《實(shí)驗(yàn)一:主要造林樹(shù)種胸徑、樹(shù)高和冠幅生長(zhǎng)之間的聯(lián)系東北林業(yè)大學(xué)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《實(shí)驗(yàn)一:主要造林樹(shù)種胸徑、樹(shù)高和冠幅生長(zhǎng)之間的聯(lián)系東北林業(yè)大學(xué)(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、實(shí)驗(yàn)一、主要造林樹(shù)種胸徑、樹(shù)高和冠幅生長(zhǎng)測(cè)定
一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵饬x
森林培育的主要目標(biāo)是提高森林生產(chǎn)力,這就需要了解樹(shù)木生長(zhǎng),需要了解林木各個(gè)生長(zhǎng)指標(biāo)之間的關(guān)系。本試驗(yàn)的目的是通過(guò)對(duì)東北林區(qū)主要造林樹(shù)種胸徑、樹(shù)高和冠幅的調(diào)查,在其它環(huán)境條件一致的基礎(chǔ)上,評(píng)價(jià)不同樹(shù)種的生長(zhǎng)特性和潛力,以期為本地區(qū)的造林樹(shù)種選擇工作提供科學(xué)的依據(jù)。本實(shí)驗(yàn)涉及造林學(xué)中的造林樹(shù)種選擇、人工林產(chǎn)量形成基礎(chǔ)等章節(jié)。
二 實(shí)驗(yàn)原理
“適地適樹(shù)”是造林學(xué)中六大技術(shù)環(huán)節(jié)的核心,而選樹(shù)適地是最基本的途徑之一。哪些樹(shù)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(duì)該地區(qū)同時(shí)栽植的多個(gè)樹(shù)
2、種進(jìn)行調(diào)查,對(duì)比和分析與林分生長(zhǎng)密切相關(guān)的指標(biāo)。通過(guò)測(cè)定人工林的胸徑、樹(shù)高和冠幅指標(biāo),能夠直觀地表征不同造林樹(shù)種在某地區(qū)的生長(zhǎng)狀況和適合程度,同時(shí),通過(guò)建立胸徑、樹(shù)高和冠幅之間的聯(lián)系,有助于深入認(rèn)識(shí)不同樹(shù)種的生物學(xué)特性。
三 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1、不同樹(shù)種單株林木胸徑、樹(shù)高和冠幅的調(diào)查;
2、種間林分平均胸徑、樹(shù)高和冠幅的比較;
3、不同樹(shù)種林木胸徑與樹(shù)高和冠幅之間的聯(lián)系。
四 實(shí)驗(yàn)儀器(工具)
1皮尺;2測(cè)胸徑用圍尺; 3測(cè)高器;4 記錄夾;5數(shù)據(jù)記錄表;6 記錄用鉛筆;7 計(jì)算器;8 坐標(biāo)紙;9 三角板;10彩色粉筆
五 實(shí)驗(yàn)材料(藥品、試劑、樣品、樹(shù)種、林分)
3、
在哈爾濱市實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)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(gè)林分(包括針葉樹(shù)種和闊葉樹(shù)種)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。
六 實(shí)驗(yàn)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(shí)調(diào)查樣地1塊,合計(jì)3塊不同樹(shù)種樣地。
2、 在樣地內(nèi),用粉筆按著順序給每株林木編號(hào)(如1-99),然后用圍尺測(cè)定所有林木的胸徑,以測(cè)高器測(cè)定各林木的樹(shù)高,分別選擇南-北和東-西兩個(gè)方向采用皮尺測(cè)定樹(shù)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(shù)木平均胸徑與樹(shù)高、冠幅實(shí)驗(yàn)調(diào)查表
地點(diǎn): 調(diào)查時(shí)間: 樹(shù)種:
4、 林齡:
樣地面積: 記錄者:
樹(shù) 種
樹(shù) 號(hào)
胸徑
(cm)
樹(shù)高
(m)
冠幅寬度(m)
東--西
南--北
1
1
2
………..
n
2
1
2
………….
3
1
(二)數(shù)據(jù)處理
1、 林分平均胸徑、樹(shù)高的計(jì)算
通過(guò)表1,分別求算2樹(shù)種平
5、均胸徑、樹(shù)高,將計(jì)算結(jié)果填入表2對(duì)應(yīng)位置。
表2 兩樹(shù)種平均胸徑與樹(shù)高、冠幅
樹(shù) 種
平均胸徑(cm)
平均樹(shù)高(m)
平均冠幅(m2)
1
2
3
2、林分平均冠幅的計(jì)算
冠幅是指樹(shù)冠的垂直投影面積,一般以相互垂直的兩個(gè)方向上的樹(shù)冠直徑來(lái)?yè)Q算樹(shù)冠半徑,本研究采用4個(gè)方向上的冠幅寬度來(lái)計(jì)算,見(jiàn)下面公式:
S = π * [(r1+r2+ r3+r4)]2
這種處理方法把樹(shù)冠近似看成圓形,與實(shí)際情況接近。本實(shí)驗(yàn)在野外測(cè)定樹(shù)冠南-北和東-西方兩方向上的樹(shù)冠直徑(寬度),并換算為冠幅。以每株林木為單位,求算某樹(shù)種整個(gè)
6、林分的平均冠幅,填入表2對(duì)應(yīng)位置。
3、 胸徑與樹(shù)高和冠幅之間的聯(lián)系
對(duì)于每一樹(shù)種,建立胸徑與樹(shù)高和冠幅之間的線性關(guān)系,即:
其中y為依變量,x為自變量。a和b為估計(jì)參數(shù)。例如y可以是樹(shù)高或冠幅,x則可以是胸徑。以上過(guò)程可以通過(guò)Windows EXCEL 2003軟件進(jìn)行擬合。具體的求算步驟請(qǐng)查看下面的補(bǔ)充材料。
(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖繪制
將軟件擬合的相關(guān)關(guān)系圖,轉(zhuǎn)移到坐標(biāo)紙上:
選取20-30株林木個(gè)體,將胸徑(x1)和樹(shù)高(y1),胸徑(x2)和冠幅(y2)定位在坐標(biāo)紙上,并手繪出擬合的直線。樣圖見(jiàn)圖1和圖2。
7、
圖1 兩樹(shù)高與胸徑之間的相關(guān)關(guān)系圖
注:本圖依據(jù)涼水自然保護(hù)區(qū)紅松人工林實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(2006年)擬合
圖2 兩樹(shù)種冠幅與胸徑之間的相關(guān)關(guān)系圖
注:本圖依據(jù)帽兒山實(shí)驗(yàn)林場(chǎng)尖砬溝森林培育試驗(yàn)站天然次生林實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)(2002年)擬合
七 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
1、根據(jù)計(jì)算結(jié)果,比較不同樹(shù)種平均胸徑、樹(shù)高和冠幅的差異。要求有針對(duì)性地進(jìn)行論述,并結(jié)合研究結(jié)果中的圖表。例如,“樹(shù)種1的平均胸徑大于樹(shù)種2,但是冠幅卻小于樹(shù)種2(表2)”。根據(jù)林分生長(zhǎng)的狀況,分析哪個(gè)樹(shù)種可能更適合于本地區(qū)栽植。
2、根據(jù)樹(shù)高
8、與胸徑,冠幅與胸徑之間的相關(guān)關(guān)系,判斷所擬合函數(shù)的相關(guān)性質(zhì)(正、負(fù)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(nèi)比較樹(shù)高與胸徑,冠幅與胸徑之間的關(guān)系,哪個(gè)更密切;然后,依據(jù)選取的樹(shù)種,比較針葉樹(shù)和闊葉樹(shù)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(qǐng)分析形成這種現(xiàn)象的潛在原因(包括樹(shù)種的生長(zhǎng)特性、保留密度、經(jīng)營(yíng)措施等)。
八 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)
每位同學(xué)做完實(shí)驗(yàn)后都要完成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)有固定的格式和要求。同學(xué)們可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求,將各項(xiàng)內(nèi)容填寫(xiě)到實(shí)驗(yàn)報(bào)告書(shū)中。(1)實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):將本實(shí)驗(yàn)題目寫(xiě)上;(2)實(shí)驗(yàn)的目的和意義:
9、將本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)第一節(jié)“實(shí)驗(yàn)的目的和意義”中的內(nèi)容寫(xiě)上;(3)實(shí)驗(yàn)原理:將本實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)第二節(jié)“實(shí)驗(yàn)原理”中的內(nèi)容寫(xiě)上;(4)實(shí)驗(yàn)儀器:將調(diào)查中和內(nèi)業(yè)分析中使用的工具寫(xiě)上;(5)實(shí)驗(yàn)藥品和實(shí)驗(yàn)材料:根據(jù)你調(diào)查的林分,填寫(xiě)林分特征(包括樹(shù)種、林齡、面積、地點(diǎn)等);(6)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容:按本實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容填寫(xiě);(7)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析:這部分需要用比較多一點(diǎn)的文字去論述。要從不同樹(shù)種的胸徑、樹(shù)高、冠幅生長(zhǎng)狀況和相關(guān)關(guān)系等方面分別論述。(8)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的圖表要單獨(dú)一頁(yè),夾在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中。
九 注意事項(xiàng)
1 每木調(diào)查時(shí),測(cè)定和記錄過(guò)程要準(zhǔn)確,避免遺漏或錯(cuò)記。在數(shù)據(jù)處理時(shí),各個(gè)指標(biāo)的計(jì)算過(guò)程也要準(zhǔn)確,否則可能得到
10、相反的結(jié)果。
2圖表繪制要仔細(xì),圖表大小要合適,最好每個(gè)圖的大小控制在 50mm60mm (高寬)范圍內(nèi)。用坐標(biāo)紙繪圖要干凈。
3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫(xiě)要清楚、簡(jiǎn)捷、明了,結(jié)論要準(zhǔn)確。
4 各個(gè)調(diào)查數(shù)據(jù)、各種計(jì)算過(guò)程原稿要保存,不要丟失,這樣出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí),可以查對(duì)原始數(shù)據(jù)和計(jì)算過(guò)程。
補(bǔ)充材料:
附線性關(guān)系的求解過(guò)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(jì)算中,為簡(jiǎn)便步驟,可以按著下面的方法進(jìn)行:
(1)確定樣本數(shù) n,即每樹(shù)種調(diào)查的林木個(gè)體株數(shù)
(2)分別計(jì)算下式:
依據(jù)上面計(jì)算結(jié)果,帶入下式:
=- [()2/n]
=- [()2/n]
= - [()/n]
結(jié)合x(chóng)和y的平均值,可以求算:
=/
=
據(jù)此,可以得到每個(gè)樹(shù)種樹(shù)高和冠幅與胸徑的線性關(guān)系。
決定系數(shù)的計(jì)算:
=