8 风 折 木 9 腐 朽 木 (6 7 8 9 对 死 树 ) 备 注 : 备 注 33

表 7 乔 木 样 地 郁 闭 度 调 查 表 地 点 样 地 号 调 查 时 间 林 分 郁 闭 度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 东 西 东 西 南 北 南 北 抬 头 能 看 见 天 空 为 有, 画 ; 抬 头 能 看 见 树 冠 为 没 有, 画 表 7 乔 木 样 地 郁 闭 度 调 查 表 地 点 样 地 号 调 查 时 间 林 分 郁 闭 度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 东 西 东 西 南 北 南 北 抬 头 能 看 见 天 空 为 有, 画 ; 抬 头 能 看 见 树 冠 为 没 有, 画 表 7 乔 木 样 地 郁 闭 度 调 查 表 地 点 样 地 号 调 查 时 间 林 分 郁 闭 度 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 东 西 东 西 南 北 南 北 抬 头 能 看 见 天 空 为 有, 画 ; 抬 头 能 看 见 树 冠 为 没 有, 画 34

表 8 土 壤 剖 面 调 查 记 录 表 调 查 地 点 : 省 县 村 ( 林 场 ) 流 域 ( 沟 ) 地 块 标 准 地 号 : 调 查 日 期 : 调 查 人 : 剖 面 地 形 ( 海 拔 : 米 ; 坡 向 : ; 坡 度 : 坡 位 : 小 地 形 : ) 森 林 / 植 被 情 况 : 主 要 树 种 : 林 龄 : 枯 落 物 层 总 厚 度 : cm; 未 分 解 层 : cm; 半 分 解 层 : cm; 已 分 解 层 cm 土 壤 名 称 : 当 地 土 壤 名 称 : 地 表 土 壤 侵 蚀 情 况 : 母 岩 及 母 质 : 地 下 水 埋 深 : 米 ; 排 水 条 件 : 土 地 利 用 历 史 与 现 状 : 初 渗 速 度 f 0 : mm/min; 稳 渗 速 度 f c : mm/min; 消 退 系 数 k: 土 壤 剖 面 记 载 发 生 层 次 土 层 (cm) 形 态 描 述 湿 度 颜 色 质 地 结 构 根 系 ph 值 新 生 体 侵 入 体 碳 酸 盐 石 砾 含 量 其 他 水 分 物 理 性 质 发 生 层 次 土 层 (cm) 容 重 g/cm 3 毛 管 孔 非 毛 管 孔 总 孔 隙 毛 管 持 水 非 毛 管 持 隙 度 % 隙 度 % 度 % 量 mm 水 量 mm 饱 和 持 水 量 mm 饱 和 导 水 率 土 层 (cm) 10 20 40 60 80 100 环 刀 内 湿 重 铝 盒 内 湿 重 A B 取 样 记 录 : 35

深 度 c m 0-10 10-20 20-40 40-60 60-80 80-100 表 9: 根 系 ( 主 根 ) 测 定 表 地 点 : 样 地 : 树 种 : 样 树 编 号 : 观 察 者 : 日 期 : 钻 孔 / 探 坑 位 置 ( 相 对 样 树 ): 指 标 <2 mm 湿 重 g 干 重 g 2-5 mm 5-10 mm 10-70 mm >70 mm 指 标 湿 重 g 干 重 g 长 度 cm 含 水 量 % 表 面 积 cm 2 根 体 积 cm 3 根 尖 数 湿 重 g 干 重 g 湿 重 g 干 重 g 长 度 cm 含 水 量 % 表 面 积 cm 2 根 体 积 cm 3 根 尖 数 湿 重 g 干 重 g 湿 重 g 干 重 g 长 度 cm 含 水 量 % 表 面 积 cm 2 根 体 积 cm 3 根 尖 数 湿 重 g 干 重 g 湿 重 g 干 重 g 长 度 cm 含 水 量 % 表 面 积 cm 2 根 体 积 cm 3 根 尖 数 湿 重 g 干 重 g 湿 重 g 干 重 g 长 度 cm 含 水 量 % 表 面 积 cm 2 根 体 积 cm 3 根 尖 数 湿 重 g 干 重 g 湿 重 g 干 重 g 长 度 cm 含 水 量 % 表 面 积 cm 2 根 体 积 cm 3 根 尖 数 <2 mm 树 根 含 水 量 样 品 2-5 mm 5-10 mm 10-70 mm >70 mm 36

其 他 记 录 : 37

表 10: 根 系 ( 细 根 ) 测 定 表 地 点 : 样 地 : 树 种 : 样 树 编 号 : 观 察 者 : 日 期 : 钻 孔 / 探 坑 位 置 ( 相 对 样 树 ): 垂 直 表 面 根 系 样 品 比 比 比 表 比 根 系 重 复 湿 重 干 重 长 度 根 尖 比 根 尖 数 深 度 积 体 积 体 积 干 重 长 度 面 积 体 积 次 数 (g) (g) (cm) cm (cm 2 ) (cm 3 数 ) (cm 3 ) (g/m 3 ) (cm/m 3 ) (cm 2 /m 3 ) (cm 3 /m 3 ( 个 /m 3 ) ) 0 ~ 10 10 ~ 20 20 ~ 40 40 ~ 60 60 ~ 80 80 ~ 100 38

参 考 文 献 1. 水 分 限 制 型 森 林 生 态 系 统 的 结 构 动 态 模 拟 研 究 外 业 森 林 植 被 样 地 调 查 细 则 2. 校 兴 威, 中 国 森 林 资 源 清 查, 中 国 林 业 出 版 社,2005 39