黑龍江省(市、縣)林區(qū)二類調(diào)查形高表計(jì)算森林蓄積方法研究

劉 陸

(黑龍江省自然資源權(quán)益調(diào)查監(jiān)測(cè)院，黑龍江 哈爾濱 150080)

黑龍江省(市、縣)林區(qū)二類調(diào)查目前采用的是總體布設(shè)控制樣地調(diào)查和小班角規(guī)觀測(cè)點(diǎn)調(diào)查進(jìn)行森林蓄積量的控制調(diào)查方法。在一個(gè)調(diào)查總體中，在喬木林地范圍內(nèi)，按一定的間隔進(jìn)行系統(tǒng)布設(shè)控制樣地，樣地?cái)?shù)量必須滿足抽樣控制精度要求，在控制樣地內(nèi)進(jìn)行角規(guī)測(cè)樹檢尺或每木檢尺，使用一元、二元立木材積表計(jì)算單株材積，以獲得該調(diào)查總體控制樣地平均公頃蓄積量，從而達(dá)到利用總體控制樣地蓄積量控制小班角規(guī)觀測(cè)調(diào)查蓄積量，使小班調(diào)查蓄積量滿足控制樣地蓄積量精度范圍的目的。形高表計(jì)算是小班公頃蓄積量獲得的重要方法，通過調(diào)查小班林分?jǐn)嗝娣e，查林分形高表來計(jì)算小班每公頃蓄積、公頃株數(shù)等內(nèi)容。

1 角規(guī)測(cè)樹調(diào)查

角規(guī)是以一定視角構(gòu)成的林分測(cè)定工具，為測(cè)定林分單位面積胸高斷面積而設(shè)計(jì)，應(yīng)用最廣泛。在應(yīng)用時(shí)，按照既定的視角在林分中按規(guī)則計(jì)測(cè)觀測(cè)點(diǎn)一周的林木，就可以高效地測(cè)定出有關(guān)林分調(diào)查因子。角規(guī)測(cè)樹理論嚴(yán)謹(jǐn)，方法簡(jiǎn)便易行，嚴(yán)格按照技術(shù)要求操作，便可以取得滿意的調(diào)查結(jié)果，是一種高效、準(zhǔn)確的測(cè)樹技術(shù)。

角規(guī)觀測(cè)點(diǎn)的選擇須具有代表性,分布均勻,能夠真正反應(yīng)小班的實(shí)際情況[2]。在二類調(diào)查過程中，調(diào)查人員通過遙感影像判讀、現(xiàn)地行走路線觀測(cè)到的林相及小班面積確定至少滿足調(diào)查規(guī)程允許的觀測(cè)點(diǎn)個(gè)數(shù)，確定能反映當(dāng)前林相實(shí)際的具有代表性的觀測(cè)點(diǎn)位置。觀測(cè)點(diǎn)位置確定后，使用角規(guī)調(diào)查符合角規(guī)測(cè)樹條件的樹種斷面積、樹種平均胸徑、樹種平均樹高、平均年齡等信息。對(duì)于一個(gè)小班多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的情況，按小班與點(diǎn)號(hào)分別觀測(cè)記錄(表1)。

表1 觀測(cè)點(diǎn)角規(guī)測(cè)樹記錄

樹種斷面積和形高是計(jì)算小班蓄積量的重要因子，可用于計(jì)算林分類型、樹種組成系數(shù)等內(nèi)容。

2 形高計(jì)算

形高的計(jì)算是根據(jù)小班所處調(diào)查區(qū)域，小班林分類型和林分平均樹高，通過查表或者按形高模型式計(jì)算的方式獲得。

1)確定調(diào)查區(qū)域

黑龍江省形高表編表區(qū)域共分六個(gè)區(qū)域：小興安嶺北坡(1區(qū))、小興安嶺南坡(2區(qū))、張廣才嶺西坡(3區(qū))、張廣才嶺東坡(4區(qū))、完達(dá)山(五區(qū))和松嫩平原(6區(qū))，每個(gè)區(qū)域都包含具體的縣(市、區(qū))名稱，其中嫩江平原采用全省通用區(qū)域。

2)計(jì)算林分類型

林分類型的計(jì)算是對(duì)小班多個(gè)觀測(cè)點(diǎn)每個(gè)樹種的斷面積分別進(jìn)行求和匯總，并求得該小班每個(gè)樹種的斷面積平均值，采用十分法的方式，求得每個(gè)樹種的斷面積比例，確定組成系數(shù)和林分類型。當(dāng)某一樹種的斷面積(蓄積量)比例≥65%，則確定為純林林分，否則確定為混交林。

3)計(jì)算林分平均樹高

根據(jù)小班調(diào)查每個(gè)樹種的平均樹高，按照公式：(樹種樹高×樹種組成系數(shù))/10，求算林分平均樹高TH。

4)計(jì)算林分形高

通過形高模型FH=TH×(a0/(TH+a1))，計(jì)算形高。其中FH為林分平均形高，TH為林分平均高，a0和a1為模型參數(shù)。

模型參數(shù)a0、a1的獲得是通過當(dāng)前小班林分類型及區(qū)域查表獲得，對(duì)于林分類型無法查得的可以用相應(yīng)的混交類型確定，對(duì)于無法查得的區(qū)域采用全省區(qū)域參數(shù)，無法查得的林分類型，用混交林替代或全省通用中林分類型替代。將查得參數(shù)及計(jì)算林分平均樹高代入公式內(nèi)可求得林分平均形高值FH(表2)。

表2 各林分類型形高模型參數(shù)擬合結(jié)果(1區(qū)、全省)

3 計(jì)算公頃蓄積

林地活立木蓄積量為林木蓄積量。表示當(dāng)?shù)亓值氐牧⒌厣鷳B(tài)條件下的林地生產(chǎn)力。

其單位為m3/hm2。計(jì)算方法為小班樹種組成斷面積和×小班林分形高值。

4 計(jì)算公頃株數(shù)

林分組成中每個(gè)組成樹種的公頃株數(shù)的計(jì)算方法：小班斷面積/10×樹種組成系數(shù)/(π×(樹種平均胸徑/2/100)2)，公頃株數(shù)則采用組成樹種公頃株數(shù)累加的方式求得。

5 小班調(diào)查蓄積量控制修正

小班立木蓄積量是通過角規(guī)測(cè)樹樣地計(jì)算求得，但在實(shí)際工作中，根據(jù)控制樣地?cái)?shù)據(jù)比對(duì)可能發(fā)現(xiàn)小班蓄積值偏大，這時(shí)可以通過修正系數(shù)修正蓄積量。

6 軟件流程化

將調(diào)查數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)相應(yīng)的調(diào)查因子表，調(diào)查數(shù)據(jù)入庫，通過對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)因子及形高模型的分析和總結(jié)，形成計(jì)算軟件，實(shí)現(xiàn)樹種平均斷面積求算、組成系數(shù)十分法計(jì)算、樹種及林分平均樹高計(jì)算、林分類型計(jì)算及標(biāo)準(zhǔn)化演算替代，區(qū)域查詢、擬合參數(shù)查詢、形高計(jì)算、公頃蓄積計(jì)算、公頃株數(shù)計(jì)算等功能，并進(jìn)行蓄積校驗(yàn)等，最終達(dá)到計(jì)算過程標(biāo)準(zhǔn)化、精細(xì)化、流程化的目的。

7 結(jié)論

本文介紹了黑龍江省市縣林區(qū)森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查中利用角規(guī)測(cè)樹調(diào)查和形高表計(jì)算森林蓄積量的方法和步驟，在角規(guī)測(cè)樹過程中獲得樹種平均斷面積和平均樹高等信息，通過形高模型進(jìn)行小班公頃蓄積、公頃株數(shù)等內(nèi)容的計(jì)算，軟件流程化可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算過程的精準(zhǔn)和規(guī)范。