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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

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发布说明与官方来源

HJ 1167—2021;2021年5月12日发布,2021年8月1日起实施。生态环境部发布。

官方原文:https://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/stzl/202106/t20210615_839004.shtml

官方PDF:https://www.mee.gov.cn/ywgz/fgbz/bz/bzwb/stzl/202106/W020210615508799925338.pdf

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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。

本标准生态环境部2021年5月12日批准。

本标准自2021年8月1日起实施。

本标准由生态环境部解释。

1 适用范围

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。本标准适用于全国及省级行政区陆域森林和灌丛生态系统野外观测,其他地理区域可参照本标准执行。

2 规范性引用文件

本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)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

GB T 35221 地面气象观测规范 总则

HJ/T 166 土壤环境监测技术规范

HJ 710.1 生物多样性观测技术导则 陆生维管植物

HJ 1166 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

LY/T 2258 立木生物量建模方法技术规程

LY/T 2259 立木生物量建模样本采集技术规程

SL 276 水文基础设施建设及技术装备标准

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1 林分 stand

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 森林生态系统 forest ecosystem

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。

3.3 每木检尺 tally

林业调查中的一种基本调查工作,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

森林生态系统野外观测应遵循规范性、可操作性、先进性和经济与技术可行性的原则。

5 技术流程

本标准制定了森林生态系统类型识别、样地样方设置、观测指标体系构建、明确野外观测技术方法等技术流程,具体如图1。

6 森林生态系统类型

根据HJ 1166中生态系统分类体系,森林生态系统的类型包括针叶林、阔叶林、针阔混交林和稀疏林。

7 野外观测样地选择与样方设置


7.1 样地选择


7.1.1

样地选择需具有代表性和典型性,避免在权属不清、变更频繁的地区选择样地。

7.1.2

外业采样率平均每 10 000 km2设置 1 个固定样地,建议尽量选取已有样地作为固定样地,并综合考虑代表性、经济性、可行性等,根据各区域实际情况适当安排,如在生态系统类型交错和复杂的区域可适当增加样地个数,在类型单一的区域可适当减少样地个数。

7.1.3

针对观测对象,在可能的情况下,至少选择2个能够代表观测对象的样地,地表覆盖相对均一,样地面积为10 000 m2。

7.1.4

样地选择应在生态系统类型一致的平地或相对均一的缓坡坡面上。

7.2 样方布设


7.2.1

样方应反映各类森林生态系统随地形、土壤和人为环境等的变化特征,每个样地须保证有不少于 2 个重复样方,样方大小根据气候带、森林类型不同进行设置,一般为 20 m×20 m,灌丛样方为10 m×10 m。

7.2.2

对于均一地面样地,样方布设应在区域内进行简单随机抽样代替整体分布。

7.2.3

对于非均一地面样地,应根据样地内空间异质程度进行分层抽样,要求层内相对均一,并在层内进行局部均匀采样,表达各层的参数。

7.2.4

为了调查森林的林下植被生长状况(物种、植被高、覆盖度、生物量等),须在每个森林样方内,布设不少于4个林下植被样方,面积不小于1 m2,尽量不在样方边缘位置布设。

8 野外观测指标体系

森林生态系统野外观测主要针对针叶林、阔叶林、针阔混交林和稀疏林开展,内容包括基本情况、森林类型、每木检尺、林分指标和林下植被。根据不同观测内容,设定不同野外观测指标(表 1),观测时间可结合南北方差异以及树种差异,在生长期最旺盛的时间开展,原则上为7—9月。观测结果记录参见附录A中表A.1~表A.3。

9 野外观测技术方法


9.1 海拔

可使用数字高程模型(DEM)提取或通过GPS测量。

9.2 地形类型

采用观察法,分为平原、丘陵和山地,可根据实际情况在此基础上进行细化和备注,类型如下:

a)平原:平坦开阔,且相对高差小于50 m;

b)丘陵:没有明显的脉络,坡度较缓和,且相对高差小于100 m;

c)山地:起伏大,峰谷明显,高程在500 m以上,相对高差在100 m以上。

9.3 坡度

坡度可使用数字高程模型(DEM)提取或采用罗盘等工具测量,共分为六个等级(上含下不含),如下:

a)Ⅰ级为平坡:0°~5°;

b)Ⅱ级为缓坡:5°~15°;

c)Ⅲ级为斜坡:15°~25°;

d)Ⅳ级为陡坡:25°~35°;

e)Ⅴ级为急坡:35°~45°;

f)Ⅵ级为险坡:45°以上。

9.4 坡向

坡向可使用数字高程模型(DEM)提取或采用罗盘等工具测量,共分为八个方向(上含下不含),如下:

a)北坡:方位角337°~360°,0°~22°;

b)东北坡:方位角22°~ 67°;

c)东坡:方位角67°~112°;

d)东南坡:方位角112°~157°;

e)南坡:方位角157°~202°;

f)西南坡:方位角202°~247°;

g)西坡:方位角247°~292°;

h)西北坡:方位角292°~337°。

9.5 坡位

采用观察法,将坡位分为脊部、上坡、中坡、下坡、山谷、平地共六个坡位,如下:

a)脊部:山脉的分水线及其两侧各下降垂直高度15 m的范围;

b)上坡:从脊部以下至山谷范围内的山坡三等分后的最上等分部位;

c)中坡:三等分的中坡位;

d)下坡:三等分的下坡位;

e)山谷(或山洼):汇水线两侧的谷地,若样地处于其他部位中出现的局部山洼,也应按山谷记载;

f)平地:平原或台地的地段。

9.6 土壤类型

根据土壤质地,将土壤分为砂质土、黏质土、壤土三类,具体判断标准依据 HJ/T 166 相关要求执行,可根据实际情况在此基础上进行细化和备注。

9.7 腐殖质厚度

根据厚度分为厚、中、薄三个等级,如下:

a)厚:>5 cm;

b)中:2~5 cm;

c)薄:<2 cm。

9.8 小气候

依托已有观测站点,观测森林生态系统的降雨、风速/风向、辐射、温湿度等。具体依据GB T 35221和GB/T 33027相关要求执行。

9.9 径流量

森林生态系统通常进行河道径流观测,依托已有水文观测站点进行观测;若无已有固定站,在流量大、河道宽的河道上选取径流观测点,安装径流观测设施,尽量采用自动观测仪器设备(流速仪)进行观测,水文基础设施建设依据SL 276相关要求执行。

9.10 针叶林

采用仪器测量和观察法相结合,调查指标见表1。

9.11 阔叶林

采用仪器测量和观察法相结合,调查指标见表1。

9.12 针阔混交林

采用仪器测量和观察法相结合,调查指标见表1。

9.13 稀疏林

采用仪器测量和观察法相结合,调查指标见表1。

9.14 树种

常见树种名称及代码可参考GB/T 26424和GB/T 14721相关要求执行。

9.15 胸径

在乔木样方内,选择胸径5 cm以上的树木进行测量,使用测径尺测量距地面1.3 m处的直径,对样方内的树木进行每木检尺。遇干形不规整树木,应垂直测定两个方向的直径,取其平均值。在1.3 m以下分叉应视为两株树,分别测量,具体可参考HJ 710.1相关要求执行。

9.16 树高

树高主要利用测高仪测量,获取样方内所有树木绝对高度,森林覆盖率较高的地区允许采用高度估测方式估测树高。

9.17 树龄

单株树木的年龄通常使用生长锥进行测定,无需对每株树进行测定,选取具有代表性的树木测量,描绘生长曲线,同树种可利用生长曲线来判断树龄。

9.18 冠幅

通常测量东西向和南北向树冠投影宽度的平均值。

9.19 生物量


9.19.1

森林生态系统地上生物量观测分为立木和冠层下部观测,立木与冠层下部生物量之和即为样方生物量,具体如下:

a)立木的地上生物量观测:是通过样方内所有林木进行测量,获取其树高、胸径等地面观测数据,依据异速生长方程计算,采样及方程计算方法具体依据LY/T 2258和LY/T 2259相关要求执行,对所有立木生物量求取总值并除以样方面积,获取1 m2面积的立木生物量,

b)冠层下部(林下)生物量观测:在样方内,随机选择不小于4个区域,分别收集其中全部地上植被,称量鲜重,从中抽取不少于 5%的样品,105℃下烘干至恒重称干重,获取植株含水量,进而获得实测的地上生物量,计算生物量总值并除以样方面积,作为冠层下部单位面积的生物量。冠层下的灌木层(含藤状物)生物量观测方法根据森林生物量观测方法。

9.19.2

森林生态系统地下生物量 根据根冠比来计算,采样及方程计算方法具体依据 LY/T 2258 和

LY/T 2259相关要求执行。

9.20 林分起源

将森林划分为天然林和人工林,根据林分生长状态有无人工播种痕迹进行判断,如下:

a)天然林:由天然下种或萌生形成的森林、林木;

b)人工林:由人工直播或飞机播种形成的森林、林木。

9.21 优势树种

在样地内或林分内,树种在数量、株数或蓄积量其中任何一方面占明显优势地位的树种,为该样地或林分的优势树种,调查方法具体依据GB/T 30363相关要求执行。

9.22 林龄/平均年龄

乔木林的龄级与龄组根据优势树种(组)的平均年龄确定,竹林的龄级按竹度确定,经济林划分为生产前期、初产期、盛产期和衰产期四个生产期,具体依据GB/T 26424相关要求执行。

9.23 平均胸径

反映林分粗度的基本指标,以林分平均胸高断面对应的直径为林分平均胸径。

9.24 平均高

根据样地内具有平均直径的树木高度,作为样地林木的平均高。

9.25 郁闭度

郁闭度调查时,可以在林内每隔3~5 m随机布点若干个,在每个点上观测有无树冠覆盖,按照有树冠覆盖的点数占总点数的比例计算郁闭度。0.70(含0.70)以上的郁闭林为密林,0.20~0.69为中度郁闭,0.20(不含0.20)以下为疏林。

9.26 叶面积指数

采用叶面积指数仪器进行测量,然后计算样方平均叶面积指数。采样点沿样地的两条斜对角线等间距分布,两点之间间隔不超过5 m,每条对角线上观测至少8次。

9.27 林下植被物种数

利用计数法,计算样方内灌木和草本种类数。

9.28 林下植被高度

可利用带有刻度的标尺测量样方内林下植被的平均高度。

9.29 林下覆盖度

根据样方内林下植被覆盖土地面积的比例大小,计算林下覆盖度。

附录A(规范性附录)野外调查记录表

附件与音频

  • 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).pdf

    附件

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