森林抚育生态成效监测技术

内蒙古森工集团（林管局）营林生产处2011年10月一、森林抚育成效监测意义成效监测是为监测和评估森林抚育成效，分析研究树木生长规律，总结森林抚育工作经验，完善森林抚育技术措施，科学编制森林经营方案，制定森林经营指导思想而进行的观测分析。通过在已抚育的林分设置作业固定标准地、在未经营林分设置对照固定标准地（简称对照地）来定期观测森林生长变化数据，利用树干解析和相关分析进行综合分析评价。成效监测还可以进行社会经济效益分析，为森林抚育提供基础数据和实践经验。二、森林抚育成效监测材料（一）测树工具：1个摄像机、1个照相机、1个GPS、1个罗盘仪、1个函数计算器、2个帐夹、2份标准地野帐、4个皮尺（50m）、2根百米测绳、3根围尺、1个测高器、1个钢卷尺、1个直尺、2把刷子（3-4cm宽）、3粉笔、毛笔、铅笔、小斧(2把)、2把中斧、1把锹、1把镐、1捆细绳。（二）抚育工具：割灌机、油锯、手锯、镰刀、修枝砍刀或修枝铲等（三）材料：标准地宣示牌、树木牌（用蓝色彩钢瓦切割成3cm×4cm后用钢号坠砸制而成）、蓝铅油、钉子（2寸以上）及标准地外业观测表格。三、成效监测流程（一）标准地与对照地选择标准地选择：根据抚育方式，选择有代表性的、株数分布、胸径大小相差不大，优势树种占6成以上且均匀分布，作业后与对照地对比明显的林分，不要选择群团状分布的林分、不要选择有林中空地的林分，不要选择散生木多的林分，不允许设置的标准地跨集村道、小河等。对照地选择：与标准地选择一致外，还要求对照地的面积、形状、胸径、株数、密度、优势树组成不能与标准地相同、不能小于标准地，标准地作业前应与对照地林相基本相同。对照地不允许进行任何经营措施，包括清林、修枝、卫生清理等。在设置标准地前，应对所设置的标准地和对照地所在的林分进行全面、整体踏查，确定哪里适合做标准地、哪里适全做对照地，同时要求标准地与对照地间至少相距30m以上。（二）标准地与对照地观测1、设置标桩选择胸径14-16cm的通直圆满的树木伐倒做标，每个标地制成4个1.3-1.5m长标桩。（1）扒皮。每个标桩均要完全扒皮。（2）削标脊，制成4面均匀整齐的防水帽。（可用锯、或中斧制做）（3）制标面。在标脊下沿10cm处锯标面上沿、在标脊下沿40cm处锯标面下沿，然后用斧子将标削平、标面长30cm。4）写标面。标准地起点标号：(用大写B加上该标准地号)和设制标地的年月，其它三个标面：依次为2、3、4）。对照地起点标号：（用用大写D加上所对照标准地的号）和设置年月，对照地其它三个标面：依次为2、3、4。如果是1对3的即3块标准地和1块对照地的，对照地起点标号：用D加上该组第一块标准地号和第三块标准地号，中间用“—”连接，例如B11、B12、B13的对照地就用D11—13表示。（5）埋标桩：进入地下30-50cm，踏实。2、测边线为减少因挪动罗盘仪造成的误差，一般先测设1-4边线，然后测设1-2边线，再测设2-3边线，最后测量3-4边线实际长度，计算标准地周界闭合差。具体程序如下：（1）架设罗盘仪。罗盘仪要对中、整平，就是将罗盘仪中二个气泡对中。（2）测坡度。将罗盘仪坡度尺调到0刻度，甲某站在罗盘仪镜头跟前，乙某通过罗盘仪目镜中中央横刻度丝对甲某的腹部来确定标记位置，然后乙指挥甲按确定的方向路线走到指定位置，再通过罗盘仪瞄准甲的腹部标记位置，然后从罗盘仪坡度尺中读出所测边线坡度a。（3）边线测设。判断所测连线的水平距，因坡度影响所测出的是斜距R，必须通过坡度改正。改正方法：用确定的水平距L除以坡度a的余弦值。公式：R=L/cosa清除边线上所有影响连线测量的障碍物（树木、幼树、灌木等），保证皮尺拉直。甲将皮尺拉至坡度改正后的距离先定第4点标桩的位置，埋设4号标桩，乙瞄准甲所的4号标桩位置，通过罗盘仪测方位角指针读出4号标桩的方位角。将罗盘仪水平旋转90度，确定2号标桩方位，同样经过坡度改正确定1-2边线距离，乙通过罗盘仪指挥甲到达2号标位，并在确定2号标的准确位置后埋设2号标桩。将罗盘仪准确架设到2号标桩上，按照1-4边的方位角，经过坡度改正后，乙指挥甲量设3号标桩。最后用皮尺量测3-4边距离，计算周界闭合差。要求闭合差小于1/200。为保证界线清晰，不伤树木，在量测边线时，应将边线外侧紧邻边线的树木一律用蓝铅油环涂1.3米处，涂油宽度为5cm,涂前应将树木环涂处外暴皮清除。3、标准地抚育作业按照设计的强度，按照抚育规程，选择间伐木间伐，首先彻底清理病腐木、被压木、弯弓树、半截桩，然后再选择径级小的树木、同时按照间密留稀的原则，在密的地方间伐过密树木，在稀疏的地方不作业，作业时一定要全面均匀作业。间伐后，对间伐木进行打枝后，将小原条集到标准地外便于运材的地方。修枝场地作业时，也要按照设计要求和修枝技术规程作业，禁止用棒子、斧子进行破坏性修枝，要用修枝砍刀、修枝铲等工具修去细小的枝条，粗大枝条一定用锯修枝，以保证不伤害树干、细小枝条不留茬，粗大枝条留茬小于2cm。在修枝作业时，也一并清除影响林木生长的病腐木、半截桩、阔叶树的萌蘗，对于丛生阔叶幼树，间去30%的弱、劣幼树。作业完毕，进行清林归堆。归堆要求靠一头码齐。4、每木检尺先准备一根长1.3m标杆，然后再检尺。（1）检尺。一人用1.3m标杆量测胸径位置后，用围尺量树木胸径，一人钉样木牌，要求样木牌的上沿对准树木胸径处，一人记录检尺数据。如果有坡度，树木胸径位置以上坡树跟部向上到1.3m处，平坡则以最高侧根处向上到1.3m处为准。钉牌时，要求用2-2.5寸钉子钉进0.5-1cm,保证留钉长度；钉牌要求所有样木牌都面向一个方向。（2）计算树木平均胸径。散生木是与主林层林木明显不是一代的，多为老龄过熟木，要单独测量。（3）测伐根。注意最后要将解析木从活立木统计中剔除，加入到采伐木中。（4）测树高。选择平均胸径和平均胸径上下各三个径级的样木，一般平均胸径测5-7株、其它的测3株即可，用测高器测树高。在平坡时，一人将皮尺拉适宜测树距离（10米或15米等），用测高器瞄准树梢后，在相应距离的刻度盘上读出相应的树值加上观测者的眼高。有坡度时，当观测者在样木根部下方时，用皮尺量出适宜距离，用测高器测出树梢高度值和树干基部高度值，计算两者的差值就是该树的树高。有坡度时，当观测者在样木根部上方时，用皮尺量出适宜距离，用测高器测出树梢高度值和树干基部高度值，计算两者相加的数值就是该树的树高。将所测树高及其胸径值绘制在测高曲线图上，通过曲线图测得对应平均胸径的树高值就是平均高。要求：无论是测树高还是测胸径均要求保留一位小数，测胸径不能用整化的径价来观测。5、样木定位测量（1）现地落实坐标边线。用4个皮尺将四条边围起来，皮尺一定沿边线拉尺，以起点标（1号标桩）为坐标0点，第一个皮尺沿1-2边线拉，第二皮尺沿1-4边线拉，这两尺的0点均对准起点标（1号标）；第三个皮尺沿4-3边线拉，0点对准4号标；第四个皮尺沿2-3边线拉，0点对准3号标。（2）同时沿1-2与4-3边线方向，分别在5米、10米、15米、20米、…2号标（3号标）处，用细绳将两边线上相同数字的点连接起来，绳一定要拉直。然后在沿1-4与2-3边线方向，分别分别在5米、10米、15米、20米、…2号标（3号标）处，用细绳将两边线上相同数字的点连接起来，绳一定要拉直。最终形成5米×5米坐标网格的若干区，靠近2-3边线的或4-3边线的不足5点的与相邻区合并为一个区。（3）以距0点最近的小区为1区，由左到右，从后到前，对各区进行编号，编为若干个区。（4）在各区内，测量每株树的横坐标(所测树距纵坐标轴最近网格线的距离)、纵坐标(所测树距横坐标轴最近网格线的距离)，然后换算成以0点为原点的坐标。6、绘制样木平面分布图（1）分样木号、横坐标、纵坐标、胸径、树种、林木分级等用excel建立数据统计表。（2）在统计表内，按林木分级筛选，复制各级林木数据，粘贴于表下方，每部分之间空两行。（3）给图。点击“插入”→工作表→插入→图表→XY散点图→下一步→在源数据中，点击数据区域右侧缩小按纽，到坐标数据统计表中选择1级木的横坐标、纵坐标两列数据。点击“系列”，在名称框中输入“1级木”，点击“下一步”，在图表选项中，选择X、Y轴的主要网格线，点击“标题”，在“图表标题”下框中输入“x号标准地样木分布图”。点击“下一步”，选择做为新工作表插入，点击完成。将鼠标指针放在样木分布图内任一点，单击右键→源数据→添加→名称右框输入“2级木”，点击X值右侧缩放按纽，到坐标数据统计表中选择2级木的横坐标，再点击X值右侧缩放按纽，点击Y值右侧右侧缩放按纽，到坐标数据统计表中选择2级木的纵坐标，再点击Y值右侧缩放按纽，点击确定。以此类推，最后完成6级木绘图。安装到c盘后，到c盘点击点击点击点击启用宏。在分布图中，单击右键，点击JWalkchartTools,选择1级木，在Datalabelrange下框右侧缩放按纽，到数据统计表中，选择1级木的树号，点击编写程序按纽，点击“ok”完成为1级木图上编号。以此类推完成其它各级木编号。至此标准地样木精确定位工作结束。7、树干解析（1）在标准地中，选择与平均胸径和平均高相近（以平均胸径误差为0.5cm,与平均高误差为0.5m为准）且树干通直圆满的树木做解析木，标记好南北方向后伐倒。（2）测量解析木基本数据。量测相邻木距离、树种、方位，记录数据后，绘制相邻木位置图。量测第一死枝和第一活枝高打去侧枝，注意保留好树梢。量测解析木第一死枝、第一活枝高度。用皮尺量测解析木高度，同时测量树高1/4、1/2、3/4处胸径值。解析木区分。按照10m以上以2m为一个区分段，各区分段位置依次为伐根断面为0号圆盘、1.3m处为1号圆盘、3.6m处为2号圆盘、5.6m处为3号圆盘，最后以偶数米6结束。例如：树高12.6m，最后一个圆盘（梢底径位置）在10.6m;树高12.7m,则在12.6m。按照10m以下（包括10m）以1m为一个区分段，各区分段位置依次为伐根断面为0号圆盘、0.5m处为1号圆盘、1.3m处为2号圆盘、1.5m为3号圆盘、2.5m为4号圆盘，最后以整数位置结束。例如：树高8m，最后一个圆盘（梢底径位置）在7m;树高8.1m,则在8m处。确定区分无误后，用锯截取圆盘，为保证树皮不至于脱落，圆盘厚度应加大，同时注意保护保留好梢头径处的圆盘。截好圆盘后，要在非工作面标记。8、植被调查沿标准地对角线，每隔10m做一样方（1m×1m），在样方内调查下木、草本植物种类、高度、覆盖度等9、土壤剖面调查在标准地中部，挖土壤剖面。要求宽1m，深度要达到母质层。（1）一种发育成熟的土壤常由一定的层次组成，森林土壤理想剖面具有四个土壤发生层：①森林覆盖层——A00疏松的枯枝落叶，未分解，原形可见；——A0层。部分分解的枯枝落叶层，常黑褐色锯屑状，有时可以看到不易分解的叶脉及残余叶片、树皮等；②淋溶层（A层）——A1层常为黑、暗褐、灰色，为土壤有机质与矿物质部分密切结合的部分，肥力高，常呈团粒状，所说黑土层即为此层。——A2层浅色（常为灰、淡灰色、黄灰色等），此层养分及着色物质被淋到下层，肥力低，松散，酸性淋溶层即因此得名。③淀积层B层，上层（主要是A2层）物质被洗到下层沉淀故名淀积层。常为棕色，有上层洗入铁、锰、SiO2粉未或腐殖酸盐的咖啡色胶膜附着、呈核状、粘紧。④母质层C层，形成土壤的原始物质如淤积物、洪积物、风积物、岩石层等（2）剖面调查①调查各层厚度。②土壤颜色：土色往往反映土壤的内部性质和成土特征，例如黑色一般批示土壤肥沃，黄色批示土壤贫瘠，灰蓝色批示土壤经常或间歇积水。人们常以颜色判断土壤。土壤结构：块状、团块状、团粒状、碎屑状、核状、粒状柱状等③土壤湿度（分极湿、湿、潮湿、润、干等五类）。④坚实度（松散、疏松、紧实、坚实、极坚实等五类）。⑤侵入体（有石块、根系、其它非本层物质）（3）有条件还可以从各层次取