《實驗一:主要造林樹種胸徑、樹高和冠幅生長之間的聯(lián)系東北林業(yè)大學》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《實驗一:主要造林樹種胸徑、樹高和冠幅生長之間的聯(lián)系東北林業(yè)大學(5頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、實驗一、主要造林樹種胸徑、樹高和冠幅生長測定一 實驗目的和意義森林培育的主要目標是提高森林生產力,這就需要了解樹木生長,需要了解林木各個生長指標之間的關系。本試驗的目的是通過對東北林區(qū)主要造林樹種胸徑、樹高和冠幅的調查,在其它環(huán)境條件一致的基礎上,評價不同樹種的生長特性和潛力,以期為本地區(qū)的造林樹種選擇工作提供科學的依據(jù)。本實驗涉及造林學中的造林樹種選擇、人工林產量形成基礎等章節(jié)。二 實驗原理 “適地適樹”是造林學中六大技術環(huán)節(jié)的核心,而選樹適地是最基本的途徑之一。哪些樹種適合在某一地區(qū)栽植,并能夠滿足造林者的目的與要求,方法之一是對該地區(qū)同時栽植的多個樹種進行調查,對比和分析與林分生長密切相
2、關的指標。通過測定人工林的胸徑、樹高和冠幅指標,能夠直觀地表征不同造林樹種在某地區(qū)的生長狀況和適合程度,同時,通過建立胸徑、樹高和冠幅之間的聯(lián)系,有助于深入認識不同樹種的生物學特性。三 實驗內容1、不同樹種單株林木胸徑、樹高和冠幅的調查;2、種間林分平均胸徑、樹高和冠幅的比較;3、不同樹種林木胸徑與樹高和冠幅之間的聯(lián)系。四 實驗儀器(工具)1皮尺;2測胸徑用圍尺; 3測高器;4 記錄夾;5數(shù)據(jù)記錄表;6 記錄用鉛筆;7 計算器;8 坐標紙;9 三角板;10彩色粉筆 五 實驗材料(藥品、試劑、樣品、樹種、林分)在哈爾濱市實驗林場落葉松、樟子松、水曲柳、胡桃楸、黃波羅、蒙古櫟、白樺林分中任選3個林
3、分(包括針葉樹種和闊葉樹種)開展實驗。六 實驗步驟(一)數(shù)據(jù)收集1、在選定的林分中,用皮尺圍定面積為20 m20 m的臨時調查樣地1塊,合計3塊不同樹種樣地。2、 在樣地內,用粉筆按著順序給每株林木編號(如1-99),然后用圍尺測定所有林木的胸徑,以測高器測定各林木的樹高,分別選擇南-北和東-西兩個方向采用皮尺測定樹冠的寬度,同期將數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)記錄表(表1)。表1樹木平均胸徑與樹高、冠幅實驗調查表地點: 調查時間: 樹種: 林齡: 樣地面積: 記錄者: 樹 種樹 號胸徑(cm)樹高 (m)冠幅寬度(m)東-西南-北112.n212.31(二)數(shù)據(jù)處理1、 林分平均胸徑、樹高的計算通過表1,分別
4、求算2樹種平均胸徑、樹高,將計算結果填入表2對應位置。表2 兩樹種平均胸徑與樹高、冠幅樹 種平均胸徑(cm)平均樹高(m)平均冠幅(m2)1232、林分平均冠幅的計算 冠幅是指樹冠的垂直投影面積,一般以相互垂直的兩個方向上的樹冠直徑來換算樹冠半徑,本研究采用4個方向上的冠幅寬度來計算,見下面公式:S = * (r1+r2+ r3+r4)2 這種處理方法把樹冠近似看成圓形,與實際情況接近。本實驗在野外測定樹冠南-北和東-西方兩方向上的樹冠直徑(寬度),并換算為冠幅。以每株林木為單位,求算某樹種整個林分的平均冠幅,填入表2對應位置。3、 胸徑與樹高和冠幅之間的聯(lián)系 對于每一樹種,建立胸徑與樹高和冠
5、幅之間的線性關系,即: 其中y為依變量,x為自變量。a和b為估計參數(shù)。例如y可以是樹高或冠幅,x則可以是胸徑。以上過程可以通過Windows EXCEL 2003軟件進行擬合。具體的求算步驟請查看下面的補充材料。(三)實驗結果圖繪制將軟件擬合的相關關系圖,轉移到坐標紙上:選取20-30株林木個體,將胸徑(x1)和樹高(y1),胸徑(x2)和冠幅(y2)定位在坐標紙上,并手繪出擬合的直線。樣圖見圖1和圖2。圖1 兩樹高與胸徑之間的相關關系圖注:本圖依據(jù)涼水自然保護區(qū)紅松人工林實測數(shù)據(jù)(2006年)擬合圖2 兩樹種冠幅與胸徑之間的相關關系圖注:本圖依據(jù)帽兒山實驗林場尖砬溝森林培育試驗站天然次生林實
6、測數(shù)據(jù)(2002年)擬合七 實驗結果與分析 1、根據(jù)計算結果,比較不同樹種平均胸徑、樹高和冠幅的差異。要求有針對性地進行論述,并結合研究結果中的圖表。例如,“樹種1的平均胸徑大于樹種2,但是冠幅卻小于樹種2(表2)”。根據(jù)林分生長的狀況,分析哪個樹種可能更適合于本地區(qū)栽植。2、根據(jù)樹高與胸徑,冠幅與胸徑之間的相關關系,判斷所擬合函數(shù)的相關性質(正、負或不存在);依據(jù)決定系數(shù)(R2)的大小,判斷依變量與自變量之間的緊密程度。首先在種內比較樹高與胸徑,冠幅與胸徑之間的關系,哪個更密切;然后,依據(jù)選取的樹種,比較針葉樹和闊葉樹之間,依變量與自變量之間的緊密程度是否發(fā)生改變。最后,請分析形成這種現(xiàn)象的
7、潛在原因(包括樹種的生長特性、保留密度、經營措施等)。八 實驗報告撰寫 每位同學做完實驗后都要完成一份實驗報告。實驗報告的撰寫有固定的格式和要求。同學們可以根據(jù)實驗報告的要求,將各項內容填寫到實驗報告書中。(1)實驗名稱:將本實驗題目寫上;(2)實驗的目的和意義:將本實驗指導書第一節(jié)“實驗的目的和意義”中的內容寫上;(3)實驗原理:將本實驗指導書第二節(jié)“實驗原理”中的內容寫上;(4)實驗儀器:將調查中和內業(yè)分析中使用的工具寫上;(5)實驗藥品和實驗材料:根據(jù)你調查的林分,填寫林分特征(包括樹種、林齡、面積、地點等);(6)實驗內容:按本實驗的內容填寫;(7)實驗結果與分析:這部分需要用比較多一
8、點的文字去論述。要從不同樹種的胸徑、樹高、冠幅生長狀況和相關關系等方面分別論述。(8)實驗報告的圖表要單獨一頁,夾在實驗報告中。九 注意事項1 每木調查時,測定和記錄過程要準確,避免遺漏或錯記。在數(shù)據(jù)處理時,各個指標的計算過程也要準確,否則可能得到相反的結果。2圖表繪制要仔細,圖表大小要合適,最好每個圖的大小控制在 50mm60mm (高寬)范圍內。用坐標紙繪圖要干凈。3 實驗報告撰寫要清楚、簡捷、明了,結論要準確。4 各個調查數(shù)據(jù)、各種計算過程原稿要保存,不要丟失,這樣出現(xiàn)錯誤時,可以查對原始數(shù)據(jù)和計算過程。補充材料:附線性關系的求解過程:已知方程為:根據(jù)最小二乘法,可以獲得各參數(shù)的求解:=在具體的計算中,為簡便步驟,可以按著下面的方法進行:(1)確定樣本數(shù) n,即每樹種調查的林木個體株數(shù)(2)分別計算下式: 依據(jù)上面計算結果,帶入下式:=- ()2/n=- ()2/n= - ()/n結合x和y的平均值,可以求算:=/=據(jù)此,可以得到每個樹種樹高和冠幅與胸徑的線性關系。決定系數(shù)的計算: =