CN110470258B - 一种云南松林分生长量确定方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种云南松林分生长量确定方法及系统，该方法包括：选取样地，测量样地中云南松的当前胸径和当前树高，根据当前胸径的大小对样地中云南松进行分级，从各级中均选取n株云南松，并在当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，将当前胸径和前m年年轮宽度作差，得第m年胸径；根据第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高；采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量；根据当前单木生物量确定样地当前林分生物量；根据第m年单木生物量确定样地第m年林分生物量；根据当前林分生物量和第m年林分生物量确定林分生长量。通过本发的上述方法能够快速准确的确定林分生长量。

Description

一种云南松林分生长量确定方法及系统

技术领域

本发明涉及林分生长量技术领域，特别是涉及一种云南松林分生长量确定方法及系统。

背景技术

随着CO₂排放的增加，全球气温呈增加趋势，且全球极端气候逐渐增加，有效减少CO₂排放的方式之一是增加森林的碳汇。准确估算森林碳汇的基础是对森林生长量的有效确定，目前针对森林乔木生长量的估算往往通过固定样地的重复测量换算所得，耗时长，费用高，浪费较大人力物力，且不易推广，不能满足对建立成熟稳定运行的碳汇市场的需求。

发明内容

基于此，本发明提供一种云南松林分生长量确定方法及系统，能够快速准确的确定林分生长量。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种云南松林分生长量确定方法，所述林分生长量确定方法包括：

选取样地，测量所述样地中云南松的当前胸径和当前树高，所述当前胸径为云南松距离地表面h处主干直径；

根据所述当前胸径的大小对所述样地中云南松进行分级，得到分级云南松；

从各级中均选取n株云南松，并在所述当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，所述前m年是指从当前年开始计算；

将所述当前胸径和所述前m年年轮宽度作差，得第m年胸径；

根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高；

根据所述当前胸径、所述当前树高、所述第m年胸径和所述第m年树高，采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量；

根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量；

根据所述第m年单木生物量确定所述样地第m年林分生物量；

根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量。

可选的，所述胸径与树高模型公式为：

H＝D^a

其中，D表示胸径，H表示树高，a表示系数。

可选的，所述根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高之前还包括：

将所述当前胸径和所述当前树高代入所述胸径与树高模型中，确定系数a的大小。

可选的，所述根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量，具体包括：

根据所述各级中n株云南松当前单木生物量确定当前各级单木生物量；

将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

可选的，所述根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量，具体包括：

将所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量作差，得林分生物量差值；

将所述林分生物量差值除以m，得林分生物量的年均生长量，即为林分生长量。

一种云南松林分生长量确定系统，所述林分生长量确定系统包括：

当前胸径和当前树高测量模块，用于选取样地，测量所述样地中云南松的当前胸径和当前树高，所述当前胸径为云南松距离地表面h处主干直径；

云南松分级模块，用于根据所述当前胸径的大小对所述样地中云南松进行分级，得到分级云南松；

云南松前m年年轮宽度确定模块，用于从各级中均选取n株云南松，并在所述当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，所述前m年是指从当前年开始计算；

第m年胸径确定模块，用于将所述当前胸径和所述前m年年轮宽度作差，得第m年胸径；

第m年树高计算模块，用于根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高；

单木生物量确定模块，用于根据所述当前胸径、所述当前树高、所述第m年胸径和所述第m年树高，采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量；

当前林分生物量确定模块，用于根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量；

第m年林分生物量确定模块，用于根据所述第m年单木生物量确定所述样地第m年林分生物量；

林分生长量确定模块，用于根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量。

可选的，所述胸径与树高模型公式为：

H＝D^a

其中，D表示胸径，H表示树高，a表示系数。

可选的，所述第m年树高计算模块之前还包括：

系数a确定单元，用于将所述当前胸径和所述当前树高代入所述胸径与树高模型中，确定系数a的大小。

可选的，所述当前林分生物量确定模块，具体包括：

当前各级单木生物量确定单元，用于根据所述各级中n株云南松当前单木生物量确定当前各级单木生物量；

当前林分生物量确定单元，用于将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

可选的，所述林分生长量确定模块，具体包括：

林分生物量差值计算单元，用于将所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量作差，得林分生物量差值；

林分生长量确定单元，用于将所述林分生物量差值除以m，得林分生物量的年均生长量，即为林分生长量。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供了一种南松林分生长量确定方法及系统，该方法包括：选取样地，测量样地中云南松的当前胸径和当前树高，根据当前胸径的大小对样地中云南松进行分级，从各级中均选取n株云南松，并在当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，将当前胸径和前m年年轮宽度作差，得第m年胸径；根据第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高；采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量；根据当前单木生物量确定样地当前林分生物量；根据第m年单木生物量确定样地第m年林分生物量；根据当前林分生物量和第m年林分生物量确定林分生长量。通过本发的上述方法能够快速准确的确定林分生长量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一种云南松林分生长量确定方法的流程图；

图2为本发明实施例一种云南松林分生长量确定系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种云南松林分生长量确定方法及系统，能够快速准确的确定林分生长量。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例一种云南松林分生长量确定方法的流程图。参见图1，实施例一种云南松林分生长量确定方法，所述林分生长量确定方法包括以下步骤：

S1：选取样地，测量所述样地中云南松的当前胸径D1和当前树高H1，所述当前胸径D1为云南松距离地表面h处主干直径。

具体的，在云南松林中设置临时样地30m×30m，通过每木检尺调查每株云南松个体当前胸径D1(胸径(DBH)≥5cm)和当前树高H1，其中胸径为乔木主干距离地表面h＝1.3m高处的直径，当前胸径D1通过测树胸径尺进行衡量，当前树高H1则通过激光测高仪测量获得。

S2：根据所述当前胸径的大小对所述样地中云南松进行分级，得到分级云南松。

具体的，根据所述当前胸径的大小对样地中的云南松个体进行径级划分，径级划分可以根据工作量进行调整(5cm或10cm)，为了保证取样全面，提高林分生长量估算的精度，本发明实施例中采用5cm为一个径级。具体划分为5cm≤DBH<10cm，10cm≤DBH<15cm，15cm≤DBH<20cm，20cm≤DBH<25cm，25cm≤DBH<30cm，30cm≤DBH<35cm，……依次类推，即根据测量得到的当前胸径的大小将云南松进行了分级。

S3：从各级中均选取n株云南松，并在所述当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度L，所述前m年是指从当前年开始计算。

本发明实施例中n≥3，m＝5。

具体的，在每个径级中选择不低于3(即n≥3)株个体进行生长锥取样，生长锥由锥管、探针和锥柄三部分组成，取样前将云南松树皮用刀轻轻刮掉，然后进行生长锥取样，先将锥管装置于锥柄上的方孔内,用右手握柄的中间,用左手扶住锥筒以防摇晃，垂直于树干将锥筒先端压入树皮,而后用力按顺时针方向旋转,待钻过髓心为止，将探取杆插入筒中稍许逆转再取出树芯。取样前记录样木的当前胸径D1，每株个体在当前胸径(树高1.3m)位置上取两个树芯，树芯取样原则朝南与朝东垂直方法各一个，对所取树芯自然干燥后用白乳胶固定在样本槽内，用砂纸逐级打磨，以被在年轮宽度测量仪(LINTAB 6.0，德国)上测量每个树芯的年轮宽度。

以树皮为基准，由外向内统计每个年轮的宽度，每个年轮宽度代表云南松一年的生长宽度，仅取前五个年轮宽度，得出前五个年轮的总宽度L。

S4：将所述当前胸径和所述前m年年轮宽度作差，得第m年胸径。

具体的，D2＝D1-L。

其中，D1表示当前胸径，D2表示第5年胸径，L表示前5年年轮宽度。

S5：根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高。

所述胸径与树高模型公式为：

H＝D^a

其中，D表示胸径，H表示树高，a表示系数。

将所述当前胸径D1和所述当前树高H1代入所述胸径与树高模型中，确定系数a的大小。将a确定之后，再将第m年胸径D2代入胸径与树高模型中，计算出第m年树高H2。

S6：根据所述当前胸径、所述当前树高、所述第m年胸径和所述第m年树高，采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量。

具体的，生物量异速生长方程为:

W＝0.0723×D^2.072×H^0.452

其中，D表示胸径，单位cm，H表示树高，单位m，W表示单木生物量。

S7：根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量。

S7具体包括：

S701：根据所述各级中n株云南松当前单木生物量确定当前各级单木生物量。

本发明实施例中从各级中选取了n株云南松，并且计算出各级中这n株云南松的当前单木生物量，可以从n株中选取一株作为代表，此株的当前单木生物量即表示此级中每株的当前单木生物量，或者将同一个级别中的当前单木生物量相加再除以n，求取一个级别中的平均当前单木生物量，即表示此级中每株的当前单木生物量。

S702：将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

各级中每株的当前单木生物量和相应的数量相乘，即求出样地当前林分生物量。

S8：根据所述第m年单木生物量确定所述样地第m年林分生物量。

S8具体包括：

S801：根据所述各级中n株云南松第m年单木生物量确定第m年各级单木生物量。

本发明实施例中从各级中选取了n株云南松，并且计算出各级中这n株云南松的第m年单木生物量，可以从n株中选取一株作为代表，此株的第m年单木生物量即表示此级中每株的第m年单木生物量，或者将同一个级别中的第m年单木生物量相加再除以n，求取一个级别中的平均第m年单木生物量，即表示此级中每株的第m年单木生物量。

S802：将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

各级中每株的第m年单木生物量和相应的数量相乘，即求出样地第m年林分生物量。

S9：根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量。

S9具体包括：

S901：将所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量作差，得林分生物量差值。

S902：将所述林分生物量差值除以m，得林分生物量的年均生长量，即为林分生长量。

本发明实施例一种云南松林分生长量确定方法，通过生长锥与年轮分析工作相结合，可以迅速准确确定云南松单木及林分生长量的变化，为全球气候变化背景下森林碳汇的精确估算提供有效方法。

图2为本发明实施例一种云南松林分生长量确定系统的结构示意图。参见图2，实施例一种云南松林分生长量确定系统，所述系统包括：

当前胸径和当前树高测量模块201，用于选取样地，测量所述样地中云南松的当前胸径和当前树高，所述当前胸径为云南松距离地表面h处主干直径。

云南松分级模块202，用于根据所述当前胸径的大小对所述样地中云南松进行分级，得到分级云南松。

云南松前m年年轮宽度确定模块203，用于从各级中均选取n株云南松，并在所述当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，所述前m年是指从当前年开始计算。

第m年胸径确定模块204，用于将所述当前胸径和所述前m年年轮宽度作差，得第m年胸径。

第m年树高计算模块205，用于根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高。

单木生物量确定模块206，用于根据所述当前胸径、所述当前树高、所述第m年胸径和所述第m年树高，采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量。

当前林分生物量确定模块207，用于根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量。

第m年林分生物量确定模块208，用于根据所述第m年单木生物量确定所述样地第m年林分生物量。

林分生长量确定模块209，用于根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量。

所述胸径与树高模型公式为：

H＝D^a

其中，D表示胸径，H表示树高，a表示系数。

所述第m年树高计算模块205之前还包括：

系数a确定单元，用于将所述当前胸径和所述当前树高代入所述胸径与树高模型中，确定系数a的大小。

所述当前林分生物量确定模块207，具体包括：

当前各级单木生物量确定单元，用于根据所述各级中n株云南松当前单木生物量确定当前各级单木生物量。

当前林分生物量确定单元，用于将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

所述林分生长量确定模块209，具体包括：

林分生物量差值计算单元，用于将所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量作差，得林分生物量差值；

林分生长量确定单元，用于将所述林分生物量差值除以m，得林分生物量的年均生长量，即为林分生长量。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种云南松林分生长量确定方法，其特征在于，所述林分生长量确定方法包括：

选取样地，测量所述样地中云南松的当前胸径和当前树高，所述当前胸径为云南松距离地表面h处主干直径；

根据所述当前胸径的大小对所述样地中云南松进行分级，得到分级云南松；

从各级中均选取n株云南松，并在所述当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，所述前m年是指从当前年开始计算；

将所述当前胸径和所述前m年年轮宽度作差，得第m年胸径；

根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高；

根据所述当前胸径、所述当前树高、所述第m年胸径和所述第m年树高，采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量；

根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量；

根据所述第m年单木生物量确定所述样地第m年林分生物量；

根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量。

2.根据权利要求1所述的云南松林分生长量确定方法，其特征在于，所述胸径与树高模型公式为：

H＝D^a

其中，D表示胸径，H表示树高，a表示系数。

3.根据权利要求2所述的云南松林分生长量确定方法，其特征在于，所述根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高之前还包括：

将所述当前胸径和所述当前树高代入所述胸径与树高模型中，确定系数a的大小。

4.根据权利要求1所述的云南松林分生长量确定方法，其特征在于，所述根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量，具体包括：

根据所述各级中n株云南松当前单木生物量确定当前各级单木生物量；

将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

5.根据权利要求1所述的云南松林分生长量确定方法，其特征在于，所述根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量，具体包括：

将所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量作差，得林分生物量差值；

将所述林分生物量差值除以m，得林分生物量的年均生长量，即为林分生长量。

6.一种云南松林分生长量确定系统，其特征在于，所述林分生长量确定系统包括：

当前胸径和当前树高测量模块，用于选取样地，测量所述样地中云南松的当前胸径和当前树高，所述当前胸径为云南松距离地表面h处主干直径；

云南松分级模块，用于根据所述当前胸径的大小对所述样地中云南松进行分级，得到分级云南松；

云南松前m年年轮宽度确定模块，用于从各级中均选取n株云南松，并在所述当前胸径处对选取后的云南松钻取，得云南松前m年年轮宽度，所述前m年是指从当前年开始计算；

第m年胸径确定模块，用于将所述当前胸径和所述前m年年轮宽度作差，得第m年胸径；

第m年树高计算模块，用于根据所述第m年胸径，采用胸径与树高模型计算第m年树高；

单木生物量确定模块，用于根据所述当前胸径、所述当前树高、所述第m年胸径和所述第m年树高，采用云南松生物量异速生长方程确定当前单木生物量及第m年单木生物量；

当前林分生物量确定模块，用于根据所述当前单木生物量确定所述样地当前林分生物量；

第m年林分生物量确定模块，用于根据所述第m年单木生物量确定所述样地第m年林分生物量；

林分生长量确定模块，用于根据所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量确定林分生长量。

7.根据权利要求6所述的云南松林分生长量确定系统，其特征在于，所述胸径与树高模型公式为：

H＝D^a

其中，D表示胸径，H表示树高，a表示系数。

8.根据权利要求7所述的云南松林分生长量确定系统，其特征在于，所述第m年树高计算模块之前还包括：

系数a确定单元，用于将所述当前胸径和所述当前树高代入所述胸径与树高模型中，确定系数a的大小。

9.根据权利要求6所述的云南松林分生长量确定系统，其特征在于，所述当前林分生物量确定模块，具体包括：

当前各级单木生物量确定单元，用于根据所述各级中n株云南松当前单木生物量确定当前各级单木生物量；

当前林分生物量确定单元，用于将所述当前各级单木生物量和相应各级中云南松数量相乘，得到所述样地当前林分生物量。

10.根据权利要求6所述的云南松林分生长量确定系统，其特征在于，所述林分生长量确定模块，具体包括：

林分生物量差值计算单元，用于将所述当前林分生物量和所述第m年林分生物量作差，得林分生物量差值；

林分生长量确定单元，用于将所述林分生物量差值除以m，得林分生物量的年均生长量，即为林分生长量。

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