森林资源二类调查方法的改进及监测体系研究

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森林是整个国民经济持续、快速、健康发展的基础,在国家经济建设和可持续发展中具有不可替代的地位和作用。森林资源二类调查在我国森林资源调查体系中有着重要的地位和作用,是国营林业局、林场、县级单位编制森林经营方案、总体设计和林业规划的基础工作,是我国森林资源调查体系中的重要组成部分。我国森林资源二类调查主要采用角规辅助的小班调查与县级加密样地控制调查结果的方法,由于县级森林连清抽样体系的资金往往得不到保证,许多县市放弃了以县为总体的森林连续清查样地加密系统,这又为以县为总体的森林资源二类调查带来不可回避的精度控制问题。同时,森林生态监测的进展也为以山头地块乃至流域(小班的组合)为基本单位的森林资源调查提出了新的要求。本文针对我国森林资源二类调查现状及建立县级监测体系要求,提出了一种二类调查方法进行改进,即以县为总体、小班为基本单元(或小班的组合)的不等概抽样,抽中的小班建立角规固定样地,采用角规测树动态监测的理论与方法建立县级小班总体的森林资源动态监测体系;对其余未抽中的小班,仍采用常规角规辅助调查的方法;对森林生态监测要求的监测区域可结合典型小班抽样的方法进行调查。论文提出了小班不等抽样计算方法和总体林分断面积生长量、蓄积生长量的计算方法。小班不等概抽样应尽量选择与调查因子相关性紧密的辅助因子来确定单元的抽取概率,提高不等概抽样的抽样效率和估计精度。本文以广东省博罗县2005年小班二类调查数据及同期的ETM+遥感数据为例,对主要树种(桉树、马尾松、南洋楹、其它软阔)进行按树种、龄组,以及树种与龄组组合划分类型(分层),选取了小班面积、郁闭度、小班面积与郁闭度积(小班郁闭度与小班面积积可看为小班林冠投影面积和)、以及用遥感影像技术提取的小班平均NDVI与小班面积积(小班平均NDVI值×小班面积可以表示为小班像元NDVI值和)作为辅助因子,对小班蓄积进行相关性分析与比较。结果表明,按树种与龄组组合划分类型后,辅助因子与小班蓄积相关性有明显提高,其中小班面积与郁闭度积的测度与小班蓄积的相关关系可达到0.90;小班平均NDVI与小班面积积与小班蓄积的相关关系可达到0.84。从现势性考虑,小班平均NDVI与小班面积积作为小班不等概抽样的辅助因子。论文采用张角法对县级总体林分断面积生长量和蓄积生长量进行估算。张角法测树生蓄积量、断面积等会出现跳跃现象或零增长现象。论文从理论上论证了张角法测林分生长量是无偏的。论文对张角法与传统保留木法、变角规系数法估算林分生长量方法进行了比较。通过理论和实例验证了张角法和传统保留木法在保留木前后期胸高断面积比不大时是一致的,传统保留木法中常用的普列斯勒式与张角法的非常接近;变角规系数法和张角法计算公式可以推导出相似的表达形式,在机理上也是一致的。论文对森林资源二类调查方法的改进及动态监测体系的主要方案做了全面的阐述,分析和总结了小班区划的方法,对小班测度进行了完善,提出了森林资源测度和林林生态状况两类测度(森林资源测度分为单株木指标、林分指标和大林林指标共计48个指标;森林生态状况指标分为6类38个指标)。为验证角规抽样动态监测体系的可行性,本文以广西西南部分一类调查角规样点及角规样点落在小班组合而成的部分总体的为例,对2000年和2005年两期二类调查数据进行了抽样实验和生长量估计。用不等概抽样估计方法得到2000年、2005年小班总体蓄积估计量分别为3785.580m3、4162.119m3,估计精度分别为69%、78%;用张角法计算得出小班总体蓄积生长量为530.020m3,该值与2000年期的蓄积估计量3785.580m3累加得到2005年的蓄积估计量为4315.600m3,落在2005年总体蓄积估计区间(3786.340575,4537.897487)内,结果表明论文提出的二类调查方法的改进和动态监测方法是有效的。本文仅对森林资源二类调查的改方法进行了理论上的探讨及试验的计算与总结。该方法进一步的推广应用还需与抽样控制方法的结果进行对比与分析。论文对后续的研究和试验工作提出了建议。
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