森林生态系统野外系统观测方法

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《全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测》编制说明

《全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测》编制说明

附件5《全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测(征求意见稿)》编制说明《全国生态状况调查评估技术规范》编制组二〇二〇年七月目录一、项目背景情况 (1)(一)项目背景 (1)(二)主要工作过程 (3)二、标准制修订必要性分析 (5)三、国内外相关标准情况 (6)(一)国外相关标准 (6)(二)国内相关标准 (12)四、基本原则和技术路线 (21)(一)基本原则 (21)(二)技术路线 (22)五、主要技术内容 (22)(一)适用范围 (22)(二)规范性引用文件 (23)(三)术语和定义 (23)(四)总则 (24)(五)森林生态系统类型 (25)(六)野外观测样地选择与样方设置 (25)(七)野外观测指标体系 (26)(八)野外观测技术方法 (27)六、与国内外同类标准或技术法规的水平对比和分析 (35)七、实施本标准的管理措施、技术措施、实施方案建议 (36)八、实施本标准的环境效益及经济技术分析 (36)《全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测(征求意见稿)》编制说明为落实生态环境部“开展全国生态状况评估”职责,以及《全国生态状况定期遥感调查评估方案》(环办生态〔2019〕45号)“建立技术方法规范和质量控制规范,及时转化提升为行业技术规范和国家技术规范,指导生态状况调查评估规范化开展,保障调查评估成果质量”要求,现开展《全国生态状况调查评估技术规范》编制工作。

本标准由生态环境部卫星环境应用中心和中国科学院生态环境研究中心成立编制组,共同编制完成。

一、项目背景情况(一)项目背景党的十八大以来,中央对生态文明建设作出一系列决策部署,发布了《中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见》《生态环境监测网络建设方案》《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》等一系列重要文件。

开展生态状况调查评估,是落实党中央、国务院决策部署的重要支撑。

2000年以来,生态环境部(原环境保护部、环境保护总局)联合中国科学院等相关部门完成了3次全国生态状况调查评估,分别是2000年全国生态环境调查、全国生态环境十年变化(2000-2010年)遥感调查与评估、全国生态状况变化(2010-2015年)调查评估。

林业服务业工作中的野外调查与监测

林业服务业工作中的野外调查与监测

林业服务业工作中的野外调查与监测野外调查与监测是林业服务业的重要组成部分,它们在保护森林资源、科学经营和生态环境监测方面起着关键作用。

本文将介绍野外调查与监测的意义、方法以及应用,并讨论其在林业服务业中的重要性。

一、野外调查的意义野外调查是获取有关森林资源的重要数据和信息的手段之一。

通过野外调查,我们可以了解森林的物种组成、分布情况、生长状态以及林地和土壤的特征。

这些数据和信息对于科学经营、保护生态环境和制定相关政策都具有重要意义。

二、野外调查的方法1. 采样调查:通过采样调查,我们可以对林地进行系统的抽样,以获取代表性的数据和信息。

采样调查可以分为样线法、样方法和样地法等多种方法,根据实际情况选择合适的方法进行调查。

2. 观测记录:通过仔细观察和记录,我们可以了解到森林资源的特点和变化趋势。

观测记录需要细致入微,包括记录物种数量、大小、年龄和生长环境等信息。

观测记录还可以结合航空遥感和地面观测相结合,提高调查精度和效率。

3. 专业设备:野外调查需要依托专业设备进行数据采集和测量。

例如,使用GPS定位仪可以准确记录调查点位的经纬度;使用无人机可以高效获取林地的影像信息。

合理使用专业设备可以提高调查效果和数据质量。

三、野外监测的意义野外监测是对森林资源的长期观测和跟踪,旨在了解其生态系统的演变和环境变化。

野外监测的数据可以提供给科研机构、政府决策者和经营者,帮助他们更好地理解森林生态系统的变化和森林资源的利用情况。

四、野外监测的方法1. 定点观测:选择代表性样地或样线进行定期观测,记录其物种组成、生长状态和环境变化等信息。

定点观测可以有效监测森林生态系统的演变趋势,为科学经营和生态保护提供科学依据。

2. 长期追踪:通过长期观测和记录,我们可以了解生态系统的动态变化。

例如,追踪研究某一物种的数量和分布变化,以及生境面积的变化情况。

长期追踪可以揭示森林资源的演变规律,为相关政策制定和管理提供参考。

3. 数据分析:野外监测所获取的大量数据需要进行统计和分析。

生态学野外调查方法

生态学野外调查方法

生态学野外调查方法介绍植被调查的准备工作1 背景资料准备(1) 调查研究之初必须明确目的、要求、对象、范围、深度、工作时间、参加的人数,所采用的方法及预期所获的成果;(2)对调查研究地和对象的前人研究工作要尽可能的收集资料,加以熟悉,甚至是一些片段的、不完全的资料也好,有旅行家札记、县志、地区名录等等都可以收集。

(3)对相关学科的资料也要收集,如地区的气象资料、地质资料、土壤资料、地貌水文资料、林业、畜牧业以及社会、民族情况等.2 野外调查设备的准备海拔表、地质罗盘、GPS, 大比尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、样方记录用的一套表格纸,方格绘图纸、土壤剖面的简易用品等等。

如果有野外考察汽车、野外充气尼龙帐篷及简易餐具则更好。

3。

调查记录表格的准备(1)野外植被(森林、灌丛、草地等等)调查的样地(样方)记录总表该总表是根据法瑞学派的方法而设计的,也可用于英美学派。

目的在于对所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录。

总表见表5-1。

(2)法瑞学派的野外样地记录分表只有一个格式的表,对于样地中的乔木层、乔木亚层、灌木层、草木层、藤木和附生等均通用。

既通用于各类森林群落,也通用于灌丛和草地以及水生植物群落等。

表的格式见表5-2.(3)英美学派森林群落野外样方调查表(分表)因为英美学派对森林的不同层次有不同调查项目和不同的样方面积,故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格,见表5—3、表5-4、表5—5.选样原则1. 一般原则(1)一般了解,重点深入,并设点对照。

(2)大处着眼,小处着手;动态着眼,静态着手;全面着眼,典型着手。

(3)三个一致性:外貌结构一致性,种类成分一致性,生境特点一致性。

(4)6个特征要接近:①种类成分要接近;②结构形态要接近;③外貌季相要接近;④生态特征要接近;⑤群落环境要接近;表5—2 植物群落野外样地记录表(表头设计)群落名称 样地面积 野外编号 第 页层次名称 层高度 层盖度调查时间 记录者表5-3 乔木层野外样方调查表(表头设计)群落名称样地面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者表5—4 灌木层野外样方调查表群落名称样地面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者表5-5 草木层野外样方调查表群落名称样地面积野外编号第页层次名称层高度层盖度调查时间记录者⑥外界条件要接近。

小学自然科学如何观察并保护森林生态

小学自然科学如何观察并保护森林生态

小学自然科学如何观察并保护森林生态森林是地球上最宝贵的资源之一,它们提供了丰富的氧气、吸收了大量的二氧化碳、维系了生态平衡等多种重要功能。

随着人类的发展和城市的扩张,森林生态系统面临着日益严重的破坏。

为了更好地观察和保护森林生态,小学生应该从基础的自然科学知识开始学习,培养对森林的关注和保护意识。

一、观察森林生态的重要性观察森林生态能够帮助我们了解自然界的奥秘,增强对森林生物多样性的认识,探索森林与人类生活的关系。

同时,观察还能够帮助我们发现森林生态系统中的问题和威胁,及时采取相应的保护措施。

这对维护健康的生态环境和可持续发展至关重要。

二、观察森林生态的具体方法1. 实地考察带领学生走进森林,亲身感受自然的魅力。

可以组织野外考察活动,观察树木的生长情况、土壤的质地、森林动物的生活习性等。

通过观察及采集样本,学生们可以了解更多关于森林的知识,培养对自然的热爱。

2. 鸟类观察让学生了解鸟类是森林生态系统中重要的一环,可以组织野外观鸟活动。

教师可以向学生介绍一些常见的鸟类,讲解它们的特点和习性。

通过观察鸟类的栖息地、飞行状况和鸣叫方式,学生们可以更好地了解鸟类与森林之间的关系以及变化。

3. 昆虫观察昆虫在森林生态系统中起着重要的作用,同样也是一个有趣的观察对象。

学生们可以观察昆虫的外形、行为习惯和与植物之间的关系。

同时,了解害虫与益虫的区别,让学生们懂得一些简单的防虫方法,以保护森林中的动植物。

4. 气候观测气候是影响森林生态的重要因素之一。

学生们可以设置一个气象观测站,测量并记录温度、降雨量、湿度等气候数据。

通过长期观测,学生们可以了解森林的气候特点,并研究气候变化对森林生态系统的影响。

三、保护森林生态的方法1. 宣传教育组织宣传活动,向学生展示森林生态的重要性和保护森林的必要性。

可以邀请专家给学生们讲解有关森林保护的知识,通过图片、视频等形式生动地展示森林破坏和保护的现状。

2. 节约用纸教育学生节约用纸,减少造纸所需的木材和能源消耗。

森林生态系统野外系统观测方法

森林生态系统野外系统观测方法

启动风速:0.2m· s-1;最大风速:可大于 75m· s-1 测量范围:0.2mm;高度:357mm;入口面积:400cm2
直径:200mm;收集面积:314cm2;采样体积:5L 测量原理:TDR 时域反射原理 温度测量范围: -15℃~+50 ℃,精度: ± 0.2 ℃ ;含水量 40%~ 测量范围:0~100% 体积含水量;含水量 0~ 40%时,精度 ± 1% 水势测量范围: 100KPa~-85Kpa ,精度: ± 0.5KPa ± 70%时,精度 ± 2%;温度测量范围: -15℃~ +50℃;温度精度: 0.2℃
2 表面积: ,柱高: 1m 或 2m 或用户定制,材料: 4mm 不锈钢 输出:2 1m 个 0 ~2000mV ;内存: 4500 读数 供电:10.5 ~15VDC
重量测量间隔是 1min,土壤水分、水势、温度、气象参数测量间隔是 10min。 系统软件直接输出土柱重量、渗漏液重量、土壤剖面水势、水分、温度、土壤溶液采样 负压、柱体底部水势及同深度野外大田水势。 4.1.3.5 单个或多个林分蒸散量观测 a)大孔径闪烁仪的结构和原理 1)结构 由发射器、接收器、信号处理器SPU和SRun软件、电源单元、气象单元(可选)组成。 发射器和接收器一般安装在铁塔上。发射器有两个由450只发光二极管排列组成的圆盘,接 收器距离发射器250m~60km。 2)工作原理 大孔径闪烁仪以发光二极管(LED)作为光源,工作时,发射器发出两束平行光束,接 收器被放置在距离发射器 250m 至 60km 的位置。根据弱散射原理,通过计算光强的起伏变 化来测量折射率波动的结构常数 Cn ,横向风的风速由两次波束信号间的时滞协方差得出。 由 Cn 得出温度脉动结构常数 CT , 并通过自然对流尺度分析, 结合气象传感器测量的温度、 气压等结果,软件计算出传播路径上的显热通量、潜热通量、蒸散量等。 b)大孔径闪烁仪的布设和安装

生态学野外调查方法

生态学野外调查方法

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------生态学野外调查方法生态学野外调查方法介绍植被调查的准备工作 1 背景资料准备(1)调查研究之初必须明确目的、要求、对象、范围、深度、工作时间、参加的人数,所采用的方法及预期所获的成果;(2)对调查研究地和对象的前人研究工作要尽可能的收集资料,加以熟悉,甚至是一些片段的、不完全的资料也好,有旅行家札记、县志、地区名录等等都可以收集。

(3)对相关学科的资料也要收集,如地区的气象资料、地质资料、土壤资料、地貌水文资料、林业、畜牧业以及社会、民族情况等。

2 野外调查设备的准备海拔表、地质罗盘、GPS, 大比尺地形图、望远镜、照相机、测绳、钢卷尺、植物标本夹、枝剪、手铲、小刀、植物采集记录本、标签、样方记录用的一套表格纸,方格绘图纸、土壤剖面的简易用品等等。

如果有野外考察汽车、野外充气尼龙帐篷及简易餐具则更好。

3. 调查记录表格的准备(1)野外植被(森林、灌丛、草地等等)调查的样地(样方)记录总表该总表是根据法瑞学派的方法而设计的,也可用于英美学派。

目的在于对所调查的群落生境和群落特点有一个总的记录。

总表见表 5-1。

(2)法瑞学派的野外样地记录分表只有一个格式的表,对于样地中的乔木层、乔木亚层、灌木层、草木层、藤木和附生等均通用。

1/ 42既通用于各类森林群落,也通用于灌丛和草地以及水生植物群落等。

表的格式见表 5-2。

(3)英美学派森林群落野外样方调查表(分表)因为英美学派对森林的不同层次有不同调查项目和不同的样方面积,故可分乔木层、灌木层、草本层等不同的表格,见表 5-3、表 5-4、表 5-5。

选样原则 1. 一般原则(1)一般了解,重点深入,并设点对照。

森林生态系统野外观测

森林生态系统野外观测

目次前言 (ⅱ)1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (2)5 野外观测总体技术流程 (2)6 森林生态系统类型 (2)7 野外观测样地选择与样方设置 (2)8 野外观测指标体系 (3)9 野外观测技术方法 (4)附录A(资料性附录)龄组划分表 (8)附录B(规范性附录)野外调查记录表 (9)森林生态系统野外观测技术规范1适用范围本标准规定了森林生态系统的类型、样地选择与样方设置、野外观测指标体系、野外观测技术方法等内容和要求。

本标准适用于全国及省级行政区域森林生态系统野外观测,其他自然地理区域可参照本标准执行。

2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。

凡是不注明日期的引用文件,其有效版本适用于本标准。

GB/T 14721 林业资源分类与代码森林类型GB/T 26424 森林资源规划设计调查技术规程GB/T 30363 森林植被状况监测技术规范GB/T 33027 森林生态系统长期定位观测方法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

3.1林分stand指森林内部特征(如树种组成、林冠层次、年龄、郁闭度、起源、地位级或出材量等)基本相同,而与周围森林有明显区别的一片森林。

林分常作为确定森林经营措施的依据,不同的林分需要采取不同的经营措施。

3.2立地因子site factor指林木所处环境中影响其生长发育的环境因子,包括海拔、地形类型、坡度、坡向、坡位等。

3.3森林生态系统forest ecosystem指以乔木为主的生物群落和非生物环境综合组成的生态系统,本标准中包括针叶林、阔叶林、针阔混交林和稀疏林。

3.4每木检尺tally指林业调查中的一种的基本调查工作,目的为取得林分数据,测定样地内每一株达到测量标准树木的胸径等指标。

4总则4.1原则本标准规定的内容遵循规范性、可操作性、先进性和经济与技术可行性的原则。

4.2内容本标准以现场观测手段为主,辅以资料收集与访问调查等手段,对森林生态系统的立地因子、森林类型、每木检尺、林分指标和林下植被等内容开展野外观测,服务于全国和区域尺度生态状况调查评估。

测定森林生态系统生态服务功能的野外调查方法

测定森林生态系统生态服务功能的野外调查方法

测定森林生态系统生态服务功能的野外调查方法生态系统服务是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用,它不仅给人类提供生存必需的食物、医药及工农业生产的原料,而且维持了人类赖以生存和发展的生命支持系统。

森林生态系统服务功能的指标体系,一级指标1个即森林生态系统的服务功能;2级指标7个包括涵养水源、土壤保育、净化环境、林木营养积累、固碳释氧、森林游憩、生物多样性保护;3级指标11个包括调节水量、净化水质、固土、保肥、固碳、释氧、林木营养积累、提供负离子、滞尘、物种保育、森林游憩。

(一)生态因子综合测定1、基本原理:生物所生存的环境变化多端,既有空间上的异质性,又有时间上的变化,同时因为不同生物的存在也同时影响其周围的生态因子。

对不同环境下垫面的主要生态因子的进行日动态观测与测定。

2、方法步骤:1、选取实验地点进行光照强度的测定。

2在实验地内选择测定点5个,在每个测定点分别10cm、50cm、150cm高度的光照强度(高度应一致),并记录每次测定的数值(要求15分钟内测定完毕),3、在不同时间段(每一时间段尽可能做到同时测定才具有可比性),在实验地内,随机测定5个点,用照度计测定裸地的光照强度(1.50m),并记录好每次测定的数值。

(二)温湿度的测定与上述测定的地点相同,实施下述内容的测定:1、大气温度的测定(1)群落内外温度差异观测选定一处正常生长的植物群落,在群落内分为乔、灌、草三个层次高度进行观测(注意各层应统一高度),各3个重复。

群落外选取1.5m高处进行测量。

(2)植株各部位温度观测选择1-3株健康的全光照下生长的树木进行植物个体不同部位的温度观测。

观测部位包括树干、叶、芽、花等。

使用手持式点温湿度计进行3次重复测定,填入表3。

2、大气湿度测定在群落内均匀选取5个点,在1.5m测定其湿度,同时在空旷无林地的1.5m高处,随机选取5个点,测定空气湿度,并记录每次测定的数值。

全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测(HJ 1167—2021)

全国生态状况调查评估技术规范——森林生态系统野外观测(HJ 1167—2021)

目次前言 (ii)1 适用范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 总则 (2)5 技术流程 (2)6 森林生态系统类型 (2)7 野外观测样地选择与样方设置 (2)8 野外观测指标体系 (3)9 野外观测技术方法 (4)附录A(规范性附录)野外调查记录表 (8)i前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》及相关法律法规,以及《全国生态状况定期遥感调查评估方案》(环办生态〔2019〕45号),制定本标准。

本标准规定了森林生态系统野外观测的总则、技术流程、野外观测样地选择与样方设置、野外观测指标体系和野外观测技术方法等要求。

本标准的附录A为规范性附录。

本标准为首次发布。

本标准与以下标准同属全国生态状况调查评估技术规范系列标准:《全国生态状况调查评估技术规范——生态系统遥感解译与野外核查》(HJ 1166—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——草地生态系统野外观测》(HJ 1168—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——湿地生态系统野外观测》(HJ 1169—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——荒漠生态系统野外观测》(HJ 1170—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——生态系统格局评估》(HJ 1171—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——生态系统质量评估》(HJ 1172—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——生态系统服务功能评估》(HJ 1173—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——生态问题评估》(HJ 1174—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——项目尺度生态影响评估》(HJ 1175—2021);《全国生态状况调查评估技术规范——数据质量控制与集成》(HJ 1176—2021)。

本标准由生态环境部自然生态保护司、法规与标准司组织制订。

本标准主要起草单位:生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院生态环境研究中心。

森林生态系统生物野外观测规范与方法

森林生态系统生物野外观测规范与方法

3 森林生态系统生物野外观测规范与方法3.1 观测场地设置与采样设计3.1.1 观测场布局森林生态系统的生物观测场地包括:主观测场、辅观测场、站区调查点。

对森林生态系统而言,观测场地相当于一个样方或几个样方的集合。

为了保证观测数据的代表性,森林生态系统研究站应该对本区的主要代表性植被类型都进行长期观测,包括本区域的典型地带性植被类型、重要的人工林、其他分布面积很广的群落类型,将其中一个最具代表性的群落类型的典型地段设为主观测场,其他类型设为辅观测场。

对于森林生态系统而言,辅观测场是主观测场的补充,而不是重复。

站区调查点是辅观测场的一种,指用来完成动物或其他调查项目(如社会经济调查)的固定区域,或特指离站本部较远、不受生态站管理控制的辅观测场地。

主观测场要求设置在研究站所在地区内最具代表性的森林植被类型分布的地段,最好还开展包括水分、土壤和小气候等环境因子在内的综合性观测。

鉴于水物理要素监测要求以集水区为基本观测单元,主观测场应该尽量设置在一个集水区内。

3.1.2 观测场设置3.1.2.1 仪器与工具在设置样地、样方和样线的过程中,一些常规的工具是必需的,包括测绳、皮尺、塑料绳、罗盘、地形图、海拔表、高精确度GPS、醒目的标桩等。

其中标桩数量要求比较多,具体数量根据样地的面积和样线的长度等具体情况确定。

在主观测场还需要带有编号的标牌(保证在100 年时间里不会发生标牌丢失或字迹模糊等难以辨认的情形,否则需经常更换标牌)、固定标牌的铁钉或铁丝等。

3.1.2.2 步骤观测场地的设置包括以下几个步骤:(1)区域植被和土壤分布调查,完成大比例尺(1∶10 000 或1∶15 000)植被图和土壤图,以及区域植被与土壤特征的分析报告;(2)基于区域植被调查确定样地布局和各样地位置,写出观测场选址说明报告,完成生态站观测场布局的平面图;(3)根据种-面积曲线法确定各观测场的群落最小面积;(4)根据群落最小面积、样地使用时间长度、场地所在地的地形及其均质性等确定观测场面积;(5)样地围取;(6)基于区域植被图和土壤图对选定的观测场进行一次生物和土壤分布情况的认真核查,写出观测场植被及土地利用历史和现状的调查报告,完成乔木编号和平面坐标定位图;(7)设计长期采样方案;(8)建立必要的观测、标记设施以及样地保护设施;(9)材料整理与存档。

生态学中森林生态系统的调查与研究方法

生态学中森林生态系统的调查与研究方法

生态学中森林生态系统的调查与研究方法森林是地球上生物群落中最广泛分布的一种,森林生态系统是由森林生物以及非生物因素所组成的生态系统。

森林生态学是生态学一个重要的分支,研究森林生态系统的结构、功能、相互作用以及其生态学特性。

本文将探讨森林生态学中关于森林生态系统的调查与研究方法。

一、森林生态系统的基本组成及特征森林生态系统中该所包含的生物群落包括大树、小灌木、草本植被和水生植被。

在这些植物之间还有着野生动物,比如小鼠、松鼠、狐狸和鹿等。

该生态系统包括了森林化地区的生物圈之内的各种生物。

森林生态系统有许多独特的特征,如有天然的林隙、有不同种类的动植物相互作用和复杂的生态连锁反应等。

二、森林生态系统的调查为了深入了解森林生态系统的组成、特征以及相互关系,需要进行系统的调查。

森林生态系统的调查分为两个部分:现场实地调查和实验室分析。

1.现场实地调查实地调查是森林生态学研究的重要手段。

通过实地考察可以确定该区域的生态类型,了解森林的空间分布和垂直结构等。

实地调查的主要内容包括植被调查、土壤调查、野生动物调查、气象数据等收集。

森林生态系统的植被调查是其中的重要环节。

植物调查可以通过标本采集、实地观察和制图来完成。

通过植物调查可以确定不同地区在植物物种上的差异,从而了解生态系统的空间分布。

2.实验室分析实验室分析是森林生态系统研究的重要手段之一。

通过实验室分析可以确定所收集到的样品的地理位置、生长环境、种类、组成和非生物环境等参数。

实验室分析的内容包括土壤化学、微生物和气象因素。

例如,土壤采样回来后,可以做土壤酸度、有机质含量、氮磷元素测定和微生物鉴定等实验。

三、森林生态系统的研究方法森林生态系统研究的方法包括野外观测和模型模拟两种。

1.野外观测野外观测是通过实地调查和实验来了解该地区的生态系统的一个方法。

野外观测的主要内容包括物种构成和分布、生态类型、结构、营养和生产力等生态学参数。

通过野外观测,可以发现木材和根生物的相互作用、树干与根之间的传递等。

森林生态因子野外调查和测定方法(论文资料)

森林生态因子野外调查和测定方法(论文资料)

森林二十个生态因子野外调查和测定方法一、群落胸径、树高年生长量的测定本标准规定了国家野外试验台站中森林群落胸径、树高年生长量测定的方法。

本标准适用于国家野外试验台站中森林群落胸径、树高年生长量的测定。

(1)仪器与设备测高器;测径尺;米尺。

(2)测定方法在固定样地中,在优势树种各龄级(胸径超过2cm者)中随机选择5株样木并做标志,每年测定其树高和胸径,相邻两年的数值之差即为生长量。

分别树种计算样木生长量的算术平均值即为群落中该树种的生长量。

树高的年生长量测定:在进行林木的生物量测定的同时,量测树木的胸径和树高,建立胸径和树高的回归关系式,根据固定样地的胸径生长量资料,求算树高的年生长量。

二、乔木层生物量调查乔木层的生物量是森林群落生物量的最重要组成,其准确测定对于研究森林生长和森林生态系统的生产力有重要作用。

本标准规定了森林乔木层生物量的径阶等比标准木测定法。

本标准适用于森林乔木层生物量的测定,也适用于其它陆地生态系统中乔木层生物量的测定。

(1)引用标准生物群落监测中的调查采样;GB4086.3-83 统计分布数值表t 分布。

(2)方法提要径阶等比标准木法:按径阶等比选择标准本,对每一株标准木的各器官分别测定其干物质的质量,建立其与直径或胸径和高度的回归方程。

将样地中各乔木的自变量(直径、胸径和高度等)代入方程,即可求得各标准木的生物量。

将各标准木的生物量求和后,即可得到样地内乔木层的总生物量。

此方法比原始收获法的劳动强度小,比平均标准木法的精度高。

(3)仪器设备测绳;测高器;测杆;卷尺;枝剪;木锯;1.3m标高杆;标签;麻袋;小布袋;镐头;台秤;烘箱等。

(4)测定步聚1)标准地的建立根据标准“生物群落监测中的调查采样”中的规定,建立具有代表性标准地若干地块,一般块数林大于6,每埠面积为0.1公顷,形状为正方形或长方形,并用测绳圈好。

破坏性调查不能在该固定标准地中进行。

2)标准地环境记录记录森林的层次结构、郁闭度、各树种密度、林下植物的种类及状况。

使用测绘技术进行森林生态系统监测的步骤与方法

使用测绘技术进行森林生态系统监测的步骤与方法

使用测绘技术进行森林生态系统监测的步骤与方法介绍:森林生态系统是地球上最重要的生态系统之一,对于人类和自然环境的健康具有重要意义。

然而,由于人类活动的不断增加,森林面临着破坏和退化的威胁。

为了保护和管理森林,监测森林生态系统的健康状况变得至关重要。

在这篇文章中,将介绍使用测绘技术进行森林生态系统监测的步骤与方法。

第一步:选取监测区域要对森林生态系统进行监测,首先需要选取监测区域。

选择一个具有代表性和典型性的样地是非常重要的,以确保监测结果的可靠性和准确性。

监测区域的选择要考虑到森林类型、植被组成、地形条件、气候状况以及其他相关的生态因素。

第二步:采集地形数据在监测区域中,测绘技术可以帮助我们获得地形数据,这对于理解森林生态系统的空间分布和相互作用起着重要作用。

采集地形数据通常使用全球定位系统(GPS)或者航空摄影测量技术来实现。

这些技术可以提供高精度和高分辨率的地形数据,从而帮助我们了解森林的地貌特征和地形变化。

第三步:进行植被调查森林生态系统的植被组成对于生态系统的结构和功能具有重要作用。

因此,进行植被调查是监测森林生态系统的关键步骤之一。

植被调查可以通过采集样地数据和遥感技术来实现。

在采集样地数据时,需要记录不同植物种类的数量、密度、分布和高度等信息。

同时,遥感技术可以提供全面的植被信息,通过分析遥感影像可以获取植被覆盖度、植被生长状态等数据。

第四步:监测生态系统功能除了植被调查外,监测森林生态系统的功能也是非常重要的。

生态系统功能包括土壤质量、水资源利用、碳循环等方面。

测绘技术可以帮助我们监测这些生态系统功能。

例如,通过采集土壤样本并进行化学分析,我们可以获取土壤的养分含量和质地信息。

此外,使用测绘技术还可以监测水文地质特征,如水质、水位和水量等,以及对生态系统中的碳储存量和释放量进行测量。

第五步:数据分析和模型建立在完成测量和监测后,接下来需要对采集到的数据进行分析和处理,并建立相应的数学模型。

林业管理技术了解森林生态系统的监测与保护方法

林业管理技术了解森林生态系统的监测与保护方法

林业管理技术了解森林生态系统的监测与保护方法林业管理技术是指通过科学的方法和手段对森林资源进行合理利用与保护的一门学科。

森林生态系统作为地球上最重要的生态系统之一,对人类社会和自然环境都具有极其重要的意义。

了解森林生态系统的监测与保护方法,对于维持生态平衡、促进可持续发展以及保护生物多样性具有不可忽视的作用。

本文将深入探讨林业管理技术了解森林生态系统的监测与保护方法。

一、森林生态系统监测方法森林生态系统监测是指通过对森林资源、生物多样性和生态过程进行系统观测和数据收集,及时获取森林生态变化的信息。

森林生态系统监测方法主要包括以下几个方面:1. 遥感监测:遥感技术可以获取大范围的森林生态系统信息,包括植被类型、覆盖率、生长状态等。

通过对遥感影像的解译和分析,可以了解森林植被的空间分布及变化情况,为森林资源管理和保护提供数据支持。

2. 野外调查:野外调查是通过实地观察和采样分析,获取森林生态系统的详细信息。

通过样地调查、物种清查和生境调查等方法,可以了解森林的物种组成、数量分布和生态环境状况,为生态系统的保护和管理提供基础数据。

3. 生态监测网络:建立生态监测网络是为了全面了解森林生态系统的动态变化及其影响因素。

通过在不同地理位置和不同类型的森林中设置监测点,对森林结构、气候条件、土壤特性等环境要素进行长期观测和记录,为科学研究和管理决策提供支持。

二、森林生态系统保护方法森林生态系统保护是指通过采取一系列措施和管理手段,维护森林生态系统的健康与稳定。

森林生态系统保护方法主要包括以下几个方面:1. 合理利用:在森林资源的开发利用过程中,要坚持科学规划、合理布局,合理利用森林资源。

通过建立可持续的森林管理制度和利用规则,保护森林生态系统的结构和功能完整性。

2. 生态修复:针对森林生态系统发生的生态破坏和生态灾害,采取生态修复措施进行恢复和重建。

例如,通过人工造林、湿地修复、土壤改良等手段,修复被破坏的森林生态系统,促进生物多样性的恢复和保护。

森林生态系统及其调查方法

森林生态系统及其调查方法

森林生态系统及其调查方法森林是我们自然界中最重要的自然资源之一,它们不仅提供我们所需要的木材和纸浆,还能提供氧气、防止氧气浓度过高、改善大气环境和防止氮和氧化物。

森林生态系统的重要性越来越受到人们的重视,因此准确、全面的调查方法也就愈加重要。

森林生态系统定义和特征森林是由不同树种、建筑物和植物组成的生态系统,可以在世界各地找到。

森林和其他生态系统因其多维度、复杂性和服务性而具有重要意义。

森林生态系统中的水分和养分循环不仅影响生态系统的结构和功能,而且能够对地球的气候产生重要影响。

为了了解和保护森林生态系统,我们需要调查和研究森林的生物多样性、结构、功能和进程。

调查方法1. 标准样地方法标准样地法是一种广泛应用于森林生态系统调查和研究的方法。

标准样地法是在森林中建立一个代表该森林的、小面积的样地,然后采集样地中的数据。

标准样地可以有不同的尺寸、形状和组成,并且可以根据研究目的和森林类型进行设计。

标准样地法可以用于记录森林中的物种多样性、生态系统生产力、环境变化和群体构成。

2. 鸟类调查鸟类是森林生态系统中的重要物种之一,能够为我们提供关于生态系统健康和生物多样性的重要线索。

鸟类调查可以通过听声、看诊和识别种类来进行。

通过鸟类调查,调查人员能够确定栖息于特定森林生态系统中的鸟类数量、种类和行为型态。

3. 地形测量森林生态系统的地形测量可以提供有关环境和生态系统特征的关键信息。

通过地形测量,我们可以了解森林中的山地、山谷和河流的分布情况。

这项工作可以通过使用GPS或相机设备进行完成。

4. 内部调查内部调查是通过准确测量森林中的树木、山丘和水流来确定森林内的构成和土地利用状况。

这种方法可以通过航空或地面测量进行。

利用内部调查技术,我们能够了解森林中树木的高度、直径、年龄和生长速度,从而更好地了解森林生态系统的状况。

结论森林生态系统是人类赖以生存的一项重要资源。

了解森林生态系统的形成、发展和作用,以及掌握正确的调查方法,可以为保护和利用森林资源提供有力的支持。

测绘技术中的森林生态测量技巧

测绘技术中的森林生态测量技巧

测绘技术中的森林生态测量技巧导语:随着环境问题日益突出,保护和管理森林生态系统变得尤为重要。

而测绘技术在森林生态测量中发挥着重要的作用。

本文将介绍一些测绘技术中的森林生态测量技巧,以期提高我们对森林生态系统的认识,并为其有效保护和管理提供基础数据支持。

一、遥感技术在森林生态测量中的应用随着遥感技术的不断发展,其在森林生态测量中的应用已经得到了广泛的认可和应用。

遥感技术通过获取卫星图像、航空影像等数据,可以全方位地观测和监测森林生态系统的各个方面,包括植被类型、生长状态、树种分布等。

同时,遥感技术还可以帮助分析森林覆盖率、森林生物多样性以及森林退化等情况,为森林保护和管理提供科学数据。

如何利用遥感技术进行高精度的植被遥感定量分析,是当前的热点之一。

二、全球定位系统在森林生态测量中的应用全球定位系统(GPS)在森林生态测量中的应用也不可忽视。

通过使用GPS接收器和相应的软件,可以准确记录森林中不同位置的坐标。

在野外进行采样、勘测和测量时,使用GPS可以避免以往传统测量方法中的误差和不准确性,提高测量的效率和精度。

此外,GPS还可以帮助建立森林地理信息系统,对森林资源进行数据管理和分析,支持森林生态系统的监测和保护。

三、激光扫描技术在森林生态测量中的应用近年来,激光扫描技术(LiDAR)在森林生态测量中的应用也逐渐增多。

激光扫描技术利用激光束对森林进行扫描,可以获取丰富的地形和植被信息。

通过对激光点云数据进行处理和分析,可以获得森林的高程、竞争指数、树高等重要参数。

这些参数对于了解森林的结构和生态功能具有重要意义。

激光扫描技术的应用为森林的生态状况评估、生态重建等提供了有效的手段。

四、无人机技术在森林生态测量中的应用随着无人机技术的进步和成熟,其在森林生态测量中的应用也日益广泛。

无人机可以携带高分辨率的摄像设备,获取各种角度和高程的图像数据,对森林环境进行高精度的观测和监测。

利用无人机技术可以实现对大范围森林的无缝遥感监测,对森林的更新和破坏情况进行精确分析,为森林生态保护和管理提供可靠的数据支持。

如何进行森林资源的调查和监测

如何进行森林资源的调查和监测

如何进行森林资源的调查和监测森林资源是地球上最宝贵的自然财富之一,对人类生存和全球生态系统的平衡至关重要。

然而,由于过度砍伐、非法掠夺和环境破坏等因素的影响,全球的森林面积以惊人的速度在减少。

因此,进行森林资源的调查和监测显得尤为重要。

本文将介绍如何有效进行森林资源的调查和监测工作。

首先,森林资源的调查前需要明确目标。

不同的目标需要采用不同的调查方法和指标。

例如,如果目标是了解森林类型和植被组成,可以通过实地调查和遥感技术获取相关数据。

通过对地面样方的调查,可以获得森林的物种组成、密度、高度等信息。

而遥感技术可以提供森林覆盖率、土地利用变化等宏观信息。

明确调查目标是进行森林资源调查的第一步,可以有效提高调查工作的针对性和准确性。

其次,科学合理的抽样设计是进行森林资源调查的关键。

森林资源的调查需要涉及大面积的区域,但又无法对每一处进行详细的调查。

因此,采用合理的抽样方法可以在保证调查结果准确性的前提下,减少调查工作的工作量和成本。

常用的抽样方法包括系统抽样、随机抽样和分层抽样等。

科学合理的抽样设计可以确保调查结果的可靠性和代表性。

在森林资源调查中,数据的收集和处理是非常重要的环节。

数据的质量和准确性直接影响到调查结果的可信度。

因此,在数据收集过程中,需要严格遵守调查方案和标准操作规程。

例如,在实地调查过程中,熟练掌握调查技巧和工具的使用,注意数据的记录和保存。

同时,进行数据处理时要注意使用科学合理的方法,避免因数据处理错误而导致结果的偏差。

数据的可靠性和准确性是进行森林资源调查的基础,必须要得到充分的重视和保证。

除了对森林资源进行调查外,监测工作也是必不可少的。

森林资源的监测可以及时掌握森林的变化情况,为制定合理的保护和管理措施提供科学依据。

监测方法可以包括定点观测、无人机航拍、摄像监控等多种形式。

定点观测可以通过反复观测同一地点的变化情况,掌握森林的长期演变趋势。

而无人机航拍技术可以提供高分辨率的图像数据,用于监测森林植被的健康状况。

如何进行森林测量

如何进行森林测量

如何进行森林测量概述:森林测量是指通过测量和统计森林的各种要素和特征,以获取森林资源的相关数据。

这些数据对于管理和保护森林以及进行可持续的林业经营至关重要。

本文将探讨如何进行森林测量的方法和技术。

测量目的和重要性:森林测量可以提供许多有用的信息,包括森林面积、树种组成、树龄、林分结构、生物多样性等。

这些数据可以用于评估森林的健康状况、生态系统的功能、木材资源量、碳储量等。

同时,森林测量也为森林规划、资源管理和制定政策提供了基础数据。

测量方法和技术:1. 目视调查:目视调查是最简单、经济且广泛应用的森林测量方法之一。

它可以用于估计森林的面积、树种组成和森林结构等。

通过实地观察和记录,观察员可以根据树木的外貌特征(如树高、胸径、冠幅等)进行估算和标记。

然后,这些数据可以通过统计学方法进行分析。

2. 样方调查:样方调查是一种系统的数据采集方法,用于获取森林特征的准确数据。

在一片森林中,可以设置一系列代表性的样方,对每个样方进行详细测量和记录。

常见的样方包括正方形样方、圆形样方和长方形样方。

这种方法可以提供更精确和可靠的数据,用于估计森林的种类、密度和结构。

3. 遥感技术:遥感技术是利用卫星和航空器等遥感设备获取森林信息的方法。

它可以通过获取红外、可见光以及其他波段的图像数据,来实现大范围森林测量。

这种技术可以快速、高效地获取大量数据,并进行数字化处理和分析。

通过遥感技术,可以实现森林覆盖变化监测、树种分类、生态系统功能评估等。

4. GIS技术:地理信息系统(GIS)是一种结合地理位置和属性信息的技术工具。

它可以帮助管理者存储、分析和展示森林测量数据。

使用GIS技术,可以制作森林资源图、管理方案、空间分析等,为森林测量提供全面的解决方案。

测量的实践应用:森林测量对于森林管理和保护至关重要。

它可以帮助管理者了解森林资源的状况,制定科学合理的管理计划。

例如,在木材资源管理中,森林测量可以用于确定林分的年龄结构、产量和可可持续性。

森林生态系统监测技术

森林生态系统监测技术

森林生态系统监测技术森林生态系统是地球上最丰富、最古老的生态系统之一,对维持全球生态平衡和气候稳定具有至关重要的作用。

因此,对森林生态系统进行有效监测与保护显得尤为重要。

本文将详细介绍森林生态系统监测技术的方法和应用。

一、遥感技术在森林生态系统监测中的应用遥感技术是目前广泛应用于森林生态系统监测的一种高效手段。

通过卫星或无人机等遥感平台获取的数据,可以实现对大范围森林的快速监测和分析。

例如,利用高分辨率遥感影像,可以实现森林覆盖面积、植被指数、火灾热点等信息的获取和分析,为森林资源管理和生态保护提供重要依据。

二、地面监测技术在森林生态系统监测中的应用除了遥感技术,地面监测技术也是森林生态系统监测的重要手段之一。

通过设置固定或移动式监测站点,可以对森林内的气候、土壤、植被、动植物等参数进行实时监测和数据记录。

这些数据对于研究森林生态系统的动态变化和生态平衡具有不可替代的意义。

三、生物多样性监测技术在森林生态系统监测中的应用生物多样性是森林生态系统的重要组成部分,也是生态系统健康和稳定的重要指标。

因此,生物多样性监测技术在森林生态系统监测中具有重要作用。

通过设置生物样线、摄影陷阱等监测设备,可以对森林内的动植物种类、数量、分布等信息进行长期监测,为保护珍稀物种、恢复生态平衡提供科学依据。

四、数据处理与分析技术在森林生态系统监测中的应用大规模监测数据的处理与分析是森林生态系统监测的重要环节。

利用人工智能、大数据分析等技术手段,可以对监测数据进行深度挖掘和分析,发现数据背后的规律性和问题点,为森林资源管理和生态保护提供科学决策支持。

五、结语通过上述介绍,我们可以看到,森林生态系统监测技术在保护和管理森林资源、维护生态平衡方面具有不可替代的重要作用。

未来,随着科技的不断进步和创新,相信森林生态系统监测技术会变得更加精准、高效,为全球森林资源的可持续发展和生态环境的改善做出更大的贡献。

愿我们共同努力,共同守护好地球上这片绿色的宝藏,让森林生态系统永葆生机与活力。

测绘技术中的森林生态监测方法

测绘技术中的森林生态监测方法

测绘技术中的森林生态监测方法近年来,随着全球气候变化以及环境问题的日益突出,森林生态保护和监测变得越发重要。

而在实现森林生态监测的过程中,测绘技术的应用起到了至关重要的作用。

本文将探讨测绘技术在森林生态监测中的方法和应用。

首先,卫星遥感技术是当前广泛应用于森林生态监测的一种测绘技术。

通过使用卫星上搭载的各种遥感仪器,如光学传感器和微波雷达,可以获取大范围的地表覆盖信息。

利用这些数据,可以对森林的植被类型、覆盖程度以及破坏程度进行监测和评估。

例如,通过遥感技术可以精确分析森林火灾的范围和严重程度,为防止火灾的蔓延提供有效的决策依据。

其次,全球定位系统(GPS)也是测绘技术中用于森林生态监测的一种关键工具。

GPS技术可以提供非常精确的地理位置信息,被广泛应用于森林资源调查和监测。

通过在不同的森林地点收集GPS数据,可以绘制出森林的边界和分布图,进一步为森林的保护和管理提供依据。

此外,GPS技术还可以与其他测绘工具相结合,如无人机和激光测距仪,实现对森林生态的三维建模和监测。

除了卫星遥感和GPS技术外,激光扫描遥感(LiDAR)也是一项应用于森林生态监测中的重要测绘技术。

LiDAR技术通过发射激光束并测量其回波时间,可以获取地表和森林植被的高程信息。

利用这些高程数据,可以生成高分辨率的数字地形模型和森林立体模型。

这些模型可以为森林的生长状况、湿地分布等提供详细的信息,帮助制定相应的保护和管理策略。

另外,图像处理技术在森林生态监测中也发挥着重要的作用。

通过获取不同时间段的森林遥感图像,并运用图像处理算法进行分析,可以检测和监测森林的变化过程。

例如,通过对多个时间点的遥感图像进行比对,可以精确测算森林植被的变化速率以及受到的人为破坏程度。

这些数据为森林生态的监测和保护提供了有力的支持。

此外,人工智能技术的发展也为森林生态监测提供了新的机遇。

通过利用深度学习和模式识别算法,可以对森林遥感数据进行自动化处理和分析。

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定而调节的输入功率与液流量相关,从而求算液流量。 三种长度的电极60mm、70mm和80mm可覆盖25mm、35mm和45mm的边材,确保覆盖大 部分树种的液流主剖面。
图 4.1.1 THB 系统-EMS51 电极的布设示意图 2) SHB 茎干热平衡系统 ① 结构 由控制模块、液流传感器、防辐射膜、数据采集器和电源组成。 ② 工作原理 工作原理同THB,传感器不是电极片,而是包裹在树干上的两个圆柱形电极,一个内装 有线性加热元件,另一个没有加热元件,并且确保测量过程对树干没有损伤。 b)液流系统的布设和安装 1)观测样木的确定 根据标准木法确定观测样木。 2)液流系统安装 ① THB 系统安装步骤 首先选择样木上测点的位置, 原则是距地面同样高度的植物组织质地均一。 测点至少距 地面 1m 或更高,但低于绿冠(第一个轮生体)。树干组织和预留出的覆盖辐射膜的地方要 足够均匀,没有非正常结节,无机械或生物损伤或其它会影响木质部正常液流通道的障碍。 对于大树干或坡地上树干周边土壤条件不同的情况可在树干相对的位置设置两个测点, 两个 测点的平均值作为该整株样木的液流。 然后测量树皮和韧皮部的厚度。若厚度不均一,打磨树干。注意不要损伤树皮底下的软 木。确定树干上相对的两个测点后,对于大树干,两个测点距地面的垂直距离可以一样;对 细的树干,距离地面的高度要相差30cm以上,便于包裹防辐射膜。 接着可插入电极,在电极间放置温度传感器,将电极连接到控制模块的加热端,连接控 制模块到数据采集器和电源,包裹防辐射膜。 ② SHB系统安装步骤
传感器及部件 空气湿度 空气温度 总辐射 风速 雨量筒 降水收集器 土壤温度 罐体 土壤溶液采样器 土壤传感器 维护井或地下室 数据采集器 底部水势控制器 称重单元 土壤溶液收集器 土壤溶液采样控制器 电源 安装位置 高度 2m 高度 2m 高度 2m 高度 50cm 高度 2m 高度70cm 5cm 高度 高度 70cm 地下 20cm 与地面齐平,高度 1.5m 或 2m 地下 10cm 柱体内 地下 5cm 柱体内和野外 井口或楼梯与地面齐平 维护井或地下室内 柱体底部 柱体底部 维护井或地下室内 维护井或地下室内 通入维护井或地下室内 高度可定制 备注
启动风速:0.2m· s-1;最大风速:可大于 75m· s-1 测量范围:0.2mm;高度:357mm;入口面积:400cm2
直径:200mm;收集面积:314cm2;采样体积:5L 测量原理:TDR 时域反射原理 温度测量范围: -15℃~+50 ℃,精度: ± 0.2 ℃ ;含水量 40%~ 测量范围:0~100% 体积含水量;含水量 0~ 40%时,精度 ± 1% 水势测量范围: 100KPa~-85Kpa ,精度: ± 0.5KPa ± 70%时,精度 ± 2%;温度测量范围: -15℃~ +50℃;温度精度: 0.2℃
4.1.2 观测内容
单木树干液流量、单个林分蒸散量、多个林分蒸散量。
4.1.3 观测与采样方法
4.1.3.1 观测场设置 单木树干液流量观测场应设在研究区域的典型林分内,地势平坦,植被分布均匀。 单个林分蒸散量观测场土壤、 地形、 地质、 生物、 水分和树种等条件具有广泛的代表性, 要避开道路、小河、防火道、林缘,形状应为正方形或长方形,林木在 200 株以上。 多个林分蒸散量观测场的测量路径长度要包含或覆盖单木树干液流和单个林分蒸散 量观测点所在的典型林分,且路径中心位置尽量位于森林小气候观测塔附近。 4.1.3.2 观测仪器 采用液流计测量单木树干液流; 蒸渗系统测量林分蒸散量; 大孔径闪烁仪测量单个或多 个林分的蒸散量。 4.1.3.3 单木树干液流观测 a)液流系统的结构和原理 直径≥12cm 的样木采用组织热平衡系统 THB (Tissue Heat Balance),俗称插针式液流 计;直径<12cm 的样木采用茎干热平衡系统 SHB(Stem Heat Balance),俗称包裹式液流 计。 1)THB 组织热平衡系统 ① 结构 由控制模块、温度传感器组、不锈钢电极组、数据采集器、电源和辐射保护膜组成。 ② 工作原理 THB 系统中三块厚 1mm 的平行不锈钢电极将交流电流引入树干木质部, 电极周围的木 质部被加热,电极的绝热部分可阻止热量传导到韧皮部。上部加热区有三块电极,下部非加 热区有一块电极,见图 4.1.1。一部分热量传导到环境中,其余的因树液流动被带走。通过 测量树干上的加热区和非加热区的温差, 根据热平衡原理, 为确保加热区和非加热区温差恒
范围: 0~60t;称重分辨率: 0.01mm(水量) 温度测量范围 :-30℃~+70℃;温度精度: ± 0.2K
水势测量范围: 100KPa~-85KPa ,采样杯表面积: 3600cm2 结构:Y 型构架安装系统 , X-Y-Z 三方向调节蒸渗仪柱体 范围:0~60kg;称重分辨率: 100g40mm 采样杯材料:硅碳;进气值: 0.1bar;直径: 采样管:PMMA (丙烯酸),直径 20mm;陶土杯:直径 20mm;高 60mm; 材料:硅砂 负压范围:0~850hPa,精度: ± 0.5hPa
4 森林生态系统野外系统观测方法
水文
4.1 森林生态系统蒸散量观测
4.1.1 观测目的
通过长期连续定位观测单木树干液流量, 了解不同树种的蒸腾耗水规律及其主导影响因 子, 基于单个和多个林分蒸散量的观测数据, 掌握典型森林植被类型的水文动态变化规律及 森林生态系统水文时空分布格局, 为研究森林生态系统的水分耗散及水分利用效率提供基础 数据。
(a)
(b)
(c)
(d) 图 4.1.2 蒸渗仪柱体与维护井位置图
④ 维护井安装在六个等距柱体的交叉中心,成正六边形排列,见图 4.1.2(d)。六个
柱体的原状土柱来自不同试验观测点, 用于比较不同植被类型或立地条件的土壤。 正六边形 布设使蒸渗仪柱体处于同样的条件下,便于比较研究。 3)蒸渗系统各部件的安装位置 蒸渗系统各部件的安装位置见表 4.1.1。 表 4.1.1 蒸渗仪部件及安装位置
F ——施肥量,g; L ——渗滤液,g; V ——植被损耗,g。 蒸渗仪系统中的气象传感器同时测量能量平衡、水量平衡中的各参数,可求算ET0值。 b)蒸渗系统的布设和安装 1)蒸渗系统安装点的选择 观测点应地势相对平坦,土壤中没有产流,植被分布均匀;观测点应至少能安装一个最 小规格为 2m× 2m(直径× 高)的圆柱状蒸渗系统;土柱采样点要具有代表性,要能代表集水 区或一个区域;避开土壤剖面有隔层、粘土防渗层、土表层极粗糙的位置。 2)蒸渗仪柱体与维护井的布设 由多个蒸渗仪柱体组成的蒸渗系统,蒸渗仪柱体和维护井的位置有如下几种布局。 ① 维护井与柱体是直角或柱体在维护井的两边成一条直线,见图 4.1.2(a)。这种布 局用于在一种土壤类型上比较不同的处理(如施肥、灌溉或 CO2 处理) ② 维护井安装在四个等距柱体的交叉中心,成正四边形结构,见图 4.1.2(b)。通过 用户定制的管长连接柱体与维护井。在这种布局中,四个柱体分别是四种类型的样地。 ③ 维护井安装在两列各三个柱体的对称中心,成矩形排列,见图 4.1.2(c)。这种布 局用于比较不同植被类型或植被不同处理,方便机器或机械设备操作,如施加示踪剂(或同 位素) ,放置不同气体处理罩等。
比罐体截面积大 4~6 倍
4)蒸渗系统安装步骤 ① 维护井或地下室建造 按 TJ 7 执行。地下室的防雷地线要连接到观测场的总防雷地线。 ② 取原状土柱 采用 4 汽缸同步水压驱动器取原状土柱。 在钻孔过程中, 采用人工或机器检查采样点是 否有石头、根、洞穴或其它干扰物,手工剔除切边周围的石头、根,防止在土柱中造成孔穴 或凹槽。 采用抛光的切板切割土柱底部。土柱切割后,通过两个中心螺栓吊运和翻转罐体,使上 部朝下。安装底部水势控制管,确保罐体内的水分情况与大田或野外完全一致。 ③ 安装传感器 在维护井或地下室安装称重系统。 在柱体内安装土壤水分、 土壤水势传感器和土壤溶液 采样器。并将原状土柱体吊装、安置在称重传感器上。在维护井或地下室内安装底部水势控 制部件和溶液采样器的泵及控制器。 在距离蒸渗仪柱体 10m 内的地面上安装气象传感器。
c)蒸渗系统数据采集 在系统软件中按表 4.1.2 设置各部件的测量频率。 表 4.1.2 蒸渗系统各部件测量频率及性能指标
部件 空气湿度 空气温度 总辐射 风速 雨量筒 降水收集器 土壤水分 土壤温度 土壤水势 称重单元 底部水势控制 渗漏液称重单 器 土壤溶液 元 收集器 土壤溶液采样 柱体 控制器 1 次/min 根据室内 分析频率 维持设定 值 测量频率 1 次/10min 1 次/10min 1 次/10min 1 次/10min 累计 用户自定 1 次/10min 1 次/10min 1 次/10min 1 次/min 性能指标 测量范围:0~100%RH,精度:± 2%RH 温度范围: -30℃ ~70℃,精度: 0.2K 响应时间 :小于 20s (0 m/s) ± 测量范围:0~1500W· m-2;分辨率:<1W· m-2
2 表面积: ,柱高: 1m 或 2m 或用户定制,材料: 4mm 不锈钢 输出:2 1m 个 0 ~2000mV ;内存: 4500 读数 供电:10.5 ~15VDC
重量测量间隔是 1min,土壤水分、水势、温度、气象参数测量间隔是 10min。 系统软件直接输出土柱重量、渗漏液重量、土壤剖面水势、水分、温度、土壤溶液采样 负压、柱体底部水势及同深度野外大田水势。 4.1.3.5 单个或多个林分蒸散量观测 a)大孔径闪烁仪的结构和原理 1)结构 由发射器、接收器、信号处理器SPU和SRun软件、电源单元、气象单元(可选)组成。 发射器和接收器一般安装在铁塔上。发射器有两个由450只发光二极管排列组成的圆盘,接 收器距离发射器250m~60km。 2)工作原理 大孔径闪烁仪以发光二极管(LED)作为光源,工作时,发射器发出两束平行光束,接 收器被放置在距离发射器 250m 至 60km 的位置。根据弱散射原理,通过计算光强的起伏变 化来测量折射率波动的结构常数 Cn ,横向风的风速由两次波束信号间的时滞协方差得出。 由 Cn 得出温度脉动结构常数 CT , 并通过自然对流尺度分析, 结合气象传感器测量的温度、 气压等结果,软件计算出传播路径上的显热通量、潜热通量、蒸散量等。 b)大孔径闪烁仪的布设和安装
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