[发明专利]一种全球森林生长量系统测定方法

说明书

本发明是一种生长量监测平台集成测定置备及方法，实现了对全球森林生长量监督和系统测定。(1)微样地：微样地布设采取样圆法，样圆法是以多边形或圆形样地法为基础衍生出的一种效能高、误差小、标准化的样地抽样调查方法；(2)电子生长锥：针对微样地附近同种优势树种进行电动生长锥采样，获取树芯进行实验室分析，获取树木连年生长量；(3)林分因子：五棵树样地法结合一元材积模型计算林分密度、平均胸径和蓄积量；(4)生长量模型：在生长模型研究中，根据生物学特性做出某种假设，建立关于y(t)的微分方程或微积分方程，求解后并代入其初始条件或边界条件，从而获得该微分方程的特解，这类生长方程称为理论方程。

一、技术领域

本发明涉及一种生长量预测方法，特别是一种全球森林生长量系统测定方法。

二、背景技术

森林生态系统对动物和人类的生存至关重要，能够保护生物多样性，水文资产和土壤以及减轻气候变化的影响，同时也为人类提供了食物、木材和能源。描述森林数量、质量、经营状态的参数很多，如单木的树高、胸径、材积、生长量等，林分的树种组成比例、平均胸径、平均高度、密度、蓄积量、生长量等。如果从应对全球气候变化来衡量，生物量、净初生产力、碳汇量等都是重要的参数；反映一个国家或区域的森林数量的有林地面积、蓄积量；反映森林质量的生长量。现实中，我们对某国或某地森林覆盖率和蓄积量很看重、很敏感，却对森林年度生长量不甚在意。实际上，蓄积量是每年积累的结果，而生长量则是年度新增的结果。

因此，森林生长量测定对全球森林经营极为重要。林业工作人员在森林经营过程中提供精准的年度单位面积内生长量测定，能够全面提升全球森林质量。本发明为林业工作人员提供一种微样地(5棵树法)、电动生长锥、生长量监测平台集成的测定置备及方法，能够加强林地生长量的评估和管理，优化龄组格局，调控径阶密度，实施精准管护，进而实现有效的森林经营管理。

三、发明内容

为了有效的经营和监督森林生长，本发明的目的是提供一种微样地(5棵树法)、电动生长锥、生长量监测平台集成的测定置备及方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)微样地：微样地布设采取样圆法，样圆法是以多边形或圆形样地法为基础衍生出的一种效能高、误差小、标准化的样地抽样调查方法，经过多年实践最终成型。样圆法的具体思路是：以一棵待观测树木为中心木，在其周围选取4棵观测木，测定所有树木的胸径值、中心木的树高、中心木的最远距离，从而计算林分平均胸径、林分密度、林分蓄积量等林分参数；

(2)电子生长锥：针对微样地附近同种优势树种进行电动生长锥采样，获取树芯进行实验室分析，获取树木连年生长量。电动生长锥设备为精准林业北京市重点实验室独立创新设计，其使用电动机代替人力为生长锥钻入树体提供动力，由Haglof树木生长锥、卡头、直流减速电机、电机控制器、动力锂电池、水平助力握把、简易水准仪组成；

(3)林分因子：五棵树样地法的基本思路是将样地中所选N(N＝5)颗树，视为以一颗树为中心，N-1棵树构成的多边形，中间树对样地统计量的贡献权值定为1，而位于多边形边上的树对样地统计量的贡献权以每颗树相邻边向多边形内张角与圆周角的比值定权，得到总贡献权值定为2。结合一元材积模型计算林分密度、平均胸径和蓄积量；

(4)生长量模型：在生长模型研究中，根据生物学特性做出某种假设，建立关于y(t)的微分方程或微积分方程，求解后并代入其初始条件或边界条件，从而获得该微分方程的特解，这类生长方程称为理论方程。其特点是：①逻辑性强；②适用性较大；③参数可由独立的试验加以验证，即参数可作出生物学解释；④从理论上对未来生长趋势可以进行预测。

本项发明具有以下优点：

(1)满足林业工作人员对区域内生长量测定，既可以节省人力的方式对树芯进行采样，又能实现林分密度、平均胸径和蓄积量的计算，还能对生长量进行预测；

(2)电子生长锥是一种小型置备，可随身携带，对林木进行采样；