导图社区 森林可燃物标准地调查技术规程
森林可燃物标准地调查技术规程,适用于全国森林和草原火灾风险普查项目在全国范围所有的森林和林地开展的森林可燃物标准地调查。
编辑于2022-07-06 15:00:14森林可燃物标准地调查技术规程
范围
适用于全国森林和草原火灾风险普查项目在全国范围所有的森林和林地开展的森林可燃物标准地调查
术语与定义
森林可燃物
森林生态系统中可燃烧的植物及其残体等有机物质
可燃物载量
单位面积上所有可燃物的绝对干物质量
可燃物含水率
森林可燃物含水量与干重的百分比
可燃物干重
可燃物经烘烤失去水分后的质量
生物量
某一时刻单位面积内实存生活的有机物质(干重)(包括生物体内所存食物的重量)总量,通常用kg/m²或t/hm²表示
平衡含水率
一定的温度、湿度条件下,可燃物内在的水分压力与空气中水分压力相同,不存在水分交换,对应的水分扩散停止时的可燃物含水率
时滞
森林某一可燃物在一定温度、湿度条件下,失去计时起点时的含水率与该条件下平衡含水率之间差距的(1-1/e)(约为63.2%)水分所需的时间,是用来衡量可燃物含水率变化速率的量
调查内容及技术要求
样地基本要素调查
空间位置
地质地貌
气候因子
......
具体技术要求参照GB/T 26424《森林资源规划设计调查技术规程》和《国家森林资源连续清查技术规定(2014)》相应部分执行
森林要素调查
起源
优势树种
树种组成
年龄
平均高
郁闭度
林层结构
......
具体技术要求参照GB/T 26424《森林资源规划设计调查技术规程》和《国家森林资源连续清查技术规定(2014)》相应部分执行
可燃物载量调查
乔木层
灌木层
草本层
枯落物
地表腐殖质
......
具体技术要求参照LY/T 1211《森林植物(包括森林枯枝落叶层)样品的采集与制备》和《国家森林资源连续清查技术规定(2014)》相应部分执行
其他环境因子和经营措施调查
群落类型(填写所组成森林群落乔、灌、草优势种名,如马尾松-柃木-铁芒萁群落
干扰情况
干扰类型
天然
人为
干扰程度
轻(<20%)
中(20-40%)
重(>40%)
可燃物载量损失程度
根据干扰损失的乔木、灌木可燃物载量估算
经营管理措施
具体技术要求参照GB/T 26424《森林资源规划设计调查技术规程》和《国家森林资源连续清查技术规定(2014)》相应部分执行
森林可燃物调查类型分层
分层要素
气候要素分类
1. 热带季风气候
主要分布在雷州半岛、海南岛、云南南部以及台湾南部
全年降水量1500-2000mm之间
最冷月的平均温高于15℃
最热月的平均温高于22℃
2. 亚热带季风气候
分布在秦岭-淮河以南,青藏高原以东
全年降水量在800-1000mm之间
最冷月的平均温在0℃-15℃间
最热月的平均温高于22℃
3. 温带季风气候
分布在大兴安岭以东,包括东北、华北、黄土高原
全年降水量500-1000mm
最冷月的平均温低于0℃
最热月的平均温高于22℃
4. 温带大陆性气候
分布在大兴安岭以西、内蒙古高原、新疆以及甘肃省、宁夏大部分
全年降水量200mm左右
5. 高山高原气候
主要分布在青藏高原、天山、阿尔泰山
夏温冬冷,气温的日较差大
森林分层抽样因子
森林起源
1. 天然林
2. 人工林
3. 人天混
年龄结构
幼龄林
中龄林
近熟林
成、过熟林
树种组成
以省内气候带为单位,调查树种按树种面积占区域总面积85%以上确定,采用两位阿拉伯数编号,代码与编号方法同一类清查优势树种(组)的分类代码(只取前两位)
郁闭度
1. 高郁闭度
2. 中郁闭度
3. 低郁闭度
分层方法
分层指标
一级分类指标
气候区
全国共5个气候区,各省(市、区)按实际分区
二级分类指标
森林起源
天然林
人工林
人天混
三级分类指标
龄组
幼龄林
中龄林
近熟林
成过熟林
四级分类指标
郁闭度
高
中
低
五级分类指标
优势树种
分层步骤
分层
根据分层指标,对各省森林资源情况进行分层,分层后的类型表示为:**气候区**人工(天然、人天混)**龄组**郁闭度**树种(组),按类型编号,用6位阿拉伯数字表示,每位数字代表相应分层的类型号,如:“324312”
统计各层面积
确定各层优势树种(组)
每层中,按树种(组)面积累加达到85%的优势树种(组)分别相应的按树种(组)抽取规定的标准地数量。其他面积较小的针叶树种合并为针叶混交林,阔叶树种合并为阔叶混交林,其他统一合并为针阔混交林三种类型合并成一种植被类型,不分树种
这一步放在这跟之前重复
标准地分配
标准地数量要求
面积最小的层不少于50个
面积最大的层不多于150个
确定数量后,再增加10%的安全系数
标准地数量由国家控制,到省一级可能没有那么多样地,满足不了最少50个
需要注意标准地数量根据乔木和灌木的比例再分配,此处乔木和灌木面积比,在分层前按地类计算还是分层后按树种计算?
标准地分配方法
根据标准地数量和各层面积,计算每个标准地代表的面积,然后分别按各层林地斑块面积大小,分配标准地,斑块面积达不到一个标准地所代表的面积时,可以多个斑块合并后,在面积大小满足要求并具有代表性的斑块中设置标准地。
关于乔木和灌木的标准地分配比例应说明一下
此处是否存在层的总面积不足一个标准地代表面积的情况?
这里的图斑可能指该层的融合后面积,如果达不到一个标准地所代表的面积,则多层合并,但多层合并是否具备代表性?
在各层分配标准地时,充分考虑地形要素,要将每层的标准地均匀分配在本层所有斑块的坡度、坡位、坡向的斑块中,并且保证标准地在每个要素类型中分配数量不少于个3
坡度按坡度级分类,坡度坡向坡位都考虑,需要9*3+6*3+6*3=63,这63块分配在一个层还是全部层?
调查准备
调查设备和仪器
GPS、北斗、直径卷尺、测高器、罗盘仪或全站仪、标杆、皮尺或钢卷尺、记录板、取样与测定仪器筛、野外天平、取样设备、样品袋、记录卡等
实验室仪器
烘箱、铝盒、天平等
热值测定设备和仪器
资料收集
基础调查资料
现有林业调查资料
气象资料
植被资料
其他相关调查资料
人员要求
熟悉林业调查、生态调查、有野外调查工作经历,具有植物分类、地形图或遥感图识别等基本技能
承担调查业务的执行单位,应具有林业调查规划设计乙级资质
技术培训
调查前需开展基本技能培训、野外调查和室内测定分析培训,通过主管部门培训验收合格后,才可开展相应工作
调查方法
标准地布点
标准地布点优先顺序
选择本层内一类清查样地
选择本层中森林规划设计调查或生态定位监测等调查固定样地
在相应森林分层斑块中设置具有代表性标准地
标准地布点方法
根据标准地数量和布点顺序,把各层(类型)所有标准地按相应条件和要求将标准地布设在森林植被分布图(或林相图等专业图上),标注每个标准地的坐标(西南角拐点或中心点)
标准地编号:适用一类清查样地作为标准地的编号方法,省代码(两位)+分层码(6位)+Y+一类清查样地编号(5位),如34-324312-Y-00034。新设立标准地,将在一类清查样地编号中的“Y”改为“N”(新设),其他编号含义相同。编号顺序采用按从上到下、从左至右的原则,新设样地要统一编号外,从00001开始。如某省新设样地编号:34-324312-N-00025(为了防止记录出错,在标准地调查前,先填写好省编号和分层号,在现地调查时填写标准地编号)
标准地编号应该在布点时能完成,为什么到现地调查时填写标准地编号
标准地设置
标准地定位
根据标准地布点图,采用GPS定位方法,将GPS定位(或复位)轨迹存入仪器中,样点作为样地西南拐角,并设置标记,标记型号可选择与本省(自治区、市)一类样地类似或其他类型。如果是一类样地,则利用一类样地的标记,并统一采用绝对坐标读数记录标准地坐标,如读数为东经119.458°,北纬32.536°,建立标准地调查档案,以便于对检查和复测。
GPS定位轨迹存到什么仪器中?
标准地大小与形状
1亩(666.7m2)方形设置标准地或采用当地一类清查样地面积和形状。
圆形的标准地布设文后没有再提及如何布设样方
标准地布设
乔木标准地布设
1亩正方形设置(25.82m×25.82m)。以样地的西南角为起点,罗盘仪测角,皮尺量距离(坡度大于5°时要改平),闭合差小于1/200。
记录样地坐标、坡向、坡度、坡位、海拔等因子。同时对森林管理、森林干扰(灾害)等要素调查记录。各项调查因子记录在附表A.1 “森林标准地因子调查记录表”中。
用不低于200万像素的数码相机对样地全貌和西南角各照一张相片(共2张),相片采用绝对时间加上样地绝对坐标进行编号,如119.458-32.536--201912151026。
200万像素有点低
灌木层、草本层、枯落物、腐殖质样方布设
选择基于全国森林资源清查一类样地开展调查,则在样地四个顶点向外正东、南、西、北方向2m区,每个角选择向一个方向移动,如东北角选择向东移动2m,如果向东选择不到合适样方,则选择向北移动2m,需要保证所设置的样方在样地各边2m以外区域。其他二个顶点的样方设置与此相同,选择确定4个灌木、草本层、枯落物和腐殖质可燃物载量调查样方,在样地正北方中间,距离边界2米处,设置一个灌木、草本层、枯落物和腐殖质可燃物载量调查样方
新设标准地的样方调查可燃物方法。标准地大小为1亩,方形(25.82m×25.82m)配置,选择距标准地每个角顶点两边3m处设置4个灌木、草本层、枯落物和腐殖质可燃物载量样方,在标准地中间位置设置一个灌木、草本层、枯落物和腐殖质可燃物载量样方。
灌木层调查样方为2m×2m,草本层、枯落物层、腐殖质调查样方为1m×1m。在调查前先对样方进行编号,按东南、东北、西北、西南、中,分别编号1、2、3、4、5。分别对每个样方拍摄照片,包括景观照、俯视全貌照、近景照,相片采用绝对坐标加绝对时间进行编号。
标准地调查和采样(乔木)
调查因子
样地环境因子
地形地貌
地貌
坡度
坡向
坡位
样地要素
森林类型
优势树种名
起源
树种组成
林龄
郁闭度
林分密度
株数密度
灌木类型与名称
土壤腐殖质厚度
可燃物因子
乔木层
灌木层
草本层
枯落物层
腐殖质层
胸径、树高、灌木和草本平均高、面积(标准地和样方)、枯落物与腐殖质厚度
可燃物载量
地上可燃物载量(乔木、灌木、草本)、枯死木可燃物载量、枯落物可燃物载量
腐殖质载量
乔木层
乔木树种可燃物载量建模调查
《国家森林资源连续清查森林生物量模型建立暂行办法(试行)》
《国家森林资源连续清查森林生物量建模样本采集技术规定(试行)》
《国家森林资源连续清查森林生物量建模样本采集操作规范I乔木部分(试行)》
乔木层调查
每木调查(含枯死木调查)胸径
标准地内选择3~5株处于平均胸径的林木测定其树高,计算标准地林分平均高
乔木层起测胸径为5.0cm
枯死木调查
对于枯立木,测定胸径和实际高度,记录其枯立木分解状态
对于枯倒木,测定其区分段直径和长度,按1m区分进行材积计算
灌木层
调查内容
优势种名
灌木层植被的优势种(包括未达起测直径D<5.0cm的幼树)
平均高
灌木层优势层植被平均高(米m)
平均冠幅
丛状灌木冠幅平均值,冠幅大小为东西、南北的冠长平均值(米m)
株数/丛数
样方内灌木株数(高度>50cm)或丛数(株/丛)
平均盖度
灌木层垂直投影覆盖面积与样方面积的比例(百分比%)
灌木收获和鲜重测定
选择样方中3株平均大小(根径与高度处于平均水平)的标准灌木,收获并测定3株标准木地上干、枝和叶的鲜重
称量精度保留到称量仪器的最小刻度(50克或10g)
记录选取的3株标准灌木种名、高度、地径等因子
如果灌木为丛生状,则在样方内选取1-2丛平均冠幅的灌丛,采用完全收获法测定平均灌丛鲜重和样品重,方法与平均灌木方法相同。
平均灌丛鲜重和样品重什么关系?分干、枝、叶么?
样品鲜重
称量灌木样品的地上部分鲜重 (克g)
是否分干、枝、叶
样品干重
灌木各器官样品烘干重量(克g)
样方灌木鲜重
称量样方内所有灌木地上部分鲜重,分干、枝、叶和根分别测定(克g)
样地可燃物载量
基于样方鲜重和样品干鲜比数据,计算样方可燃物载量,换算成单位面积可燃物载量(吨/公顷 t·hm-2)
样品采集
每个样方对选取的3株(1-2丛)标准灌木,分别对可代表干、枝和叶的一部分进行取样,并将取样的干、枝和叶分别进行混合,混合后分别取干、枝和叶样品200-500g,称其鲜重,称重精确到10g,用于带回实验室测定样方各器官(干、枝和叶)的含水率(干鲜比)
样品采集好后,将采集的样品分别放入样品袋(纸袋或布袋)内并附上统一编号的标签,同时在样品采集清单上作好记录。标签应写明样地号、样方号、采集地点、样品类型、采集人和采样日期等相关内容。样品袋也要写明样地号、样品名
如果样方中某器官(如叶)总可燃物载量鲜重不足200g,可全部作为样品带回;如果外业所取灌木的样品已有15份是相同灌木类型,下次调查相同灌木类型时,可不再取样,利用已测定的样品干鲜比(含水率)来计算可燃物载量;建议外业调查过程中,样品所用秤量仪器精度与样方鲜重秤量仪器精度高,最好外业调查过程中,需要带两种不同秤量精度的秤重仪器。
草本层
样品采集
收割每个样方所有活草本植物地上部分,秤其鲜重,秤重精确到10g。
充分混合每个样方草本植物各部分,取混合后新鲜草本植物500g左右,秤重精确到10g,装入样品袋中,贴上标签,写明样地号、样方号、采集地点、样品类型、采集人和采样日期,带回实验室测定草本植物的干鲜比(含水率)
枯落物层
通过在森林内设置样方,调查枯落物厚度,用耙子收集样方内全部枯落物,包括各种枯枝、叶、果、枯草、半分解部分等枯死混合物,剔除其中石砾、土块等非有机物质。
枯落物分类称量鲜重
枯落物1(直径小于0.6厘米的小枝、叶和杂草)
枯落物2(直径大于或等于0.6厘米,但小于2.5厘米的小枝)
枯落物3(直径大于或等于2.5厘米,但小于7.62厘米的枝条)
精确到50g(1两)或称重仪器的最小估读刻度(10g)
每个样方各类枯落物样品200g左右,称重精确到10g,装入样品袋中,贴上标签,写明样地号、样方号、采集地点、样品类型、采集人和采样日期,带回实验室测定其干鲜比(含水率)
腐殖质层
调查腐殖质层厚度和取样,测定样方内腐殖质湿重,并取部分样品带回实验室测定其含水率
取多少看心情
灌木林可燃物调查
灌木林样方布设
国家根据全国灌木林面积,确定全国灌木林调查样方总数,并根据各省(区、市)灌木林面积,分配各省(区、市)灌木林调查样方数
各省(区、市)根据各自灌木林类型分布情况,采用典型抽样方法,按灌木林斑块面积大小分配样方数,达不到一个样方所代表的斑块可以多个合并,在其中最大斑块中布设灌木林样方,灌木林样方大小为5m×5m,方形设置
灌木林地一个标准地对应3个5X5灌木样方。中心点一个,所在小班中轴最长的方向距离中心点50m各两个。每个样方内一个草本层、枯落物层样方
标准地编码规则需要说明一下
灌木林可燃物调查
与乔木标准地中灌木层可燃物调查方法相同
样品测定分析
实验室准备
实验室基本条件
风干室
烘干室
尽量选用朝南房间,通风良好、整洁、无尘
样品制备室
干净、通风、无污染
三个独立空间
制样工具及容器
需要配备有电子天平、恒温烘箱、铝盒、枝剪、木质样品粉碎机、土壤研磨仪器、尼龙筛(规格为2~100目)以及测定有机质含量所必须的化学药剂和玻璃器皿
样品测定方法
样品保存与处理方法
外业调查所采样品,应尽快送回实验室进行烘干测定
在条件不能满足短期测定的情况下,可将外业采集的样品杀青,或打开袋口,放在通风处,使其自然风干,防止发霉或腐烂
保证所有样品编号不能丢失
最好在10天内完成样品的烘干和室内测定工作
测定干鲜比
对所有外业调查带回的样品,分灌木、草本、枯落物、腐殖质单独存放,分别将样品袋上的记录统一转抄到内业干鲜比测定表中
烘样品最好统一用铝盒或其他器皿,保证实验安全和称重方便
分别称量样品鲜重、烘干后干重,填入记录表中,计算各样品干鲜比
之前是分干、枝、叶分类存,包括枯落物123,此处干鲜比是否也分?
可燃物载量计算和建模方法
森林可燃物载量计算
乔木层可燃物载量
基于标准地每木调查结果,计算标准地蓄积量
计算标准地乔木层可燃物载量
选择相应树种(组)异速生长方程,计算单株生物量,相加得标准地可燃物载量
没有相应异速生长方程,选用生物量扩展因子方法。通过标准地优势树种(组)蓄积量计算得到可燃物载量
单位面积可燃物载量
将标准地乔木层生物量(kg)换算成以吨(t)为单位的每公顷乔木层可燃物载量
灌木层可燃物载量
样品灌木总干重=干鲜比×样品灌木总鲜重
样品就是标准灌木
样方灌木总干重=株数×样品灌木总干重
需要注意样品灌木的株数
灌丛与灌木计算类似
单位面积可燃物载量
将样方灌木层可燃物载量(kg)换算成以吨(t)为单位的每公顷灌木层可燃物载量
枯落物层可燃物载量
样方总干重=干鲜比×样方总鲜重
样品的干鲜比分枯123,最后样方干鲜比是否也这么分
单位面积可燃物载量
将样方枯落物层可燃物载量(kg)换算成以吨(t)为单位的每公顷可燃物载量
腐殖质层可燃物载量
与枯落物类似
建模方法
乔木层可燃物载量
根据森林可燃物的分层标准地调查,获得了各层(各类型)乔木层可燃物载量,可建立的异速生长模型(直径、树高与载量关系模型)和生物量扩展因子模型(蓄积量与载量关系模型),还可分类型建立乔木层可燃物载量与其他因子(年龄、密度等)关系模型。
需要搜集模型
灌木层、草本层、枯落物层可燃物载量
根据各类型标准地调查的相关因子和各类型单位面积可燃物载量。进行相关因子分析,建立对应灌木层、草本层、枯落物层可燃物载量的关系模型
鉴于乔木层生物量能够与较多因子存在相关关系,因而,可优先建立相应类型的乔木层可燃物载量与灌木层、草本层、枯落物层可燃物载量关系模型,还可建立灌木层、草本层、枯落物层可燃物载量与地形(坡度、坡向、坡位)、年龄、郁闭度等因子的关系模型
利用有关统计软件(SPSS、SAS软件),建立灌木层、枯落物可燃物载量与乔木层地上可燃物载量(蓄积量)关系方程。依据散点图分布特点,选用线性方程、对数方程、多项式(二次或多次)、幂函数和指数方程等函数,分别建立灌木层、枯落物可燃物载量与乔木层可燃物载量的关系方程
方程检验。建立各层碳库可燃物载量与乔木层可燃物载量回归关系方程。依据方程的显著性以及R2(相关系数),并进行T检验和F检验来评价方程的优劣,选出拟合方程结果达到显著程度(P<0.05)、标准误较小的数学模型作为最佳模型,并用作估算相应部分的可燃物载量。
利用建模样本的实测可燃物载量和方程估计可燃物载量计算总相对误差、平均系统误差、相对误差绝对值平均数和预估精度等统计指标,同时观察残差分布是否随机,以评价模拟函数方程是否符合精度要求。
土壤腐殖质可燃物载量
根据调查获得的各类型每个标准地单位面积平均腐殖质可燃物载量以及相关调查因子,可分别与乔木年龄、郁闭度、地形(坡度、坡向、坡位)等因子拟合适合的模型。
对腐殖质可燃物载量模型拟合精度较低的类型,可采用单位面积可燃物载量平均估计值。同一类型的腐殖质单位面积均值求算其组中值作为该森林类型内腐殖质平均参数,计算结果要给出标准差、最小值、最大值和样本数
可燃物含水率计算和建模方法
可燃物含水量计算
采用随机抽样的方法,在不同类型的样地中,采集枯落物,选出不同大小的可燃物作为实验材料,放入烘箱中,在80℃条件下连续烘干24h以上,直至质量不再变化,记录样品的干质量
可燃物含水率=(样品鲜质量-样品干质量)/样品干质量×100%
平衡含水率和时滞的测定
测定浸水饱和质量
将烘干后的枯落物样品浸泡于水中,持续24h至样品饱和,将浸泡后的样品从水中取出,去除样品表面水分,并在空气中放置一段时间。用电子天平秤量样品,记录每个样品的浸水饱和的质量(湿质量)。
测定平衡含水率
将样品放入四周和底部有网孔的塑料筐内,并记录装有样品的塑料筐质量,然后分别放入培养箱内,将温度设置为20℃,湿度设置为30%,每隔2h称量一次质量并记录,直到前后两次称量结果计算出的含水率的差值小于1%,停止实验,此时可燃物的含水率基本达到了平衡含水率。
计算时滞
采用回归分析法拟合含水率动态曲线方程
需要再看看
可燃物燃点、热值测定
可燃物样品取样
根据森林可燃物的形态千差万别但其化学组分相似的特点,可按优势树种(组)进行分类抽样,每个优势树种(组)类型抽取不少于50个样品分别进行燃点、热值和灰分测定。
可燃物样品制样
取需要测定的可燃物1千克左右,去掉表面尘土,置于实验室阴凉通风处,或采用60—80℃,风干或烘干后可燃物样品用植物粉碎机粉碎,过40目筛,存于封口袋中备用。
可燃物样品燃点测定
采用DW-2燃点温度测定仪测定可燃物样品的燃点,每个样品测定3-5次,测定值误差限定在±0.5℃。
可燃物样品热值的测定
采用美国PARR6300全自动氧弹量热仪测定可燃物样品的热值,每个样品测定3~5次,测定值误差限定在1%范围。
森林调查因子分类
森林起源
天然林
人工林
人天混
龄组
幼龄林
中龄林
近熟林
成熟林、过熟林
分层时将成熟林和过熟林归为一类
郁闭度
高郁闭度(≥0.7)
中郁闭度(0.4~0.69)
低郁闭度(0.2~0.39)
分层时将郁闭度小于0.2的归为低郁闭度
树种组成
优势树种代码取前两位
取面积累加占比85%以上的优势树种(组)分别进行分类
其余15%的优势树种(组)分三类
针叶树种合并为针叶混交林(代码:61)
阔叶树种合并为阔叶混交林(代码:62)
其他统一合并为针阔混交林(代码:63)