野外林业调查记录和相关林业数据库
最近有幸跟随专业的林业部门去到几个林业调查的样地,地点是在皖南的歙县,林业资源丰富,山清水秀,文化底蕴浓厚,素有“徽商故里,东南邹鲁”的美誉。
背景
歙县为山区县,林业资源丰富,林地占比在80%以上,树木品种丰富。据悉,安徽省的林地覆盖面积为30%左右,其中主要分布在大别山区和皖南山区。这些区的生物蓄积量丰富,但是也面临这林地保护和林火防控的巨大压力。
本次歙县及周边区县的林业调查开始于3月初,是全国性林业普查的一个局部,服务于国务院应急管理部第一次全国自然灾害综合风险普查。主要是对森林生物蓄积量和可燃物进行外业调查工作。
生物蓄积量,含水量的调研可以服务于各种植被、生态和火险模式,在植被生态遥感方面有巨大的应用价值。形成一套中长期可用的本国特有的森林生物数据库,对我们常用的参数化和查找表等方法来说意义重大。
安徽省本次的调研样方一共1700余个,针对不同的植被类型(阔落、针叶等)、龄组(幼、中、近、成熟、过熟)、郁闭度(低、中、高)、起源(人工林、自然林)、气候带、地形、优势种等要素进行组合设置样方。
两个样地
本次学习去到了两个样地,如下
#1 考坑,阔叶林
这是一个典型的小样地,标准的面积是1亩地=666.67平米,边长的25.8米。这些尺寸都是水平面的投影,具体的山地上需要进行坡度换算
考坑样地的特点是阔叶林类型,地表有树木多为硬阔类型,地表有稀疏灌木,腐殖层约为5cm,蓄积量估计5~6m3/亩。样地位于山路上方的山坡上,坡度约40度,攀爬需要借助四周的灌木。
小样地的样方布置有以下步骤:
- 确定一个西南交点,打上标志杆;
- 使用罗盘仪等设备确定四条边,每天边长在水平面上的投影为25.8m。将位于四条边已外的大树做上标记,不计入统计范围;
- 设置小样方。小样方是相当于对本样地的取样,投影面积为2x2和3X3,一共五个,分别位于四个角(2x2田字形)和样地的最中心(3x3回字形)。位于四个角的小样方定点距离最近的样地交点距离为4.24m。
对于乔木的统计方法如下:
- 先对样地中的乔木(胸径大于5cm,盈握)进行统计,记录其胸径(1.3m),树种,树高。使用的工具有树高仪,胸径卷尺等。
- 确定样地优势种。
- 确定各个树种的平均胸径和树高。树高即该树种的平均胸径最接近的三棵树的树高平均值。
- 含水量测定,捡去地表的枯落物进行含水量测量。
对于灌木,草本及腐殖质的统计方法如下:
- 所有的统计在2X2小样方中进行;
- 田字格小样方中统计灌木(高度>30cm)和草本等数量和种类;
- 田字格中的一个1x1的微样方用于收集腐殖质和枯落物(腐殖层一直到泥层为止)。收集为200g 腐殖质,200草本,500不同树木的凋落物。
- 实验室进行干重和含水以及成分的分析。
#2 芽塘下,常绿针叶林
芽塘下样地的特点是常绿针叶林,林下干净,灌木和草本较少,但是有很厚的松针沉积,坡度约40。样地设置及工作方式也是如上所述的。
另外,在林业调查中,对于森林连续性好的区域会开展大样地调研方案,样地大小为500X500平米,实际的工作量会更大。
本次林业普查由于样本点多,山区地形复杂,没有道路,林业调查是一份非常耗时耗力的艰苦工作。像一线的林业工作者致敬。
同行的有两个项目组的同龄人,有一个西南林业大学刚毕业的吉林小伙,他们跟随项目组在山里转了俩月了,期间还要去外地短期任务,实在辛苦。但是都是踏踏实实的朴实的年轻人。
林业普查获取到的一线的数据,有利于我们后续对于火灾模型和植被辐射建模等工作。这些工作致力于将卫星遥感的手段落地到森林防火和植被遥感中,进而省去了大量的人力物力,对于一些人力不可能到达的区域,遥感手段具有无可比拟的优势。
基本的模式开发和遥感结果的验证工作也离不开实测数据的支持,这也是为什么我们要和林业做更多跨界交流的必要性所在。今后希望能够在类似区域建立常态化的微波观测和气象观测基地,做科学一定不能脱离实践。
开源数据集
国际上有一些联合森林观测项目,会公开或者半公开当地森林资源的诸多参数,其工作原理大同小异,提供了大量可以作为研究对象的样地和地区森林参数。
Forest Observation System
ForestGeo
参考:
- 《中华人民共和国林业行业标准-森林植被分类、调查与制图规范》
- 国务院应急管理部官方网站