專利名稱：一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于森林資源調(diào)查的方法，特別是關(guān)于一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法。
背景技術(shù)：
郁閉度是重要的林分調(diào)查因子之一，在森林結(jié)構(gòu)調(diào)查與生態(tài)評(píng)價(jià)中應(yīng)用廣泛。郁閉度既是森林經(jīng)營(yíng)管理中確定撫育采伐強(qiáng)度的重要指標(biāo)，又是進(jìn)行森林蓄積量估測(cè)不可或缺的因子，世界各國(guó)也都把郁閉度作為判定森林的重要因子。近年來，郁閉度在水土保持、水源涵養(yǎng)、森林光合作用、森林經(jīng)營(yíng)管理、野生動(dòng)物回棲息、林分質(zhì)量評(píng)價(jià)等多個(gè)方面得到廣泛應(yīng)用。
但是目前國(guó)內(nèi)外對(duì)郁閉度的測(cè)定方法與儀器等方面的研究仍然較少，制約了郁閉度在森林經(jīng)營(yíng)管理與生態(tài)研究中的應(yīng)用。郁閉度常用的測(cè)定方法可分為目測(cè)和圖測(cè)兩種，測(cè)定工具有觀測(cè)管、麇角、球面密度計(jì)、郁閉度測(cè)定器、照相機(jī)、冠層分析儀等，但上述方法在外業(yè)調(diào)查實(shí)際操作過程中，存在很多不足①目測(cè)法雖然較為簡(jiǎn)便，但屬于粗放式測(cè)量，誤差較大；②圖測(cè)法雖較目測(cè)法精度高，但數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)處理所花費(fèi)的時(shí)間和人力較多；③由于一塊樣地只能包括幾株林木的樹冠，因而圖測(cè)法難以準(zhǔn)確反映大范圍林分的郁閉度實(shí)際情況；④上述的測(cè)定工具并未得到廣泛的普及，并且引進(jìn)成本高以上的缺陷都是由于郁閉度的基本內(nèi)涵與調(diào)查方法未受到足夠的重視，并存在著概念模糊、測(cè)算方法粗放的問題，難以滿足標(biāo)準(zhǔn)日益提高的林業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)建設(shè)的需要。為提高調(diào)查質(zhì)量，就需要使用一種新的方法來測(cè)算林分郁閉度，既不需要復(fù)雜的方法步驟，又能保證郁閉度測(cè)算的精度，同時(shí)考慮到成本的高低。使用角規(guī)測(cè)算林分郁閉度就是在這樣的背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用角規(guī)結(jié)合一元徑冠表測(cè)算林分郁閉度的方法，它是在用角規(guī)測(cè)定單位面積上樹木株數(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合建立的一元徑冠表計(jì)算林分單位面積內(nèi)樹木冠幅之和，進(jìn)而求得林分郁閉度，該方法首次將角規(guī)應(yīng)用于林分郁閉度的計(jì)測(cè)中，并克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用角規(guī)計(jì)數(shù)調(diào)查法，并測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑，得到每公頃的徑階分布，來計(jì)算林分內(nèi)每公頃的各徑階株數(shù)Ni,由建立的一元徑冠表查出各徑階i相應(yīng)的冠幅值Cwi,設(shè)有K個(gè)徑階，則對(duì)各徑階樹木的冠幅值求和后得到所測(cè)林分的每公頃冠幅之和Hf=1 Cwi ■ Ni，設(shè)P為林分郁閉度，則通過數(shù)模P = IO-4 ■ Cwi ■ Ni可知調(diào)查區(qū)域的林分郁閉度。其中計(jì)算每公頃各徑階林木株數(shù)Ni的方法是，首先按林分面積大小，選擇能代表林分整體水平的地點(diǎn)，以此點(diǎn)為中心進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)只要使角規(guī)測(cè)器的一端位于樣點(diǎn)上，繞測(cè)一周，計(jì)數(shù)出計(jì)數(shù)木胸高處胸徑與通過缺口視線相割或相切的樹木株數(shù)，與視線相割的計(jì)數(shù)I相切的計(jì)數(shù)0. 5 ;同時(shí)需測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑實(shí)測(cè)值；經(jīng)測(cè)量后得到角規(guī)樣地的各徑階分布，和各徑階計(jì)數(shù)木株數(shù)Zi，徑階個(gè)數(shù)K，每徑階中值的斷面積為gi，和使用的角
規(guī)系數(shù)Fg，則該樣地每公頃各徑階林木株數(shù)Ni可通過數(shù)模Ni = Fg 求得。其中一元徑冠表的建立方法是根據(jù)不同的林分類型和不同樹種進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地樣木的選擇，經(jīng)過實(shí)地測(cè)量獲取樣木的胸徑和冠幅成對(duì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過篩選剔除粗差之后，采用平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法進(jìn)行回歸分析，使用數(shù)模Cw = a+bD, D彡3來擬合,其中Cw (m2)為冠幅，D (cm)為對(duì)象木胸徑，建立區(qū)域性的各樹種冠幅與胸徑的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，將相?yīng)胸徑帶入即為相應(yīng)單株木的平均冠幅值，將其列成表，即為一元徑冠表。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn) ①角規(guī)具有非常高的的性價(jià)比，以及多功能性和便攜性；②通過角規(guī)測(cè)定林分郁閉度，外業(yè)操作簡(jiǎn)便易行，可以以少量的樣點(diǎn)分布獲得整個(gè)林分的統(tǒng)計(jì)信息，大大的降低了外業(yè)調(diào)查的成本，提高了外業(yè)操作的效率；③每個(gè)角規(guī)點(diǎn)都可得到一個(gè)郁閉度值，在林分微環(huán)境的測(cè)定中還會(huì)具有更大的優(yōu)勢(shì)；④通過建立的一元徑冠表可以快速查得不同徑階對(duì)應(yīng)的冠幅值，結(jié)合角規(guī)外業(yè)數(shù)據(jù)可以快速獲取林分郁閉度，減少了內(nèi)業(yè)處理的工作量，大大地提高了林分郁閉度調(diào)查的效率；⑤根據(jù)不同的林分類型和不同樹種建立的區(qū)域性一元徑冠表充分考慮了多種冠幅影響因子，大大提高了冠幅的計(jì)算精度。
具體實(shí)施例方式角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法與現(xiàn)有方法不同，作了很大改進(jìn)，具體是以角規(guī)為工具，采用角規(guī)計(jì)數(shù)調(diào)查法，并測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑，得到每公頃的徑階分布，來計(jì)算林分內(nèi)每公頃的各徑階株數(shù)Ni,由建立的一元徑冠表查出各徑階i相應(yīng)的冠幅值Cwi,設(shè)有K個(gè)徑階，則對(duì)各徑階樹木的冠幅值求和后得到所測(cè)林分的每公頃冠幅之和* Ni，設(shè)P為林分郁閉度，則通過數(shù)模P =可知調(diào)查區(qū)域的林分郁閉度。
具體實(shí)施方式
如下I.在首次運(yùn)用角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的時(shí)候應(yīng)事前進(jìn)行一元徑冠表的建立，一元徑冠表的建立分別按照不同樹種的生長(zhǎng)區(qū)域類型，分為密集產(chǎn)區(qū)、普通產(chǎn)區(qū)和稀疏產(chǎn)區(qū)和每個(gè)生長(zhǎng)區(qū)域的立地類型分為好、中、差前往實(shí)地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地樣木選擇；經(jīng)過實(shí)地測(cè)量獲取樣木的胸徑和冠幅成對(duì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過篩選剔除粗差之后，分別對(duì)各樹種樣木實(shí)測(cè)的胸徑值和冠幅值采用平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法使用數(shù)模Cw = a+bD, D彡3 (Cw (m2)為冠幅，D (cm)為對(duì)象木胸徑)進(jìn)行回歸分析，通過多種數(shù)學(xué)模型的比較，選出各樹種的最佳回歸方程，建立區(qū)域性的各樹種冠幅與胸徑的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停瑢⒉煌瑯浞N相應(yīng)的胸徑帶入對(duì)應(yīng)樹種的模型即為相應(yīng)單株木的平均冠幅值，將其列成表，即為一元徑冠表。2.前往需要調(diào)查林分郁閉度的區(qū)域，首先按林分面積大小和地理特征，選擇能夠代表林分整體水平的地點(diǎn)，以此點(diǎn)為中心進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)只要使角規(guī)測(cè)器的一端位于樣點(diǎn)上，繞測(cè)一周，計(jì)數(shù)出計(jì)數(shù)木胸高處胸徑與通過缺口視線相割或相切的樹木株數(shù)，與視線相割的計(jì)數(shù)1，相切的計(jì)數(shù)0. 5，同時(shí)測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑實(shí)測(cè)值；經(jīng)測(cè)量后得到角規(guī)樣地的各徑階分布，和各徑階計(jì)數(shù)木株數(shù)Zi，徑階個(gè)數(shù)K和使用的角規(guī)系數(shù)Fg，每徑階中值的
斷面積gi通過徑階值di結(jié)合數(shù)模& = m ■ ( 2求的，則該樣地每公頃各徑階林木株數(shù)Ni可通過數(shù)模K求得。3.由已求得的各徑階株數(shù)Ni,結(jié)合建立的一元徑冠表查出各徑階i相應(yīng)的冠幅值Ov設(shè)有K個(gè)徑階，則對(duì)各徑階樹木的冠幅值求和后得到所測(cè)林分的每公頃冠幅之和SfLi Cwi Ni，設(shè)P為林分郁閉度，則通過數(shù)模P = ICF4 Cwi ■ Ni可知調(diào)查區(qū)域的林分郁閉度·
權(quán)利要求
1.一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法，其特征是采用角規(guī)計(jì)數(shù)調(diào)查法，并測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑，得到每公頃的徑階分布，來計(jì)算林分內(nèi)每公頃的各徑階株數(shù)Ni,由建立的一元徑冠表查出各徑階i相應(yīng)的冠幅值Cwi,通過以上條件即可計(jì)算出林分郁閉度。
2.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法，其特征是其中計(jì)算每公頃各徑階林木株數(shù)Ni的方法是，首先按林分面積大小，選擇能代表林分整體水平的地點(diǎn)，以此點(diǎn)為中心進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)時(shí)只要使角規(guī)測(cè)器的一端位于樣點(diǎn)上，繞測(cè)一周，計(jì)數(shù)出計(jì)數(shù)木胸高處胸徑與通過缺口視線相割或相切的樹木株數(shù)，與視線相割的計(jì)數(shù)I相切的計(jì)數(shù)·0.5 ;同時(shí)需測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑實(shí)測(cè)值；經(jīng)測(cè)量后得到角規(guī)樣地的各徑階分布，和各徑階計(jì)數(shù)木株數(shù)Zi，徑階個(gè)數(shù)K，每徑階中值的斷面積為gi，和使用的角規(guī)系數(shù)Fg，則該樣地每公頃各徑階林木株數(shù)Ni可通過數(shù)模N1 = Fg -，求得。
3.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法，其特征是其中一元徑冠表的建立方法是根據(jù)不同的林分類型和不同樹種進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)地樣木的選擇，經(jīng)過實(shí)地測(cè)量獲取樣木的胸徑和冠幅成對(duì)數(shù)據(jù)，經(jīng)過篩選剔除粗差之后，采用平均實(shí)驗(yàn)形數(shù)法進(jìn)行回歸分析，使用數(shù)模Cw = a+bD, D彡3來擬合,其中Cw(m2)為冠幅，D (cm)為對(duì)象木胸徑,建立區(qū)域性的各樹種冠幅與胸徑的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，將相?yīng)胸徑帶入即為相應(yīng)單株木的平均冠幅值，將其列成表，即為一兀徑冠表。
4.根據(jù)權(quán)利要求書I所述的一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法，其特征是其中林分郁閉度的計(jì)算方法是，通過整理角規(guī)調(diào)查的外業(yè)數(shù)據(jù)，設(shè)有K個(gè)徑階，利用權(quán)利要求2和3中所述的每公頃各徑階林木株數(shù)Ni和一元徑冠表，則各徑階樹木的冠幅值求和后得到所測(cè)林分的每公頃冠幅之和Sf=Cwi Ni，設(shè)P為林分郁閉度，則通過數(shù)模P = IO-4 . E^1Cwe Ni可知調(diào)查區(qū)域的林分郁閉度
全文摘要
本發(fā)明公開了一種角規(guī)測(cè)定林分郁閉度的方法，它屬于一種森林資源調(diào)查方法。其特征在于以角規(guī)為工具，通過采用角規(guī)計(jì)數(shù)調(diào)查法，并測(cè)定每株計(jì)數(shù)木的胸徑，得到每公頃的徑階分布，來計(jì)算林分內(nèi)每公頃的各徑階株數(shù)，由建立的一元徑冠表查出各徑階樹木相應(yīng)的冠幅值，通過郁閉度的原理可得調(diào)查區(qū)域的林分郁閉度；充分利用了角規(guī)輕便、靈活以及低成本的特點(diǎn)，降低了外業(yè)調(diào)查的成本，提高了林分郁閉度外業(yè)操作和內(nèi)業(yè)處理的效率；通過建立考慮多種冠幅影響因子的一元徑冠表，大大提高了林分郁閉度的計(jì)算精度，克服了以往林分郁閉度調(diào)查中方法簡(jiǎn)單則精度低，精度高則過程繁瑣的缺陷。
文檔編號(hào)G01D21/00GK102749097SQ20121012114
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月24日
發(fā)明者馮仲科, 鞏垠熙 申請(qǐng)人:北京林業(yè)大學(xué)