测树学树干解析

实习五树干解析（外业内容东北实习，本次仅实习内业部分）Ⅰ.目的一、掌握树干解析的基本工作程序和计算方法。二、进一步理解各种生长量的意义，加深对树木生长过程的认识。Ⅱ.仪器及用具伐木工具、皮尺、围尺（或轮尺）、粉笔、三角板或直尺、大头针、计算工具、方格坐标纸、用表等。（不能伐树时，可给成套圆盘）Ⅲ.方法及步骤为了研究不同树种或不同立地条件下的同一树种的生长过程及特点，往往采取“解剖”的手法，把树木区分成若干段，锯取圆盘，进而分析其胸径、树高、材积、形数的生长变化规律，我们把这种方法称为树干解析，作为分析对象的这棵树干，称为解析木。树干解析是当前研究树木生长过程的基本方法，树干解析的工作可分为外业和内业两大部分。一、树干解析的外业（一）解析木的选择可根据研究目的来选择，如研究某一树种的一般生长过程，可选生长正常、未断梢及无病虫害的平均木；为了研究树木生长与立地条件的关系或编制立地指数表，可以选择优势木；若要研究林木受病虫害的情况，则应在病腐中选择解析木。（二）解析木的伐前工作1.记载解析木的生长环境，这是分析林木生长变化不应缺少的重要资料。应记载的项目包括解析木所处的林分状况、立地条件、解析木所属层次、发育等级和与相邻木的相互关系等，并绘制解析木及其相邻木的树冠投影图。2.确定根颈位置，标明胸高位置及树干的南北方向，并分东西、南北方向量测冠幅。（三）解析木的伐倒和测定1.砍伐时，先选择适当倒向，并作相应的场地清理，以利于伐倒后量测和锯解工作的进行。然后，从根颈处下锯，伐倒解析木。2.解析木伐倒后，先测定胸径、冠长、死枝下高、活枝下高、树干全长和全长的1/2，1/4及3/4处的直径，然后打去枝桠，用粉笔在全树干上标出南、北方向。3.按伐倒木区分求积的方法，将解析木分段，为计算材积方便起见，可采用平均断面积区分求积法分段。但由于根颈部膨大，第一段取中央断面为宜。（四）截取圆盘及圆盘编号：在树干各分段位置截取圆盘，同时，为了确定树干年龄及内业分析时的需要，还必须在根颈和胸高处分别截取圆盘。截取圆盘时应注意下述事项：1.截取圆盘时要尽量与树干垂直，不应偏斜。2.圆盘向地的一面要恰好在各分段的标定位位置上，以该面作为工作面。3.圆盘厚度一般在3-5厘米即可，直径大的可适当加厚。4.锯解时，尽量使断面平滑。5.每个圆盘据下后，应立即在非工作面编号，一般以分数形式表示，分子上标明解析木号，分母上标明圆盘和断面高度，并标明南、北方向。根颈处的圆盘为“0”号，然后用罗马字母Ⅰ、Ⅱ……依次向上顺序编号。在“0”号盘上要记载树种、采集地点和日期等（图9-1）。二、树干解析的内业工作（一）圆盘的加工：为了准确查数圆盘上的年轮数，须将各号圆盘工作面刨光，然后，通过髓心划出南北和东西两条相互垂直的方向线。（二）确定树木年龄：在“0”号圆盘上，分别沿各条半径线查数年轮数，待四条半径线上的年轮数完全一致后，用此确定树木的年龄。如果伐根部位较高，须加上生长此高度所需的年数。（三）划分龄阶，量测各龄阶的直径1.按树木的年龄大小、生长速度及分析树木生长的细致程度确定龄阶大小，一般可以定为3年、5年或10年。2.用大头针在各圆盘的各条半径线上自外向内标出各龄阶的位置，若有不完整龄阶，则先将不完整龄阶留在圆盘最外围，再向内逐一标出各完整龄阶。如32年生的树，以5年为一龄阶，其龄阶划分为32、30、25、20、15、10、5。图9-2为该树“0”号圆盘和“Ⅰ”号圆盘的龄阶标定示意图。3.确定龄阶后，用直尺分别在各圆盘东西和南北两方向线上量取各龄阶最后期间的去皮和带皮直径，平均后，即为该圆盘各龄阶的直径，将各龄阶直径填入表中。（四）确定各龄阶的树高：树木年龄与各圆盘的年轮数之比，即为达此断面高度的年龄。以断面高为纵坐标，以达此高度所需的年龄为横坐标，标出树高生长过程曲线（连折线不修匀），从曲线上即可查出各龄阶的树高。上述方法计算出的各龄阶树高是一近似值，可能系统偏大，中南院的成子纯老师提出：应按下式yi=f(xi+0.5)对树高生长过程曲线进行修正，然后用修正后的曲线确定各龄阶树高。（参见测树学讲义）（五）绘纵剖面图：以直径为横坐标，以树高为纵坐标，在各断面高的位置上，按各龄阶直径大小绘纵剖面图。纵剖面图的直径与高度的比例要恰当，（参见测树学讲义）纵剖面图有利于直观认识树干的生长情况。（六）计算各龄阶材积：各龄阶材积等于各区分段与材积与梢头材积之和，其梢头长度等于各龄阶树高减去梢头底断面高度。（七）计算各种生长量及材积生长率将表8-2中的胸径、树高和材积按龄阶分别抄录于“表8-3”上，作为调查因子的总生长量，然后分别各调查因子计算各龄阶的平均生长量、连年生长量、材积生长率及形数。1.平均生长量aVa)(2.连年生长量nVVZnaa)((用定期平均生长量代替)3.材积生长率nVVVVPvnaanaa200)(4.形数hgVf3.1)(（八）绘制各种生长曲线图利用生长过程总表中计算出的数据，绘出各种生长过程曲线、材积连年生长量和平均生长量关系曲线及材积生长率曲线。但在绘连年生长量和平均生长量关系曲线时，由于连年生长量是由定期平均生长量代替的，故应以定期中点的年龄为横坐标定点作图。（九）以解析木的资料为基础，根据其调查目的和专业知识，进行综合分析。Ⅴ.实习报告1.解析木调查表（室内实验不需要）2.直径、树高及材积生长过程分析表3.树干生长过程总表4.树干纵剖面图（徒手绘制，高度:底径比=2.5较适宜）5.各种生长曲线图：材积生长过程图（总生长量、连年生长量、平均生长量）胸径生长过程图（总生长量、连年生长量、平均生长量）树高生长过程图（总生长量、连年生长量、平均生长量）（以上总生长量图用带皮值徒手绘制）材积生长率曲线图形数变化曲线图（带皮）（徒手绘制）6.试对解析木作简要分析附：树干解析中梢头长度与直径计算说明附：直径树高及材积生长过程分析（梢头计算说明）树高7.4m断面高年轮数达高各的断年面龄28a25a20a15a10a5a带皮去皮dvdvdvdvdvdvdv根颈2810.6×9.7×9.0×7.8×5.7×3.4×1.9×伐根×××××××胸径2358.6—8.2—7.4—6.0—4.0—2.1—0.5—0.51.52.53.54.55.56.5(7.0)2623211917141072579111418219.28.27.46.75.84.42.51.40.006650.005280.004300.003530.002640.001520.00049—8.87.97.16.35.54.22.31.00.006080.004900.003960.003120.002380.001390.00042—8.17.26.45.74.73.51.80.60.005150.004070.003220.002550.001730.000960.00025—6.95.95.04.33.42.30.70.003740.002730.001960.001450.000910.00042—5.03.93.12.31.60.50.001960.001190.000750.000420.00020—2.72.01.30.50.000570.000310.00013—1.10.00010梢头径/长材积1.4/0.40.000021.0/0.40.000010.6/0.301.5/0.80.000051.1/0.80.000030.9/0.10.000020.7/0.50.00001树干总材积0.024430.022260.017930.01120.004550.001030.00011各龄阶树高7.47.3--7.26.85.84.01.5龄阶末端之上长度=高龄阶末端生长速度*龄阶余差7.4-7.0=0.40.4/(28-21)*(25-21)=0.228(6.5-5.5)/(18-14)*1=0.25(5.5-4.5)/(14-11)=0.33(4.5-3.5)/(11-9)=0.5(1.5-0.5)/(5-2)*0=0龄阶树高=末端圆盘高度+区分段之上长度7.47.0+0.2=7.26.5+0.3=6.85.5+0.3=5.83.5+0.5=4.01.5梢底位置(最后段中央盘高-0.5区分段)7.07.06.5-0.5=6.05.5-0.5=5.04.5-0.5=4.01.5-0.5=1.0梢头长度=龄阶树高-梢底高7.4-7.0=0.47.2-7.0=0.26.8-6.0=0.85.8-5.0=0.84.0-1.0=01.5-1.0=0.5梢底直径(最后二盘平均)1.0（无计算）0.6(2.3+0.7)/2=1.5(1.6+0.5)/2=1.1(1.3+0.5)/2=0.9(1.1+0.0)/2=0.6计算：树皮调整系数=各盘(带皮直径总和/去皮直径总和)=5为了计算梢头的直径和长度，需要经过下列步骤。--龄阶末端之上长度，即该龄阶的最后一个圆盘高度之上的梢头长度=相邻的高一个龄阶的末端高生长速度*龄阶与末端盘位置的年龄之差，如25龄阶，其左侧的龄阶（不完全）21--28年之间高生长0.4m，高生长速度为0.4/7=0.057m/年，25龄阶与末端圆盘（7.0m处，年龄21年）的年龄差为25-21=4年，故末端之上的长度为0.057*4=0.228m。关键点是龄阶末端圆盘所处位置之上的高生长速度的计算，该段高生长速度用邻近龄阶的高一个区分段的生长速度代表。--龄阶树高=末端圆盘高度+龄阶末端之上长度。如25龄阶，末端圆盘高度为7.0m，龄阶末端之上长度为0.228m，则龄阶树高=7.0+0.228=7.2m。--梢底位置(最后段中央盘高-0.5区分段)，例如20龄阶末端圆盘高度为6.5m，则梢底位置为6.5-0.5=6.0m。--梢底直径(最后二盘平均)：例如20龄阶梢底直径为（2.3+0.7）/2=1.5cm。梢头计算注意事项：梢头直径：末端2个区分段中央直径的平均，注意是中央直径的平均。梢头底端：一定位于末端区分段的一端而不是中央断面高:圆盘所在高度年轮数:圆盘年轮数盘高年龄:达到该盘所处高度时的年龄年龄差:相邻2个盘之间的年龄差高生长:盘间距=区分段长度伸长速度:高生长速度=区分段长度/年龄差所属龄阶:该高度所属的龄阶，=(盘高年龄/龄阶距+0.99)*龄阶距龄阶余差:龄阶与该高度实际年龄之差，如20龄阶的余差为20-18=2盘高上长度:该盘所处高度以上的梢长，=龄阶余差*下一个区分段生长速度。如20龄阶末端盘之上的高度=0.5/（21-18）*（20-18）=0.33.龄阶高:该龄阶树木所达到的高度，=末端圆盘高度+盘上高度，如20龄阶的龄阶高=6.5+0.33=6.8.梢头长:树高与完整区分段长度总合之差，小于区分段长度，如15龄阶梢头长=5.8-5.0=0.8特别注意两个盘为同一龄阶的情况：梢头直径长度在原始数据表格中要核对龄阶对应特别注意：梢头部分生长速度计算的输入项确认