针叶林群落状况测试方法技术

本发明专利技术公开了一种针叶林群落状况测试方法，所述测试方法包括下列步骤：１）测量各测试指标数值；２）确定各指标基准值；３）指标权重的确定方法；４）针叶林群落健康指数的计算方法；５）建立针叶林群落健康评价等级。它能准确反映评价对象的不健康方面，以此对评价对象以后的经营提出指导性建议，实用性强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。技术背景针叶林主要是由各种松树、云杉、冷杉、柏树等针叶或鳞叶树木 组成的植被。这些树有一个特点，它们结的果实都是球果。针叶林覆 盖世界很多地方的山区。它们的形状和高度也很相似，常常一片林中只有一种树木。针叶林可以生长在海拔4千多米的地方，是垂直分 布最高的森林类型。有些树种耐阴，树冠稠密，林下阴暗、潮湿，树 下的草本植物也是耐阴的，这就叫作暗针叶林。落叶松冬季落叶，树 冠稀疏，林中的光照就较强，树下的草本植物则比较发达，这样的林 子就称为亮针叶林。由于针叶林所在地区普遍寒冷，所以林中蛇、蛙 等冷血动物极少。重要的兽类动物有松鼠、貂、鹿、狼等。针叶林下 的土壤颜色淡， 一般呈酸性，称为灰壤。土壤中矿物质和有机质含量 都不多，蚯封l也少。蚊蝇等昆虫常见，还有一些鸟，如咏木鸟、莺、 松鸡等等。北方针叶林受低温限制，生产力较低，约为0.5-3克/米2.天。 但林木寿命长，植物物质的现存量高，蕴藏着丰富的木材资源和林副 产品。针叶林生产量不及热带林和阔叶林，但干形圆直，材质良好(最 适造纸)，种类单纯，冬雪利于集运，所以机械采伐条件极佳。加上 毛皮用动物繁生，狩猎业也非常普遍。在我国东北和西南林区，以前 都是重点森林采伐区域，过度的采伐，森林面积不断缩小，由于其生 长环境恶劣，要恢复到原来的状况就需要很多年，有时上百年。所以 合理的保护利用现有针叶林，并使其向健康的、可持续的方向显得尤 为重要。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题就在于克服现有技术中没有针叶林 状况测试方法，无法真实地掌握针叶林状况的缺陷，提供一种针叶林 群落状况测试方法，它能准确反映评价对象的不健康方面，以此对评 价对象以后的经营提出指导性建议，实用性强。为解决上述问题，本专利技术采用如下技术方案本专利技术一种，所述测试方法包括下列步骤1 )测量各测试指标数值A、 测量郁闭度按照0-1来估算出小班的树冠垂直投影遮蔽地 面的程度；B、 测量下木总盖度按照0-100来估算所有下木的总盖度；C、 测量地被物总盖度按照0-100来估算所有地被物的总盖度；D、 测量幼树中建群种数量比例统计建群种幼树的数量和幼树 的总数量，然后用幼树的数量除以幼树的总数量；E、 测量更新等级根据国家的《森林更新造林质量检验办法》 划分的三个等级进行测量；F、 测量幼树幼苗生长情况才艮据国家的《森林资源二类调查办 法〈试行》〉划分的三个等级进行测量；G、 测量林数密度统计单位面积内的活立木林数，然后用活立 木株数除以统计面积；H、 测量出材率等级才艮据国家的《森林资源二类调查办法〈试 行》〉划分为三个等级进行测量；I、 测量单位面积活立木蓄积量设置样地，然后对样方内所有 胸径S4厘米的木材树种，分别树种和材质等级检尺、记载，按规定 要求测定树高，用部颁(LY208-77) 二元立木材积式计算样地单位 蓄积，最后根据抽样对象面积推算出单位面积活立木总蓄积；J、测量建群种的平均胸径设置样地，对样方内所有胸径24厘 米的木材树种进行每木;^尺，用算术平均值算出样地建群种的平均胸径，以此来代替建群种的平均胸径；K、测量建群种的平均树高设置样地，对样方内所有胸径^4厘 米的木材树种进行每木检尺，用算术平均值算出样地建群种的平均树 高，以此来代替建群种的平均树高；2) 确定各指标基准值A、 郁闭度基准值的确定方法是对施业区内某一树种的所有郁闭 度利用SPSS16.0分两类进行快速聚类，得出郁闭度的两个分类终值， 以分类终值中较大的数值作为郁闭度的基准值Fj，以分类终值中较小 的数值作为郁闭度的低分值Dj;B、 下木总盖度、地被物总盖度、幼树中建群种数量比例、更新 等级、幼树幼苗生长情况和出材率等级的基准值确定方法与郁闭度的一样；c、单位面积活立木蓄积量的基准值是在同等地位级的条件下相同树种的标准单位面积蓄积量，资料来源于各省林业厅编制的《林业调查用表》；D、株数密度、建群种的平均胸径和建群种的平均树高的基准值 的确定方法与单位面积活立木蓄积量的一样；3) 指标权重的确定方法采用均方差决策综合分析方法，即以各评价指标为随机变量，各 指标的无量纲化值为该随机变量的取值，首先求出这些随机变量的均 方差，将这些均方差归一化，其结果即为各指标的权重系数；具体步骤如下(1)实测数据无量纲化处理<formula>formula see original document page 9</formula>公式①中Cjk为各指标的针叶林小班的无量纲值,其中j为取值 1， 2, 3......11; k为针叶林小班数目，取值l, 2, 3......n(下同)；C'jk为各指标的针叶林小班的实测值；巧为各指标的基准值；(2)各指标平均值的计算1E(Cj) = -ZCjk公式②中E(Cj)为各指标的平均值；Cjk为各指标的针叶林小班 的无量纲值，n为样本数目； (3)各指标均方差的计算S(Cj) = 、S[CJk-Eg7>式@中S(Cj)为各指标的均方差，E(Cj)各指标的平均值，Cjk为各指标的针叶林小班的无量纲值，n为样本数目；(4)各指标权重系数的计算S(Cj)W(Cj)=IS(Cj)公式④中W(Cj)为各指标的权重系数， (5)各准则层权重系数的计算S讽)S(C」)为各指标的均方差；W(Bi)二5>(Bi)S(B,)为各准则的均方差,公式⑤中W(B,)为各准则的权重系数， 即各准则内各指标均方差之和；4) 针叶林群落健康指数的计算方法 针叶林群落健康指数计算公式H(Ak) = icjkxW(Cj)_/=i ⑨公式 中 H(AJ为各小班针叶林群落健康指数；C^为 各指标的针叶林小班的无量纲值；W(Cj)为各指标的权重系数；5) 建立针叶林群落健康评价等级针叶林群落健康等级分为三级健康、亚健康、不健康；其中健康状况的临界限的计算公式如下<formula>formula see original document page 11</formula> ⑦<formula>formula see original document page 11</formula> ⑧ 公式⑦、公式⑧H(Ad)和H(Af)分别指不健康临界值和健康临界 值；判断如下:_<table>table see original document page 11</column></row><table>所述郁闭度指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度，它是反映林分密 度的指标；通常以0-l来表示，完全覆盖地面为1。国家规定郁闭度 达到0.2及0.2以上为有林地；下木是指林下的木本植物，包括灌木、藤本以及在当前立地条件 下，不能长到乔木层高度的林木，下木总盖度就是指所有下木的盖度；地被物是指所有覆盖于地表的植物，主要由草本植物、莒藓和地 衣等组成；地被物总盖度就是指所有地被物组成的盖度；林地上，把一年生植抹称为幼苗；把一年生以上，但尚未达到树 木高度一半的幼小树木称为幼树；而在林分里幼树是有好多树种组成 的，幼树中建群种数量比例是指林分的建群种在幼树中占有的比例；更新等级是根据林地上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针叶林群落状况测试方法，其特征在于：所述测试方法包括下列步骤：　１）测量各测试指标数值：　Ａ、测量郁闭度：按照０－１来估算出小班的树冠垂直投影遮蔽地面的程度；　Ｂ、测量下木总盖度：按照０－１００来估算所有下木的总盖度；　Ｃ、测量地被物总盖度：按照０－１００来估算所有地被物的总盖度；　Ｄ、测量幼树中建群种数量比例：统计建群种幼树的数量和幼树的总数量，然后用幼树的数量除以幼树的总数量；　Ｅ、测量更新等级：根据国家的《森林更新造林质量检验办法》划分的三个等级进行测量；　Ｆ、测量幼树幼苗生长情况：根据国家的《森林资源二类调查办法〈试行〉》划分的三个等级进行测量；　Ｇ、测量株数密度：统计单位面积内的活立木株数，然后用活立木株数除以统计面积；　Ｈ、测量出材率等级：根据国家的《森林资源二类调查办法〈试行〉》划分为三个等级进行测量；　Ｉ、测量单位面积活立木蓄积量：设置样地，然后对样方内所有胸径≥４厘米的木材树种，分别树种和材质等级检尺、记载，按规定要求测定树高，用部颁（ＬＹ２０８－７７）二元立木材积式计算样地单位蓄积，最后根据抽样对象面积推算出单位面积活立木总蓄积；　Ｊ、测量建群种的平均胸径：设置样地，对样方内所有胸径≥４厘米的木材树种进行每木检尺，用算术平均值算出样地建群种的平均胸径，以此来代替建群种的平均胸径；　Ｋ、测量建群种的平均树高：设置样地，对样方内所有胸径≥４厘米的木材树种进行每木检尺，用算术平均值算出样地建群种的平均树高，以此来代替建群种的平均树高；　２）确定各指标基准值：　Ａ、郁闭度基准值的确定方法是对施业区内某一树种的所有郁闭度利用ＳＰＳＳ１６．０分两类进行快速聚类，得出郁闭度的两个分类终值，以分类终值中较大的数值作为郁闭度的基准值Ｆ↓［ｊ］，以分类终值中较小的数值作为郁闭度的低分值Ｄ↓［ｊ］；　Ｂ、下木总盖度、地被物总盖度、幼树中建群种数量比例、更新等级、幼树幼苗生长情况和出材率等级的基准值确定方法与郁闭度的一样；　Ｃ、单位面积活立木蓄积量的基准值是在同等地位级的条件下相同树种的标准单位面积蓄积量，资料来源于各省林业厅编制的《林业调查用表》；　Ｄ、株数密度、建群种的平均胸径和建群种的平均树高的基准值的确定方法与单位面积活立木蓄积量的一样；　３）指标权重的确定方法：　采用均方差决策综合分析方法，即以各评价指标为随机变量，各指标的无量纲化值为该随机变量的取值，首先求出这些随机变量的均方差，将这些均方差归一化...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔国发，邢韶华，姬文元，郭宁，郭志华，刘晓东，
申请(专利权)人：崔国发，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]