浅谈德国森林资源监测技术体系

浅谈德国森林资源监测技术体系
【摘要】本文总结并简单介绍了德国森林资源及环境监测技术体系。

主要包括3个方面的内容:一是全国森林资源清查；二是全国森林健康调查；三是全国森林土壤和树木营养调查。

【关键词】德国森林资源;环境监测;技术体系
德国森林资源调查监测主要包括以下内容：一是森林健康调查，该项调查从1984年开始每年进行。

二是全国森林清查，周期为10年，1986-1988年原西德开展过一次，2001-2002年开展了东、西德合并后的第一次真正全国范围的清查。

三是森林土壤调查，1987-1993年开展第一次，2006-2008年第二次，周期为15年。

从抽样框架上看，德国的森林资源环境监测体系分为3个层次，第1个层次是以高斯-大地坐标系为基准建立的系统性网状抽样（16km×16km，8km×8km或4km×4km密度）的监测样地体系，称为大规模森林状态监测体系，简称水平I 监测体系；第2个层次是在典型的森林地区建立固定观测样地进行的森林生态系统强化监测体系，简称为水平II监测体系；第3个层次是为研究森林生态系统过程的一般问题，由一些集中的研究组织和研究场地构成。

从监测内容上看，德国国家森林资源环境监测体系主要包括3个方面的内容:一是全国森林资源清查；二是全国森林健康调查；三是全国森林土壤和树木营养调查。

3种调查周期不同，内容不同，综合起来，构成了德国森林资源监测的技术体系。

1.全国森林资源清查
德国的森林调查始于1878年，初期是通过询问作为纳税的基础，各地做法各异不便进行比较，逐步发展成比较系统的森林经理调查，这项工作主要在国有林、集体林和大的公司林中定期进行，小林主的森林一般不进行正规调查，因此，常造成整体森林资源不清问题。

西德1971年对巴伐利亚进行全州森林资源清查，1976年开始讨论全国森林清查问题，直至1984年修改联邦森林法，明确规定用抽样调查方法，全联邦统一程序进行清查，必要时应定期复查。

从1986年到1988年各州进行了森林资源清查，最后由西德农林部汇总分析，于1990年印出报告。

森林现状的解析基准日为1987年10月1日。

调查由各州独立进行，利用GIS 进行全国汇总。

这次调查，联邦森林面积计算误差为±10万hm2。

目前德国正在酝酿进行新一轮的森林资源清查，这次调查将涵盖所有15个州，面积约35万km2。

2.森林健康调查
森林健康调查的目的在于弄清大气和土壤污染引起的森林损害趋势和程度。

早在20世纪60年代，德国就开始大气和土壤污染对森林损害的研究，到80年代整个欧洲发现森林落叶和颜色发生异常，尤其是中山地带的针叶树更为突出。

初步研究结果可能是空气污染所致，于是欧洲成立了“空气污染跨国长期公约组织”，有法国、德国等8个国家参加。

决定从1985年起各国每年进行1次森林损害调查，参加国统一布点，在地形图公里网上每16km×16km布置样点进行观察并呈报成果，用于对整个欧洲进行监测，这个组织到1992年发展为23个欧洲国家，4456块样地，94699株样树，每年进行1次监测调查。

德国森林健康调查始于1984年，是在4km×4km的森林资源清查样地上进行的，为了避免对森林清查工作的影响，将损害调查样点向北移200m，从样点
中心向东、南、西、北4个方向各引25m为观察点，每个观察点上选择附近6株样树进行观察。

森林健康调查不包括林木的损伤。

主要是观察树冠颜色和落叶情况，参照标准照片进行对比，落叶分健康、轻度落叶、中度落叶、严重落叶和死亡5个等级，树冠颜色变化分健康、轻度、中度和严重4个等级。

每个样树还要记载国家、样地号、观测点、海拔、坡度、坡位、土壤类型、土壤水分、腐殖质、树种、虫害、火烧、真菌等。

野外调查每年夏天由各州进行，约用6个星期，共调查4464个样地103422株样树，为分析欧洲大气污染提供了可靠的信息。

只有采用非常合适的监测方法，并进行不同水平的综合配合才有可能实现这些目标。

在几个国际合作项目的实施过程中，采用了不同的监测强度和水平的组成结构。

因为在大范围内对大量样地的监测，会揭示森林受害症状的大尺度和长期的发展；而在小范围内对少量样地广泛深入的强化监测会得到因果关系，再基于大尺度监测的数据就可能将这种因果关系外推到更大范围的地区。

欧洲的监测项目（ICP）在德国体系的基础上也构造了3个水平的监测层次：水平I:不同森林类型的基本参数的大尺度调查。

它主要对（林冠健康情况、土壤条件、叶片和针叶的元素含量）的基本参数调查；主要目的是获得与森林健康状况时空变化有关的结果。

通过不同密度的国家网格和欧洲网格的系统抽样样地的低强度监测来完成。

水平II:目的是认识森林生态系统功能中的关键因素和过程的强化监测。

这主要是通过对一定数量的在其分布区域内具有代表性的永久监测样地进行监测来完成的。

水平III:对特别的森林生态系统进行研究分析，目的是深入了解空气污染影响的因果关系、途径，建立一些适合于详细研究生态系统内所有组分之间复杂的相互作用的永久样地，并进行有关研究（例如包括生态系统的平衡）。

3.森林土壤和树木营养调查
德国每15年要进行一次全国规模的森林土壤调查，目的在于了解通过土壤传播的病害或因土壤养分不平衡所引起的森林病虫害及森林退化，为绘制森林立地图提供资料，并与森林健康调查相结合来分析工业污染情况，评价地下水质量。

全国采用8km×8km网格系统样地，为了与森林损害调查相结合，在16km×16km 网点上，与森林损害调查的中心点重合，每一样地，要记载样地情况，挖土填坑、记载土壤结构，并取土样、收集样树叶，目测树冠损害情况。

全国共1700个样地，原西德自88年开始调查，原东德部分的调查始于1990年。

采集主林层的样叶，阔叶树在7月中旬到8月上旬收集，针叶树一般在非生长季节采集。

云杉采集第7轮枝的1至3年生叶，松类采集自树顶向下第2轮枝的1年生针叶，阔叶树一般采树冠上部的树叶。

为了保证土壤分析的质量，在全国土壤化验室之间进行了一次“环形试验”，即将同一样本分送到各个土壤化验室进行分析，各化验室将结果报中心研究院，对结果进行比较，对差异结果进行分析，找出原因，然后再试验，直到达到精度要求。

最后将分析方法、所用材料严格规定，才由这些化验室对土壤调查所采集的样本进行化验分析。

4.典型的森林资源与环境监测网点
由于森林和环境的关系密不可分，环境的监测离不开森林资源的监测，因此，德国森林资源的定位监测是和环境的定位监测结合进行的，所建立的监测网点都是综合性的。

主要的森林资源与环境监测网点有:
（1）联邦环境局的测量网：监测空气污染是联邦各州的任务。

总计在联邦共和国大约有500个空气测量站。

当然，装备不完全相同，量测的内容也不完全相同。

除了各州的量测网外，联邦环境局有一个空气测量网，主要服务于测量大范围内的空气污染、确定跨地域的损害物的传输以及观察偶然的特别污染。

（2）欧共体设立的监测：为确定大范围流动的空气污染对生态系统的作用，在国际合作框架下欧共体设立了在欧洲范围内的广泛的环境监测。

1990年联邦环境局同其他单位一起在巴伐利亚国家森林公园开始了该研究。

研究地段（大约70hm2）选设在由挪威云杉和欧洲山毛榉覆盖的佛热嫩巴赫集水区。

该集水区可使损害物质输入输出达到平衡。

人类造成的损害物主要来源于大空间跨越的空气污染物。

测量来自降雨、土壤、地表水、下渗水和地下水以及生物区系的污染物。