黃松濤，樂能生，羅林友，朱 昕

1.寧遠(yuǎn)縣林業(yè)局，湖南 寧遠(yuǎn) 425600；2. 湖南省林業(yè)局，湖南 長沙 410000)

生態(tài)公益林是非常典型的森林生態(tài)系統(tǒng)，在其區(qū)域范圍內(nèi)建立固定觀測樣地，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合環(huán)境因子進(jìn)行調(diào)查，對于研究生態(tài)公益林生態(tài)系統(tǒng)的變化規(guī)律及其生態(tài)效益和功能具有非常重要的意義。湖南省寧遠(yuǎn)縣積極實施對生態(tài)公益林的監(jiān)測，完善了生態(tài)公益林的野外監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，為其生態(tài)效益補償和生物多樣性保護(hù)提供了依據(jù)。生態(tài)公益林監(jiān)測內(nèi)容非常廣泛，但是現(xiàn)階段還缺少對固定樣地數(shù)據(jù)動態(tài)變化的調(diào)查和分析，對監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的形成有一定的影響。所以有必要制訂出相對完善的監(jiān)測規(guī)范，從而確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可比性[1]。

1 生態(tài)公益林監(jiān)測樣地設(shè)置

1.1 監(jiān)測樣地區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定

進(jìn)行生態(tài)公益林監(jiān)測樣地的設(shè)定主要目的在于對自然生態(tài)系統(tǒng)的監(jiān)測，因此，在樣地選擇時首先要考慮監(jiān)測的生態(tài)公益林是否為原生森林，然后要考慮設(shè)定樣地的區(qū)域面積、生態(tài)類型和布設(shè)的便利性等。在此基礎(chǔ)上要結(jié)合寧遠(yuǎn)縣的氣候、環(huán)境、土壤變化情況等進(jìn)行設(shè)定，以確保最大程度地覆蓋主要的生態(tài)公益林植被類型[2]。

1.2 樣地面積確定

寧遠(yuǎn)縣公益林面上固定樣地設(shè)置為40 m×25 m 的長方形樣地，與等高線平行的邊長為40 m，垂直于等高線的邊長為25 m，面積為1 000 m2。

1.3 樣地中心位置確定

根據(jù)“湖南省公益林面上固定樣地信息表”中各個樣地對應(yīng)的坐標(biāo)，利用手持GPS導(dǎo)航定位確定樣地中心點位，并記下該中心點位的GPS現(xiàn)場坐標(biāo)，同時插上PVC望料管作標(biāo)記。

1.4 樣地橫向基準(zhǔn)線確定

根據(jù)固定樣地實際地形確定樣地附近等高線水平走向，經(jīng)過樣地中心點位且與等高線水平走向平行的直線確定為基準(zhǔn)線[3]。

1.5 樣地測量

(1)測點與測距。以固定樣地中心點位為羅盤儀測定點，基準(zhǔn)線和樣地的4個角為測量目標(biāo)點;按順時針方向分別測量角0(正東、閉合差點)、角點0、角1(東南角)、角點1、角2(西南角)、角點2，角3(西北角)、角點3，角4(東北角)、角點4等目標(biāo)點。

樣地水平測距均為23.58 m。當(dāng)樣地坡度為平坡、緩坡時，可通過拍平皮尺測量水平距；當(dāng)樣地坡度較大，皮尺無法拍平時，則需通過傾斜角與三角函數(shù)求算斜距，斜距L=23.58/cosθ(傾斜角)。

(2)測量。將羅盤儀置于樣地中心點位，架設(shè)羅盤儀支架，使羅盤儀支架重心置于樣地中心點位；安裝羅盤儀并旋轉(zhuǎn)，使羅盤儀零度位置與基準(zhǔn)線同向且保持水平，待指針靜止時記錄羅盤儀指針方位角(角0)，并用PVC塑料管標(biāo)記基準(zhǔn)線方位[4]。

角1測定：順時針旋轉(zhuǎn)羅盤儀32°，并保持羅盤儀水平，待指針靜止時記錄指針的方位角，用標(biāo)桿和皮尺測量，確定角點1的點位，并用PVC塑料管臨時標(biāo)記。

角2測定：順時針旋轉(zhuǎn)羅盤儀116°，并保持羅盤儀水平，待指針靜止時記錄指針的方位角，用標(biāo)桿和皮尺測量，確定角點2的點位，并用PVC塑料管臨時標(biāo)記。

角3測定：順時針旋轉(zhuǎn)羅盤儀64°，并保持羅盤儀水平，待指針靜止時記錄指針的方位角，用標(biāo)桿和皮尺測量，確定角點3的點位，用PVC塑料管臨時標(biāo)記。

角4測定：順時針旋轉(zhuǎn)羅盤儀116°，并保持羅盤儀水平，待指針靜止時記錄指針的方位角，用標(biāo)桿和皮尺測量，確定角點4的點位，用PVC塑料管臨時標(biāo)記[5]。

(3)閉合差。實地測量4個角點的周長，L=實測周長-樣地周長(130 m)，當(dāng)L≤0.65 m時，該樣地測設(shè)合格；當(dāng)L>0.65 m時，該樣地需要重設(shè)[6]。

1.6 埋設(shè)水泥樁

在測設(shè)合格樣地的4個角點(即角點1、角點2、角點3、角點4)分別埋設(shè)永久的水泥樁、標(biāo)好樁號，用GPS現(xiàn)場記錄樣地4個角點的坐標(biāo)，并對樣地四周的邊界木進(jìn)行標(biāo)記，以方便后續(xù)的樣地調(diào)查與復(fù)查工作[7]。

2 野外調(diào)查

2.1 調(diào)查內(nèi)容

對于喬木層來說，主要調(diào)查內(nèi)容包括樹種名、胸徑、樹高以及樹冠投影圖、林窗分布圖等；對于灌、草層來說，主要調(diào)查小樣方內(nèi)草本植物的種類、數(shù)量、蓋度和平均高；對于層間植物來說，在灌層樣方內(nèi)調(diào)查藤本植物的種名、藤高、蔓數(shù)、蓋度和地徑，以及附(寄)生植物的附(寄)主植物種名和蓋度等[8]。

2.2 具體操作過程

2.2.1 測量主要進(jìn)行基準(zhǔn)測量以及小樣方測量[9]。

2.2.2 打樁 需要先對劃定格子點進(jìn)行修正，之后對其打樁，并且在樁的4個面上標(biāo)好樣方號。具體見圖1。

2.2.3 拉繩 通過拉繩的方式明確相鄰樣方之間的界限，用皮尺以及測繩測定區(qū)劃中點，用PVC管對中間樁進(jìn)行標(biāo)定[10]。

2.2.4 胸徑測定以及胸高標(biāo)記 在實際操作時，以3人為一個工作組，分別進(jìn)行胸徑測量和定位測量、數(shù)據(jù)記錄、釘號碼牌和胸高標(biāo)記等工作。在進(jìn)行胸徑測量時需要按照所測樹木的干形變化進(jìn)行測量位置的移動，以確保其全面性，并且要在野外記錄表中記好所測位置。對于傾斜度在45°之內(nèi)的樹木，應(yīng)測量樹干1.3 m的位置，而對于倒木則應(yīng)測量樹干直立時地上1.3 m的位置。所測之處如果有樹枝或者結(jié)疤，那么所測位置要設(shè)定在臨近處。在涂刷油漆標(biāo)記時，需要將其刷在面向山的一面，并且寬度控制在2 cm，長度控制在≤20 cm[11]。需記錄的內(nèi)容和具體操作方法如下。

圖1 打樁、標(biāo)記

(1)記錄的內(nèi)容。需要記錄的主要內(nèi)容包括測定時間(年、月、日)、個體號、樹種、胸徑、干形、長勢等。

(2)樹干的定位測量和胸徑測量。主要測量的是胸徑>1 cm的樹木，用圍尺直接測量胸徑(控制精度在0.1 cm)。為了確保測量的準(zhǔn)確性，需要將圍尺緊固纏繞樹干2～3次，以獲取平均值。若所測處有樹枝或者藤蔓等影響正常測量，必須將其砍掉；如果無法砍掉也要撬開一定縫隙，確保圍尺能夠從中穿過。如果藤蔓或者樹枝纏繞過緊無法處理，那么按照原樣進(jìn)行測量，并且將具體情況記錄到野外記錄表上。同時，也要對枯倒木進(jìn)行測量和記錄，并要注明是否有樹皮以及枯死的時間，將其當(dāng)作計算2次測量間隔枯損率的依據(jù)。對于直徑較小(<5 cm)的樹木來說，可以通過游標(biāo)卡尺測量其胸徑[12]。需要注意的是，在進(jìn)行大徑級木和傾斜木胸徑測量過程中需要確保圍尺和樹干的垂直性[13]。

除此之外，也要按照實際情況繪制出調(diào)查路線的簡略圖。此圖不但可以為后續(xù)測量提供參考，提升其測量效率，同時也能縮減發(fā)現(xiàn)需調(diào)查樹木的時間和有效降低對公益林的破壞。對于進(jìn)階木測定時，需要對調(diào)查線路相鄰樹木號進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，在后續(xù)的野外記錄中可以按照線路的順序?qū)⑦M(jìn)階木號插入進(jìn)去，在相應(yīng)作業(yè)操作時要最大程度降低對于林地的影響，不能對倒木進(jìn)行踐踏，可以通過已有的路線行進(jìn)[14]。

3 討論

基于湖南省寧遠(yuǎn)縣生態(tài)公益林的監(jiān)測，對生態(tài)公益林監(jiān)測樣地的設(shè)置和調(diào)查方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，為相應(yīng)后續(xù)深層次研究打下了較好的基礎(chǔ)，對完善生態(tài)公益林的野外監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)有較好的參考意義。