生态公益林监测样地的设置与调查

黄松涛，乐能生，罗林友，朱 昕

1.宁远县林业局，湖南 宁远 425600；2. 湖南省林业局，湖南 长沙 410000)

生态公益林是非常典型的森林生态系统，在其区域范围内建立固定观测样地，并在此基础上结合环境因子进行调查，对于研究生态公益林生态系统的变化规律及其生态效益和功能具有非常重要的意义。湖南省宁远县积极实施对生态公益林的监测，完善了生态公益林的野外监测网络，为其生态效益补偿和生物多样性保护提供了依据。生态公益林监测内容非常广泛，但是现阶段还缺少对固定样地数据动态变化的调查和分析，对监测数据系统网络的形成有一定的影响。所以有必要制订出相对完善的监测规范，从而确保数据的准确性与可比性[1]。

1 生态公益林监测样地设置

1.1 监测样地区域标准设定

进行生态公益林监测样地的设定主要目的在于对自然生态系统的监测，因此，在样地选择时首先要考虑监测的生态公益林是否为原生森林，然后要考虑设定样地的区域面积、生态类型和布设的便利性等。在此基础上要结合宁远县的气候、环境、土壤变化情况等进行设定，以确保最大程度地覆盖主要的生态公益林植被类型[2]。

1.2 样地面积确定

宁远县公益林面上固定样地设置为40 m×25 m 的长方形样地，与等高线平行的边长为40 m，垂直于等高线的边长为25 m，面积为1 000 m2。

1.3 样地中心位置确定

根据“湖南省公益林面上固定样地信息表”中各个样地对应的坐标，利用手持GPS导航定位确定样地中心点位，并记下该中心点位的GPS现场坐标，同时插上PVC望料管作标记。

1.4 样地横向基准线确定

根据固定样地实际地形确定样地附近等高线水平走向，经过样地中心点位且与等高线水平走向平行的直线确定为基准线[3]。

1.5 样地测量

(1)测点与测距。以固定样地中心点位为罗盘仪测定点，基准线和样地的4个角为测量目标点;按顺时针方向分别测量角0(正东、闭合差点)、角点0、角1(东南角)、角点1、角2(西南角)、角点2，角3(西北角)、角点3，角4(东北角)、角点4等目标点。

样地水平测距均为23.58 m。当样地坡度为平坡、缓坡时，可通过拍平皮尺测量水平距；当样地坡度较大，皮尺无法拍平时，则需通过倾斜角与三角函数求算斜距，斜距L=23.58/cosθ(傾斜角)。

(2)测量。将罗盘仪置于样地中心点位，架设罗盘仪支架，使罗盘仪支架重心置于样地中心点位；安装罗盘仪并旋转，使罗盘仪零度位置与基准线同向且保持水平，待指针静止时记录罗盘仪指针方位角(角0)，并用PVC塑料管标记基准线方位[4]。

角1测定：顺时针旋转罗盘仪32°，并保持罗盘仪水平，待指针静止时记录指针的方位角，用标杆和皮尺测量，确定角点1的点位，并用PVC塑料管临时标记。

角2测定：顺时针旋转罗盘仪116°，并保持罗盘仪水平，待指针静止时记录指针的方位角，用标杆和皮尺测量，确定角点2的点位，并用PVC塑料管临时标记。

角3测定：顺时针旋转罗盘仪64°，并保持罗盘仪水平，待指针静止时记录指针的方位角，用标杆和皮尺测量，确定角点3的点位，用PVC塑料管临时标记。

角4测定：顺时针旋转罗盘仪116°，并保持罗盘仪水平，待指针静止时记录指针的方位角，用标杆和皮尺测量，确定角点4的点位，用PVC塑料管临时标记[5]。

(3)闭合差。实地测量4个角点的周长，L=实测周长-样地周长(130 m)，当L≤0.65 m时，该样地测设合格；当L>0.65 m时，该样地需要重设[6]。

1.6 埋设水泥桩

在测设合格样地的4个角点(即角点1、角点2、角点3、角点4)分别埋设永久的水泥桩、标好桩号，用GPS现场记录样地4个角点的坐标，并对样地四周的边界木进行标记，以方便后续的样地调查与复查工作[7]。

2 野外调查

2.1 调查内容

对于乔木层来说，主要调查内容包括树种名、胸径、树高以及树冠投影图、林窗分布图等；对于灌、草层来说，主要调查小样方内草本植物的种类、数量、盖度和平均高；对于层间植物来说，在灌层样方内调查藤本植物的种名、藤高、蔓数、盖度和地径，以及附(寄)生植物的附(寄)主植物种名和盖度等[8]。

2.2 具体操作过程

2.2.1 测量主要进行基准测量以及小样方测量[9]。

2.2.2 打桩 需要先对划定格子点进行修正，之后对其打桩，并且在桩的4个面上标好样方号。具体见图1。

2.2.3 拉绳 通过拉绳的方式明确相邻样方之间的界限，用皮尺以及测绳测定区划中点，用PVC管对中间桩进行标定[10]。

2.2.4 胸径测定以及胸高标记 在实际操作时，以3人为一个工作组，分别进行胸径测量和定位测量、数据记录、钉号码牌和胸高标记等工作。在进行胸径测量时需要按照所测树木的干形变化进行测量位置的移动，以确保其全面性，并且要在野外记录表中记好所测位置。对于倾斜度在45°之内的树木，应测量树干1.3 m的位置，而对于倒木则应测量树干直立时地上1.3 m的位置。所测之处如果有树枝或者结疤，那么所测位置要设定在临近处。在涂刷油漆标记时，需要将其刷在面向山的一面，并且宽度控制在2 cm，长度控制在≤20 cm[11]。需记录的内容和具体操作方法如下。

图1 打桩、标记

(1)记录的内容。需要记录的主要内容包括测定时间(年、月、日)、个体号、树种、胸径、干形、长势等。

(2)树干的定位测量和胸径测量。主要测量的是胸径>1 cm的树木，用围尺直接测量胸径(控制精度在0.1 cm)。为了确保测量的准确性，需要将围尺紧固缠绕树干2～3次，以获取平均值。若所测处有树枝或者藤蔓等影响正常测量，必须将其砍掉；如果无法砍掉也要撬开一定缝隙，确保围尺能够从中穿过。如果藤蔓或者树枝缠绕过紧无法处理，那么按照原样进行测量，并且将具体情况记录到野外记录表上。同时，也要对枯倒木进行测量和记录，并要注明是否有树皮以及枯死的时间，将其当作计算2次测量间隔枯损率的依据。对于直径较小(<5 cm)的树木来说，可以通过游标卡尺测量其胸径[12]。需要注意的是，在进行大径级木和倾斜木胸径测量过程中需要确保围尺和树干的垂直性[13]。

除此之外，也要按照实际情况绘制出调查路线的简略图。此图不但可以为后续测量提供参考，提升其测量效率，同时也能缩减发现需调查树木的时间和有效降低对公益林的破坏。对于进阶木测定时，需要对调查线路相邻树木号进行准确记录，在后续的野外记录中可以按照线路的顺序将进阶木号插入进去，在相应作业操作时要最大程度降低对于林地的影响，不能对倒木进行践踏，可以通过已有的路线行进[14]。

3 讨论

基于湖南省宁远县生态公益林的监测，对生态公益林监测样地的设置和调查方法进行了详细阐述，为相应后续深层次研究打下了较好的基础，对完善生态公益林的野外监测网络有较好的参考意义。