全國生態狀況調查評估技術規范 森林生態系統野外觀測(征求意見稿)

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2020-07-24
簡介
為貫徹《中華人民共和國環境保護法》及相關法律法規,落實生態環境部“開展全國生態狀況評估”職責,根據《全國生態狀況定期遙感調查評估方案》(環辦生態〔2019〕45號),制定本標準。本標準規定了森林生態系統的類型、樣地選擇與樣方設置、野外觀測指標體系、野外觀測技術方法等內容和要求。本標準為首次發布。

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中華人民共和國國家環境保護標準HJ□□□—20□□全國生態狀況調查評估技術規范——森林生態系統野外觀測TheTechnicalSpecificationforInvestigationandAssessmentofNationalEcologicalStatus——FieldObservationofForestEcosystem(征求意見稿)20□□-□□-□□發布20□□-□□-□□實施生態環境部發布附件4i目次前言..............................................................................................................................................ⅱ1適用范圍...................................................................................................................................12規范性引用文件.......................................................................................................................13術語和定義...............................................................................................................................14總則...........................................................................................................................................25野外觀測總體技術流程...........................................................................................................26森林生態系統類型...................................................................................................................27野外觀測樣地選擇與樣方設置...............................................................................................28野外觀測指標體系...................................................................................................................39野外觀測技術方法...................................................................................................................4附錄A(資料性附錄)齡組劃分表...............................................................................................8附錄B(規范性附錄)野外調查記錄表.......................................................................................9ii前言為貫徹《中華人民共和國環境保護法》及相關法律法規,落實生態環境部“開展全國生態狀況評估”職責,根據《全國生態狀況定期遙感調查評估方案》(環辦生態〔2019〕45號),制定本標準。本標準規定了森林生態系統的類型、樣地選擇與樣方設置、野外觀測指標體系、野外觀測技術方法等內容和要求。本標準為首次發布。本標準與《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統遙感解譯與野外核查》《全國生態狀況調查評估技術規范——草地生態系統野外觀測》《全國生態狀況調查評估技術規范——濕地生態系統野外觀測》《全國生態狀況調查評估技術規范——荒漠生態系統野外觀測》《全國生態狀況調查評估技術規范——數據質量控制與集成》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統格局評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統質量評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統服務功能評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——生態問題評估》《全國生態狀況調查評估技術規范——項目尺度生態影響評估》同屬于全國生態狀況調查評估技術規范系列標準。本標準由生態環境部自然生態保護司、法規與標準司組織制訂。本標準主要起草單位:生態環境部衛星環境應用中心、中國科學院生態環境研究中心。本標準生態環境部20□□年□□月□□日批準。本標準自20□□年□□月□□日起實施。本標準由生態環境部解釋。1森林生態系統野外觀測技術規范1適用范圍本標準規定了森林生態系統的類型、樣地選擇與樣方設置、野外觀測指標體系、野外觀測技術方法等內容和要求。本標準適用于全國及省級行政區域森林生態系統野外觀測,其他自然地理區域可參照本標準執行。2規范性引用文件本標準內容引用了下列文件或其中的條款。凡是不注明日期的引用文件,其有效版本適用于本標準。GB/T14721林業資源分類與代碼森林類型GB/T26424森林資源規劃設計調查技術規程GB/T30363森林植被狀況監測技術規范GB/T33027森林生態系統長期定位觀測方法3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1林分stand指森林內部特征(如樹種組成、林冠層次、年齡、郁閉度、起源、地位級或出材量等)基本相同,而與周圍森林有明顯區別的一片森林。林分常作為確定森林經營措施的依據,不同的林分需要采取不同的經營措施。3.2立地因子sitefactor指林木所處環境中影響其生長發育的環境因子,包括海拔、地形類型、坡度、坡向、坡位等。3.3森林生態系統forestecosystem指以喬木為主的生物群落和非生物環境綜合組成的生態系統,本標準中包括針葉林、闊葉林、針闊混交林和稀疏林。3.4每木檢尺tally2指林業調查中的一種的基本調查工作,目的為取得林分數據,測定樣地內每一株達到測量標準樹木的胸徑等指標。4總則4.1原則本標準規定的內容遵循規范性、可操作性、先進性和經濟與技術可行性的原則。4.2內容本標準以現場觀測手段為主,輔以資料收集與訪問調查等手段,對森林生態系統的立地因子、森林類型、每木檢尺、林分指標和林下植被等內容開展野外觀測,服務于全國和區域尺度生態狀況調查評估。5野外觀測總體技術流程本標準制定了森林生態系統類型識別、樣地樣方設置、觀測指標體系構建、明確野外觀測技術方法等技術流程,具體如下。圖1野外觀測總體技術流程6森林生態系統類型根據《全國生態狀況調查評估技術規范——生態系統遙感解譯與野外核查》中生態系統分類體系,森林生態系統的類型包括針葉林、闊葉林、針闊混交林和稀疏林。7野外觀測樣地選擇與樣方設置7.1樣地選擇7.1.1樣地選擇需具有代表性和典型性,避免在權屬不清、變更頻繁的地區選擇樣地。37.1.2外業采樣率平均每10000km²設置1個固定樣地,在農牧交錯帶等類型復雜的區域可適當增加樣地個數,在類型單一的區域可適當減少樣地個數。7.1.3針對觀測對象,在可能的情況下,至少選擇2個能夠代表觀測對象的樣地,地表覆蓋相對均一,樣地面積為10000m²。7.1.4樣地選擇應在生態系統類型一致的平地或相對均一的緩坡坡面上。7.2樣方布設7.2.1樣方應反映各類森林生態系統隨地形、土壤和人為環境等的變化特征,每個樣地須保證有不少于2個重復樣方,樣方大小為30m×30m。7.2.2對于均一地面樣地,樣方布設應在區域內進行簡單隨機抽樣代替整體分布。7.2.3對于非均一地面樣地,應根據樣地內空間異質程度進行分層抽樣,要求層內相對均一,并在層內進行局部均勻采樣,表達各層的參數。7.2.4為了調查森林的林下植被生長狀況,須在每個森林樣方內,布設不少于2個林下植被樣方,面積不小于1m²,盡量不在樣方邊緣位置布設。8野外觀測指標體系森林生態系統野外觀測主要針對針葉林、闊葉林、針闊混交林和稀疏林開展,內容包括立地因子、森林類型、每木檢尺、林分指標和林下植被。根據不同觀測內容,設定不同野外觀測指標(表1)。表1森林生態系統野外觀測指標觀測內容觀測指標指標定義觀測時間觀測頻度立地因子海拔地面地點高出海平面的垂直距離-一年一次地形類型一般分為平原、丘陵、低山、中山、高山五類-一年一次坡度地表單元陡緩的程度,通常把坡面的垂直高度和水平距離的比叫做坡度-一年一次坡向坡面法線在水平面上的投影的方向,可理解為坡面所面對的方向-一年一次坡位調查樣地所處的地貌部位-一年一次土壤類型土壤可以分為砂質土、黏質土、壤土三種類型-一年一次腐殖質厚度根據厚度分為厚、中、薄三個等級7-9月一年一次森林類型針葉林針葉樹種蓄積占林分蓄積80%以上7-9月一年一次闊葉林闊葉樹種蓄積占林分蓄積80%以上7-9月一年一次針闊混交林針葉或闊葉樹蓄積占林分蓄積20%-80%7-9月一年一次稀疏林林分郁閉度在0.10-0.19之間的林地7-9月一年一次每木檢尺樹種單株樹木的種類。如針葉種、闊葉種等7-9月一年一次胸徑林木胸高(距地面1.3m)處的直徑,林木調查起測胸徑為5.0cm7-9月一年一次樹高單株樹地面至樹梢的高度7-9月一年一次樹齡單株樹木的年齡7-9月一年一次4觀測內容觀測指標指標定義觀測時間觀測頻度每木檢尺冠幅樹冠垂直于地面的投影大小。通常測量東南西北四個方向至樹干的距離,近似橢圓的方法計算冠幅大小7-9月一年一次生物量某一時刻單位面積內實存生活的有機物質總量7-9月一年一次林分指標林分起源根據起源可將森林劃分為天然林和人工林7-9月一年一次優勢樹種某一林分內,在數量(株數或蓄積量)占優勢地位的樹種7-9月一年一次林齡/平均年齡喬木林的齡級與齡組根據優勢樹種(組)的平均年齡確定,主要樹種(組)的齡級期限和齡組的劃分,見附錄表A.17-9月一年一次平均胸徑反映林分粗度的基本指標,以林分平均胸高斷面對應的直徑為林分平均胸徑7-9月一年一次平均高反映林分平均高度的平均水平,以具有平均胸徑的林木的高度作為平均高7-9月一年一次郁閉度喬木樹冠在陽光直射下在地面的總投影面積與此林地總面積之比7-9月一年一次葉面積指數單位土地面積上植物葉片總面積與土地面積的比值7-9月一年一次林下植被林下植被物種數根據不同的林下植物種類統計相應的林下植被物種數量7-9月一年一次林下植被高度調查單元內林下植被層內所有或部分植被的平均高度7-9月一年一次林下覆蓋度林下植被(包括葉、莖、枝)在地面的垂直投影面積占統計區總面積的百分比7-9月一年一次9野外觀測技術方法9.1海拔可使用數字高程模型(DEM)提取或通過GPS測量。9.2地形類型采用觀察法,一般分為平原、丘陵、低山、中山、高山五類。平原:平坦開闊,且相對高差小于50m;丘陵:沒有明顯的脈絡,坡度較緩和,且相對高差小于100m;低山:海拔低于1000m的山地;中山:海拔為1000m-3499m的山地;高山:海拔為3500m以上的山地。9.3坡度坡度可使用數字高程模型(DEM)提取或采用羅盤等工具測量,共分為六個等級,如下:Ⅰ級為平坡:0°-5°;Ⅱ級為緩坡:6°-15°;5Ⅲ級為斜坡:16°-25°;Ⅳ級為陡坡:26°-35°;Ⅴ級為急坡:36°-45°;Ⅵ級為險坡:46°以上。9.4坡向坡向可使用數字高程模型(DEM)提取或采用羅盤等工具測量,共分為八個方向,如下:1)北坡:方位角338°-360°,0°-22°;2)東北坡:方位角23°-67°;3)東坡:方位角68°-112°;4)東南坡:方位角113°-157°;5)南坡:方位角158°-202°;6)西南坡:方位角203°-247°;7)西坡:方位角248°-292°;8)西北坡:方位角293°-337°。9.5坡位采用觀察法,將坡位分為脊、上、中、下、谷5個坡位:1)脊部:山脈的分水線及其兩側各下降垂直高度15m的范圍;2)上坡:從脊部以下至山谷范圍內的山坡三等分后的最上等分部位;3)中坡:三等分的中坡位;4)下坡:三等分的下坡位;5)山谷(或山洼):匯水線兩側的谷地,若樣地處于其他部位中出現的局部山洼,也應按山谷記載。9.6土壤類型根據土壤質地,將土壤分為砂質土、黏質土、壤土三類,具體依據GB/T33027相關要求執行。砂質土:含沙量多,顆粒粗糙,滲水速度快,保水性能差,通氣性能好;黏質土:含沙量少,顆粒細膩,滲水速度慢,保水性能好,通氣性能差;壤土:含沙量一般,顆粒一般,滲水速度一般,保水性能一般,通氣性能一般。9.7腐殖質厚度根據厚度分為厚、中、薄三個等級。厚:>5cm;中:2cm-5cm;薄:<2cm。9.8針葉林采用儀器測量和觀察法相結合,調查指標見表1。9.9闊葉林采用儀器測量和觀察法相結合,調查指標見表1。69.10針闊混交林采用儀器測量和觀察法相結合,調查指標見表1。9.11疏林采用儀器測量和觀察法相結合,調查指標見表1。9.12樹種常見樹種名稱及代碼表見附錄表A.1,具體依據GB/T14721和GB/T26424相關要求執行。9.13胸徑在喬木樣方內,選擇胸徑5cm以上的樹木進行測量,使用測徑尺測量距地面1.3m處的直徑,對樣方內的樹木進行每木檢尺。遇干形不規整樹木,應垂直測定兩個方向的直徑,取其平均值。在1.3m以下分叉應視為兩株樹,分別測量。9.14樹高樹高主要利用測高儀測量,獲取樣方內樹木絕對高度。9.15樹齡單株樹木的年齡通常使用生長錐進行測定,無需對每株樹進行測定,選取具有代表性的樹木測量,描繪生長曲線,同樹種可利用生長曲線來判斷樹齡。9.16冠幅通常測量東南西北四個方向至樹干中心的距離,視為橢圓的形狀,計算冠幅大小。9.17生物量森林生態系統地上生物量觀測分為立木和冠層下部觀測,立木與冠層下部生物量之和即為樣方生物量。立木的地上生物量觀測:是通過樣方內所有林木進行測量,獲取其樹高、胸徑等地面觀測數據,依據相對生長方程計算,對所有立木生物量求取平均值并除以樣方面積,獲取1m²面積的立木生物量。冠層下部生物量觀測:在樣方內,隨機選擇不小于3個區域,分別收集其中全部地上植被,稱量鮮重,從中抽取不少于5%的樣品,105℃下烘干稱干重,獲取植株含水量,進而獲得實測的地上生物量,計算多個區域平均值并除以樣方面積,作為冠層下部單位面積的生物量。根據根冠比來計算地下生物量。9.18林分起源將森林劃分為天然林和人工林,根據林分生長狀態有無人工播種痕跡進行判斷。天然林:由天然下種或萌生形成的森林、林木。人工林:由人工直播或飛機播種形成的森林、林木。9.19優勢樹種在樣地內或林分內,樹種在數量、株數或蓄積量其中任何一方面占明顯優勢地位的樹種,為該樣地或林分的優勢樹種,調查方法具體依據GB/T30363相關要求執行。9.20林齡/平均年齡喬木林的齡級與齡組根據優勢樹種(組)的平均年齡確定,主要樹種(組)的齡級期限和齡組的劃分見附錄表A.1。竹林的齡級按竹度確定,一個大小年的周期一般為2年,成為一度,一度為幼齡竹,二、三度為壯齡竹,四度以上為老齡竹。經濟林劃分為生產前期、初產期、盛產期和衰產期四個生產期。9.21平均胸徑反映林分粗度的基本指標,以林分平均胸高斷面積對應的直徑為林分平均胸徑。9.22平均高根據樣地內具有平均直徑的樹木高度,作為樣地林木的平均高。9.23郁閉度郁閉度調查時,可以在林內每隔3-5m隨機布點若干個,在每個點上觀測有無樹冠覆蓋的點數,據此計算郁閉度。0.70(含0.70)以上的郁閉林為密林,0.20-0.69為中度郁閉,0.20(不含0.20)以下為疏林。9.24葉面積指數采用葉面積指數儀器進行測量,然后計算樣方平均葉面積指數。采樣點沿樣地的兩條斜對角線等間距分布,兩點之間間隔不超過5m,每條對角線上觀測至少8次。9.25林下植被物種數利用計數法,計算樣方內灌木和草本種類數。9.26林下植被高度可利用帶有刻度的標尺測量林下植被的平均狀態高度。9.27林下覆蓋度根據樣方內林下植被覆蓋土地面積的比例大小,計算林下覆蓋度。78附錄A(資料性附錄)表A.1齡組劃分表樹種地區起源齡組劃分齡級劃分幼齡林中齡林近熟林成熟林過熟林12345紅松、云杉、柏木、紫杉、鐵杉北方天然60以下61-100101—120121—160161以上20北方人工40以下41-6061—8081—120121以上20南方天然40以下41-6061—8081—120121以上20南方人工20以下21-4041-6161-8081以上20落葉松、冷杉、樟子松、赤松、黑松北方天然40以下41—8081—100101—140141以上20北方人工20以下21—3031—4041—6061以上10南方天然40以下41—6061—8081—120121以上20南方人工20以下21—3031—4041-6061以上10油松、馬尾松、云南松、思茅松、華山松、高山松北方天然30以下31—5051—6061—8081以上10北方人工20以下21—3031—4041—6061以上10南方天然20以下21-3031—4041—6061以上10南方人工10以下11-2021—3031—5051以上10楊、柳、桉、檫、泡桐、木麻黃、楝樹、楓楊、相思、軟闊北方人工10以下11-1516—2021—3031以上5南方人工5以下6-1011—1516—2526以上5樺、榆、木荷、楓香、珙桐北方天然30以下31—5051—6061—8081以上10北方人工20以下21—3031—4041—6061以上10南方天然20以下21—4041—5051—7071以上10南方人工10以下11—2021—3031—5051以上10櫟、柞、櫧、栲樟、楠、椴、水胡、黃、硬闊南北天然40以下41—6061—8081—120121以上20南北人工20以下21—4041—5051—7071以上10杉木、柳杉、水杉南方人工10以下11—2021—2526—3536以上59附錄B(規范性附錄)野外調查記錄表表B.1每木檢尺記錄表樣地號:樣方號:日期:樣木號樹種名稱胸徑(cm)樹高(m)郁閉度樹齡(年)冠幅(m)經營類型東西南北123注1:樹種名稱:根據觀測實際情況填寫注2:經營類型:根據實際觀測和調查情況填寫注3:其他按照9野外觀測技術方法中的觀測值填寫表B.2林下植被調查表:樣地號:樣方號:日期:林分經營類型林下植被物種數林下植被高度(m)林下覆蓋度土壤類型腐殖質厚度(cm)注1:經營類型:根據實際情況填寫注2:林下植被物種數:根據實際情況填寫注3:其他按照9野外觀測技術方法中的觀測值填寫10表B.3森林生態系統野外調查表樣地號:樣方號:日期:地理位置名稱優勢樹種地理位置坐標齡組海拔(m)平均樹高(m)坡度(°)平均胸徑(cm)坡向(°)每公頃株數坡位林分郁閉度林分起源林下植被平均蓋度經營類型林下植被平均高度(m)注1:地理位置名稱:具體到村一級行政單位名稱,以“省+市+縣+鎮(鄉)+村”格式填寫注2:地理位置坐標為填表樣方的經緯度:經度:°'";緯度:°'"注3:經營類型根據實際情況填寫注4:其他按照9野外觀測技術方法中的觀測值填寫
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