第四章立地质量评价与森林收获量测定

获模型，亦称第二类模型。
3、单木生长模型 用以描述单株木的生长过程的模型，又可分为与距离无关的单木生长
模型和与距离有关的单木生长模型两种。
三、固定密度全林分模型简介
全林分模型最早产生于欧洲，19世纪80年代的德国。
实 实 标 标
5、树冠竞争因子Crown Competition Factor（CCF）
——林分中所有树木可能拥有的潜在最大树冠面积之和与林地面 积的比值。 ——自由树（Open-growing tree）:在林分中空地上生长的树木 自由树的树冠冠幅与树木胸径之间呈显著的线性正相关，且不随 树木年龄、立地条件的变化而变化。 ——CCF的具体确定方法 （1）利用自由树的冠幅（CW）与胸径（D）建立线性回归方程 CW a bD （2）计算树木潜在最大树冠面积（MCA）
杉木林，250→4250株/hm2，f由0.454→0.553
•密度对单株材积的作用规律与直径相同，随密度的增加 而减小。
8、密度对林分蓄积量的影响
M=VN M=N (π/4)D2Hf M=KN1-a=KN-b 1/M=A+B/N N－株数
•蓄积量与单株材积、立木数量有关，二者互为消长。
•在林分充分郁闭以前，林分的产量随密度的增加而增加， 立木的数量起主导作用。
S AO 2.57
其余指数级的调整系数为 K C 2 0.778 j
S AO 2.57
导向曲线各龄阶树高调整值
各地位指数曲线各龄阶树高计算表
3、编制地位指数表
第三节 林分密度与林分生长
一、林分密度概述
1、造林密度：单位面积造林地上栽植点或播种穴的数量，也 叫初植密度
2、经营密度：人工林生长过程中单位面积上立木的数量，也
生长潜力来评定立地质量。 1、根据不同树种间树木生长量之间的关系进行评定的方法
SIA f SIc
SIB f SIc
则已知A树种的立地指数，就能推知B树种的立地指数。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、多元地位指数法
SI f ( x1 , x2 ,, xn , Z1 , Z 2 ,, Zm )
3、植被指示法
• 密度对胸径的作用随林龄而增加。
•密度对直径生长的影响与林木个体的营养面积有关，与冠 幅、叶量的影响相一致。 CWD=a+bD N=aD-b Reineke
logN=a－blogD
a、b－参数；N－单位面积株数；D－林分平均直径 他研究了14 个树种之后，得到 logN=－1.605logD+K K－因树种而变的常数
• 一般来说，随密度增加总根量、各级根量度减少。
5、密度对高生长的影响
• 密度对高生长的影响较为复杂，研究结论不太一致。 •“有越密越高的趋势”，英国学者。 •“低密度的林分具有较高的高生长”，丹麦学者。 •“在一定的、较稀的密度范围内，由稀到密，促进高生长， 在过密的情况下，增加密度，抑制高生长”，苏联学者。 密度对高生长的一般规律1 • 高生长对密度的反映与树种的喜光性、分枝特性、顶端优 势有关。 • 较耐阴的树种、侧枝粗壮、顶端优势弱的树种，在一定的 密度范围内，随密度的增加有促进高生长的作用。
Ai H i
ni
三、曲线拟合
1、选择拟合曲线——导向曲线：对数曲线
H a b lg(A)
2、采用最小二乘法求解参数，得： a=-5.642818； b=16.180699； r=0.97448 3、最优导向曲线方程：
H 16.180699 A) 5.642818 lg(
四、标准年龄及地位指数级距的确定
密度对高生长的一般规律2 • 不同立地条件，特别是不同的土壤水分条件，可能使 林木对密度有不同的反映。过稀时杂草的竞争作用使树 木生长受阻，过密时树木之间对水分的竞争使树木生长
受阻。在湿润的地方密度对高生长作用不甚明显。
密度对高生长的一般规律3 • 密度对高生长的作用主要取决于林木所处的密度范围。 喜光速生树种，高密度抑制高生长，但在造林初期，适 当加大密度可以促进高生长。
• 造林密度大，郁闭早，反之则晚。
• 郁闭的早晚与树种、立地、经营条件有关。 • 郁闭早，可以减缓杂草与林木的竞争，但是郁闭过早， 会引起林木分化和自然稀疏，造成林木后期生长不良（树 冠发育受阻），速生的阳性树种表现得更为突出。 • 极端干旱条件下，不能要求树冠早郁闭，只考虑根系郁 闭或林木个体的水分营养面积。
• 各阶段的最大密度和这个密度相适应的单株材积关系：
V＝KN－3/2 即二分之三法则、自然稀疏线、最大密度线。
9、密度对生物量的影响
•
–
符合最终产量恒定法则
一般在幼林阶段，干、枝、叶等的干物质产量随密度增
加而增加，但在一定密度以后就保持在一定的水平上。
–
在一定的密度范围内，任何密度范围内的林分，其生物
7、密度对材积生长的影响
• 单株材积： V=(π/4)D2Hf V=KN-a
V－单株材积；D－直径；H－树高；f－形数；
单株材积与密度： 1/V=AN+B V－单株材积；N－株数；A、B、K、a－参数 • D随密度增加而减小，f随密度增加而增加 •例：苏联欧洲松，2500→30000株/hm2,f由0.618→0.689;
1、树高变动系数拟合 2、标准年龄的确定 标准年龄（A0）是指树高生长趋于稳定并能灵敏反映立地差异的
CH 27.4 8.225lg( A)
年龄。由下表可以看出，杉木生长到20年左右时，其树高变动系数较
小，即表明树高生长趋于稳定。因此，将杉木标准年龄确定为20年。 3、指数级距的确定：我国多采用1或2m为指数级距，一般地习惯上杉 木立地指数级距常用2m。 杉木各龄阶树高变动系数
常用立木断面积等的百分比来表示。 3、密度的意义
造林密度与林分形成的速度延续影响到林分的生长、发育、
稳定性、林分的产量、质量和生态效益、造林成本、种苗量、 整地工程量、后期抚育管理工作量和资金投入有关系。
二、林分密度指标
林分密度指标是评定林分内林木间拥挤程度的尺度。林分中林木间 的拥挤程度取决于单位面积上林木株数、林木平均大小以及林木在林 地上的分布。 1、株数密度 ——单位面积上的林木株数，常用每公顷上的林木株数(N/hm2)表示。 2、每公顷断面积 ——林地上每公顷的林木胸高断面积之和，常用G（m2/hm2）表示。 3、疏密度 ——林分每公顷胸高断面积（或蓄积）与相同条件下标准林分每公顷 G M 胸高断面积（或蓄积）之比值，以P表示，即 P 或P G M 4、郁闭度 ——林冠垂直投影面积与林地面积之比，反映林冠的郁闭程度及树木 利用营养空间的程度。
( MCA )i
(CW i) 2 (a bDi ) 2 4 4
（3）求算CCF值
CCF ( MCA)i
i 1
N
三、林分密度对林分生长的影响
一般来说，密度与造林成活率无关，具有群状配置时
有影响，在立地条件差而成活率较低时可适当增加造林密
度，但是不能滥用。 1、密度对郁闭的影响
产量最终是一定的。 10、密度对干形、材质的影响 •干形：密度大形数高，尖削度小 •节疤：密度大，节疤小 •材质：密度大，树干饱满，干形通直，早晚材不同。
第四节 收获表的编制与应用
一、林分生长量与收获量概述
1、概念： （1）林分生长量：林分在一定期间内变化的量； （2）收获量：在某一时刻利用（如采伐）时，由林分可以得到的森林
•在林分充分郁闭以后，林分的产量不因密度的增加而产
生明显的差异。
•密度达到一定程度以后，单株材积、立木数量二者达到 平衡，到成熟林阶段时，不同密度林分的产量非常接近， 蓄积量保持在一定的水平上，不再随密度的增加而上升。 这个量主要取决于树种、立地、栽培管理技术。即最终产 量恒定法则。
最大密度线
• 实践中林分的密度不可能无限增加，随密度增加必然导 致竞争产生自然稀疏调节林分密度。
4、选测优势木：每百平方米选一株，每块标准地内选测三株。
5、选伐解析木：平均优势木和林分平均木各一株。
二、资料整理
1、按龄阶（组）计算平均年龄、优势木平均高及各龄阶（组） 2 树高标准差； H2 H /n
Si

ij
ni 1

ij
i
2、剔除异常标准地/优势木： 以各龄阶（组）平均优势木高为准，以 H 3Si 为范围剔除本 龄阶（组）内数据异常的标准地/优势木。 3、以龄阶（组）为单位，重新整理，计算： 、 、
2、密度对干、枝、叶量的影响
• 密度增加，叶量也增加，但达到一定数量后叶量几乎保持
不变；
• 如果始终保持密度不变，随林龄增加，林分的总叶量也不 变，单株的叶量也不变，会影响到林木的直径和材积生长 • 林分密度越大，地上部分的总生产量中，枝条所占的比例 越小，干材所占比例越小，径级也越小。兼顾用材时要考虑 工艺成熟时的材种规格。
第4章 立地质量评价与森林收获量测定
第一节 立地质量评价 第二节 立地指数表编制
第三节 林分密度和林分生长
第四节 收获表的编制与应用
第一节 立地质量评价
一、立地（Site）和立地质量（Site Quality） 1、立地在生态上又称作“生境”：林地环境和由该环境所决
定的林地上的植被类型及质量（美国林学会，1971 ）；
服务（如木材）总量。
（1）物种及其组成；
2、影响林分生长量和收获量的因子：
Y f (SI, A, De)
（2）林龄；
（3）林地生产潜力； （4）林地利用程度； （5）森林经营措施。
二、林分生长和收获预估模型分类
根据模型模拟对象不同以及构成因子的特性，将林分生长和收获模型
分为三类：
1、全林分生长模型 用以描述全林分总量（如断面积、蓄积量）及平均单株木生长过程 （如平均直径生长过程）的生长模型，亦称第一类模型。又可分为可变密 度生长模型及正常或平均密度林分生长模型。 2、径阶分布模型 以径阶分布模型（亦称直径分布模型）为基础而建立的林分生长、收
五、地位指数表的编制——标准差调整法
1、拟合树高变动系数方程，计算标准差
CH 27.4 8.225lg( A) S H CH H
2、导算地位指数表
通常在标准年龄时，导向曲线的理论值恰好不为地位指数
级数值，因此要确定标准年龄时的指数级的调整系数 K H oj H ok j S AO H oj H ok 16.0 15.4 故 K 16 0.233
立地是森林或其他植被类型的生存空间及与之相关的自然 因子的综合（马建路，1993 ）。 2、立地质量：指在某一立地上既定森林/其他植被的生产潜力。 “一方水土养育着一方生物。” 3、立地调查： （1）立地分类； （2）立地质量评价。
二、立地质量评价方法简介
（一）直接评定法
——直接用林分的收获量和生长量的数据来评定立地质量。
1、根据林分蓄积量（或收获量）进行立地质量评定 （1）根据固定标准地的长期观测或历史记录资料的评定方法； （2）利用正常收获表的预估数据的评定方法。 2、根据林分高进行立地质量评定
立地指数：年龄——林分优势高；
地位级：年龄——林分平均高
（二）间接评定法
间接评定法指根据构成立地质量的因子特性或相关植被类型的
3、密度对树冠生长发育的影响
• 密度对树冠的生长发育有较大的影响。密度越大，平均冠
幅越小。密度较高的林分冠幅生长较早衰。 • 各种不同密度林分的平均冠幅到一定年龄后，各自保持在 一定的水平上，不再有太大的变化。 N=10000/(CWS)
4、密度对根系生长的影响
• 密度过大，会影响到林木的根系发育，根系的水平分布范 围小，垂直分布也浅，甚至全林地的总根量也少。
植物——环境
第二节 地位指数表编制
一、资料收集
1、确定标准地数量：210～300个，每一龄阶不少于30个，曲线 两端龄阶必取。 2、标准地选设条件： （1）标准地设置在同一起源的同龄纯林中；
（2）林分郁闭度0.4以上；
（3）标准地均匀分布在各种立地类型及各年龄的林分中。 3、标准地形状、面积、调查（见标准地调查一节）
密度对高生长的一般规律4
• 一般来说，密度对高生长的影响作用，要比其它指标的
影响作用小。在一定的密度范围内，密度对高生长的影响
不大。 • 例子：杉木 100－300株/亩，马尾松100－900株/亩，林 分平均高无明显差别。
6、密度对胸径生长的影响——显著
• 在竞争作用的密度以上，密度越大、直径生长越小。