测树学—第3章—林分结构

测树学第⼀章单株树⽊材积测定1、测树学的内容：测量四个量，有蓄积量（材积）、⽣长量、出材量、⽣物量（重量）。

2、测树学的⽬的：（1）在分析树⽊形状、林分结构规律及林分特征因⼦之间的关系的基础上，研究树⽊、林分的数量（材积获蓄积、⽣物量）、质量（材种出材量）及其⽣长量的测定理论、⽅法和技术。

（2）研究⼤⾯积森林资源、景观资源、旅游资源调查、评价的理论、⽅法和技术。

测树学的主要任务：（1）为森林调查所要取得的有关数量和质量、林分结构和⽣长规律、⽴地质量评定、森林资源经济价值评估、森林资源动态监测及其发展趋势分析提供理论、⽅法和技术。

（2）为各林业学科提供研究、分析森林的测算理论、⽅法和技术。

（3）为发挥森林的多种效益、保持森林⽣态平衡、加强森林资源管理、合理利⽤等提供所需的基础数据。

3、⼀类调查：在制定国家（省、县林场）长期林业发展规划、国家林业⽅针政策时，必须掌握森林资源的现状及其变化规律，为此需要进⾏森林资源调查或森林资源连续清查。

4、⼆类调查：在以国有林业局（场）、县为单位编制森林经营⽅案、总体规划设计时也需要进⾏森林⼩班调查。

5、三类调查：在制定森林采伐或森林抚育作业设计时，则需进⾏作业设计调查。

6、误差：近似值和真值之差称为误差，即误差=测算值—真值误差分类：（1）从误差来源可分为过失误差、系统误差和偶然误差（2）量测误差和计算误差。

（3）从抽样技术⾓度可分为抽样误差和⾮抽样误差。

7、精确度：也叫精密度，是指由于偶然误差⽽使观测值在平均值周围的⼀致性程度。

8、准确度：则表⽰测算求得的近似值与真实值的接近程度。

8可推出9，但9推不出89、参考书中第8页的图表10、⽴⽊：⽣长的树⽊成为⽴⽊。

11、伐倒⽊：⽴⽊伐倒后打去枝桠所剩余的主⼲称为伐倒⽊。

12、基本测试因⼦：树⽊的直接测定因⼦及其派⽣的因⼦称为基本测树因⼦。

包括树⽊的直径、树⾼这些都是直接测定因⼦，还有树横断⾯积、树⼲材积、形数等是在直接测定因⼦的基础上派⽣的。

一、考试大纲的性质《测树学》（也称为“森林测计学”）是报考森林经理学科的林业系统工程与社会林业、森林经营数表、数字林业、林业信息工程、森林可持续经营等方向硕士的考试科目之一。

为了帮助考生明确考试复习范围和有关要求，特制定本考试大纲。

二、考试范围和内容第一章单株树木材积的测定1.树干形状与一般求积式了解树干横断面和纵断面的形状特征，孔兹干曲线方程，树干完顶体求积公式。

2.伐倒木的近似求积式与区分求积法了解中央断面积近似求积公式。

理解区分求积法的实质。

掌握区分求积的工作方法。

3.形数和形率了解胸高形数、实验形数和胸高形率。

掌握形数、形率和树高三者之间的关系。

第二章林分调查1.林分调查因子了解林分、林分调查因子的概念。

理解八个主要林分调查因子。

掌握主要林分调查因子的测算方法。

2.标准地调查理解标准地调查的意义。

了解标准地调查的工作步骤。

掌握标准地调查中林分平均直径和平均高的计算方法。

第三章林分结构1.林分直径结构规律了解研究林分直径结构规律的意义。

理解同龄纯林直径结构的主要特征。

掌握林分直径分布的拟合方法。

2.林分树高结构规律了解林分树高结构规律的特征。

理解林木高与直径的相关关系。

3.形数、形率及材积结构了解形数、形率及材积结构规律的特征。

第四章立地质量及林分密度1.立地质量的评价方法了解立地质量的主要评价方法。

2.地位指数表的编制掌握地位指数表的编制方法和使用方法。

3.林分密度与林分生长了解主要的林分密度指标。

理解林分密度对林木生长的影响。

4.林分密度控制了解林分密度效应、林分密度效应法则和可变密度收获表。

第五章林分蓄积量测定1.标准木法掌握平均标准木法和等株径级标准木法测定林分蓄积量的工作步骤。

2.材积表法了解一元材积表和二元材积表的编制方法。

掌握利用一元材积表和二元材积表测定林分蓄积量的工作步骤。

3.标准表法和平均实验形数法了解标准表法和主要树种的平均实验形数。

掌握利用标准表法和平均实验形数法测定林分蓄积量的工作步骤。

测树cha03林分结构第三章林分结构林分结构规律（law of stand structure）在未遭受到严重地干扰，林分内部许多特征因子，都具有一定的分布状态，而且表现出较为稳定的结构规律性，称林分结构主要研究：（1）林木在林分中的空间占有状态－生态学（2）林木各调查因子按林木大小的分布状态－测树学各调查因子：直径、树高、形数、材积、树冠以及复层异龄混交林中的林层、年龄和树种组成等本章提要一、林分直径结构（一）定义（二）林分直径结构的意义（三）同龄纯林直径结构（四）异龄林直径结构（一）定义林分内各种大小直径林木按径阶的分配状态，称林分直径结构（Stand diameter structure）林分直径分布（Stand diameter distribution）（二）林分直径结构的意义1.林分材种结构与林分直径结构密切相关2.林分直径结构与林分G和M3.林分直径结构与其它相关因子（如树高、断面积、干形和材积）的结构4.制定、检查营林措施效果的主要依据（三）同龄纯林直径结构1.直径正态分布2.描述直径分布的统计特征数3.直径分布动态规律4.直径变动幅度5.累积分布曲线1、直径正态分布近似正态的单峰有偏分布以林分算术平均直径为峰点、中等大小的林木株数占多数、向其两端径阶的林木株数逐渐减少的对称的山状曲线直径正态分布曲线的形状随着林分年龄的增加而变化不同年龄栎树林的直径分布2、描述直径分布的统计特征数林分算术平均直径：变动系数：偏度（skewness）：峰度（kurtosis）：3、直径分布动态规律随着林分年龄的增加而变化：平均直径（Dg）：由小→大；变动系数（C D）：由小→大；偏度（α3）左偏（α3>0，正偏）→正态（α3＝0）→右偏（α3<0，负偏）；峰度（α4）高峰态（α4>0）→正态（α4＝0）→低峰态（α4<0）。

直径分布动态规律4、直径变动幅度①相对直径（R i）：R i＝D i／Dg②反映竞争能力③最粗林木Ｒmax=1.7～1.8④最细林木Ｒmin=0.4～0.5⑤意义：目测Dg或Dmin、Dmax确定起测径阶和相应的径阶距（四）异龄林直径结构反“J”形曲线二、林分树高结构意义：受密度影响较小1.定义不同树高的林木按树高组的分配状态，称作林分树高结构（分布）2.规律同龄纯林：接近于该林分平均高的林木株数最多的非对称性的山状曲线相对树高（Rh）＝与直径相比，树高变幅较小，Rh＝0.6~1.2三、树木高与胸径的关系（一）变化规律（二）树高曲线方程（一）变化规律1.树高随直径的增加而增大。

《测树学》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：测树学（英文）：Forest Mensuration课程编号：14241017课程学分：3.0课程总学时：48课程性质：专业基础课二、课程内容简介测树学是论述树木、林分、大面积森林及其原木产品的数量测算、质量评定和生长动态分析的理论与技术方法的一门学科，它为森林资源调查及其它林学相关学科提供研究、分析森林的测算理论、技术和方法，是林学专业的专业基础课；本门课程的主要内容包括：单株木及林分的4大量（材积或蓄积、出材量、生长量、生物量）的调查测算，林木及林分各因子的调查测算，林分结构调查，林分密度及林地质量评价，角规测树原理及其应用，林分生长收获预估等。

三、教学目标与要求本课程是林学专业的专业基础课，通过本门课程的学习要求学生掌握森林资源调查、评价的基本理论、方法和技术，能熟练开展森林的外业调查以及内业分析处理工作，理解林业数表编制的一般方法和程序，了解新技术（3S技术等）、新方法在林业中的发展前景及应用，为开展森林资源调查与评价及林学的其它相关学科的研究、分析服务，并进而为林学专业学生适应林业生产、成为合格的林业技术人员及研究人员奠定坚实基础。

四、教学内容与学时安排绪论（1学时）1. 教学目的与要求：掌握测树学的基本概念及其主要内容；理解测树学的主要任务及其对林学学科的重要意义；了解测树学的发展概况及其先验知识。

2. 教学重点与难点：重点：测树学的基本概念及主要内容；难点：测树学先验知识的学习和巩固。

一、测树学的概念和内容二、测树学的目的、任务三、测树学与其它学科的关系及其在林业中的地位四、测树学发展简史五、测树学中的误差、精确度及准确度六、测树学中的有效数字七、本书调查因子使用的计量单位及符号第一章单株树木材积测定（6学时）1. 教学目的与要求：掌握常见树木树高、直径测量仪器的原理及使用方法，伐倒木及立木材积的常规测定方法；理解树干干形及其研究方法，枝条、树皮及薪材材积的测定方法；了解测树新仪器、新方法，立木材积测定的其它方法。

第三章林分结构
一、名词解释
1相对直径２林分结构
３地位指数４疏密度，地位级
５形高
二、填空
1形高（fh）随着林木的树高和而变化，当树越高而（fh）越。

2在相对直径处，最小相对直径，最大相对直径是，林分平均直径是。

3根据同龄纯林的直径结构规律，不论树种、年龄、密度和立地条件如何，林分平均直径的位置大致在株数累积的%处。

4直径分布是指同龄纯林直径分布的具体形态有时虽有所变化，但基本上都可以认为是遵从。

三、判断
1林分中树木中央直径与林分平均直径之比称为相对直径。

( )
2反映林分密度的尺度有立木度、疏密度和郁闭度。

（）
四、简答题
1 研究林分结构有何重要意义？
2 同龄纯林直径结构规律及其特点是什么？
3 林木高随胸径的变化规律是什么？在林分调查中有何作用？
4 胸高形数、形率随直径、树高的变化规律是什么？
5 实验形数有何特点？
6 研究林木材积与直径关系又何意义？
7简述郁笔度、疏密度的概念并说明测算步骤。

8图示：林分形高随树高的变化规律，林分林木累积株数百分比与相对直径的关系，林分平均高和林分平均年龄，同龄林的林分结构，形数与树高
9 试述研究同龄纯林的结构规律，为何以直径结构为基础？试述如何用数理统计及其
特征数研究直径分布，当前国内的状况如何？
10说明同龄林纯林林分生长规律。

11简述林分结构规律。

测树学复习资料绪论我国森林覆盖率：21.63%三大量：材积量（蓄积量）、生长量、重量（生物量）、出材量有效数字：一个数的有效数字是从左向右自第一个非零数字开始到最后一个可能是零的数字为止。

（胸径、树高保留到小数点后一位；树积和蓄积保留到小数点后四位）第一章伐倒木材积测定立木：生长着的树木称为立木。

伐倒木：立木伐倒后打去枝桠所剩余的主干成为伐倒木。

直径：树干直径是指垂直于树干轴的横断面上的直径。

用D或d表示。

胸径：位于距根颈1.3m处的直径称为胸径。

树高：树干的根颈处主干梢顶的长度。

一般精确到0.1m，用H或h表示。

树干断面积：位于胸高处横断面积是一个重要测树因子，通常简称为树木的胸高断面积，用（g)表示，单位m3。

树干材积：是指根颈（伐根）以上树干的体积，用V表示，单位m3。

径阶：径阶刻划在森林调查时，用于大量树木直径的测定，为了读数和统计方便，一般是按1、2、4分组，所分的直径组称为径阶，用其组中指表示。

干形：树干的形状通称为干形，一般有通直、饱满、弯曲、尖削和主干是否分明之分。

干曲线：沿树干中心假想的干轴将其纵向剖开（或沿树干测量许多横断面的直径），即可得树干的纵断面。

以干轴作为直角坐标系的x轴，以横断面的半径作为y轴，并取树梢为原点，按适当的比例作图即可得出表示树干纵断面轮廓的对称曲线。

该曲线通常称为干曲线。

孔兹干曲线：y2=Pxr式子中：y：树干横断面半径X：树干梢头至横断面的长度P：：系数r:形状指数树干完顶体求积式（一般求积式）[推导证明]平均断面积求积式牛顿近似求积式伐倒木区分求积式(计算)测定胸径时应该注意：在我国森林调查中，胸高位置在平地是指距地面1.3m处。

在坡地以坡上方1.3m处为准。

在树干解析或样木中取根颈以上1.3m处。

胸高处出现节疤、凹凸或者其他不正常的情况时，可在胸高断面上下距离相等而干形较正常处，测直径取平均数作为胸径值。

胸高以下分叉的树，可以当作分开的两株树分别测定每株树胸径。

第3章 林分结构［本章提要］本章将主要介绍林分结构中最基础、最重要的林分直径结构规律，并以人工林为对象，介绍林分直径结构规律、特征及其拟合方法。

在此基础上，简要地介绍树高、干形及材积等主要测树因子的结构规律及特征。

3.1林分直径结构3.1.1林分直径结构概述不论是人工林还是天然林，在未遭受到严重地干扰（如自然因素的破坏及人工采伐等），经过长期的自然生长枯损与演替的情况下，林分内部许多特征因子，如直径、树高、形数、材积、树冠以及复层异龄混交林中的林层、年龄和树种组成等，都具有一定的分布状态，而且表现出较为稳定的结构规律性，在测树学中称它为林分结构规律（law of stand structure ）。

因此，林分结构内涵着这些反映林分特征因子的变化规律，以及这些因子之间的相关规律。

探讨这些规律，对森林经营技术、编制经营数表及林分调查都有着重要意义。

在林分内各种大小直径林木按径阶的分配状态，称作林分直径结构（Stand diameter structure ），亦称林分直径分布（Stand diameter distribution ）。

无论在理论上还是在实际上，林分直径结构是最重要、最基本的林分结构，不仅因为林分直径便于测定，而是因为林分内各种大小直径的树木的分配状态，将直接影响树木的树高、干形、材积、材种及树冠等因子的变化。

经研究也表明，上述各因子的结构规律与林分直径结构规律紧密相关。

在理论上它为许多森林经营技术及测树制表技术提供了依据。

在林分直径结构中，又以同龄纯林的直径结构规律为基础，而复层异龄混交林的直径结构规律要复杂得多。

因此，在林分直径结构中，主要研究同龄纯林的直径结构规律以及在营林技术中的作用。

同龄纯林的直径结构规律的重要作用主要体现在以下几个方面。

⑴林分材种结构与林分直径结构密切相关，并且对林分材种结构规律及特点，林分直径结构起着重要的作用。

它不仅决定各材种的分布比例，而且决定各材种的总材积呈。

测树学（复习）第一章 单株树木材积测定一、伐倒木：树木伐倒后横卧在地，砍去枝桠，留下的净干称为伐倒木三、近似求积式精度：精度高低为：牛顿式精度最高中央断面式中等平均断面式最差中央断面常出现“负误差”平均断面“正误差”四、区分求积式：把树干分成若干段，段长1或2m ，求出每段材积与梢头材积，再合计。

1、中央断面区分求积式： V=g 1l+g 2l+…+g n l+1/3g ’ ·l ’=(g 1+g 2+…+g n ) ·l+1/3g ’ ·l ’ g 1、g2、…、g n 为各区分段断面积，l 为区分段长，l ’为梢头长，g ’为梢头底面积 23、区分求积式的精度：在同一树干上，某个区分求积式的精度主要取决于分段个数的多少，断数愈多，则精度愈高。

一般区分段数以不少于5个为宜。

五、直径和长度的量测误差对材积计算的影响：对树干材积V= g L 求导，得：P v ＝2Pd+PL 当长度测量误差率与直径测量误差率相等时，直径测量误差对材积计算的影响比长度测量误差的影响大1倍。

六、形数：一般定义：树干材积与树干在某一处的比较圆柱体的体积之比称树干在该处的形数。

形数是表示树干形状的指数，它说明树干饱满度。

形数越大，说明越饱满。

1比，即： f1.3式中的胸高断面积，树高和胸高形数通称为立木材积的三要素。

（形数仅说明相当于比较圆柱体体积的成数，不能独立的具体反映树干的形状。

） 2、正形数：树干材积与树干某一相对高度（如0.1h ）处的比较圆柱体的体积之比，记为f n 正形数只与r 有关，而与树高无关。

克服了胸高形数依树高而变化的缺点。

能较好的反映不同的干形。

3实验形数的比较圆柱体的横断面为胸高断面，其高度为树高（h ）加3吸收了胸高形数量测方便和正形数不受树高影响两方面的优点。

实验形数的材积公式为： 大量的实验数据表明，实验形数比较稳定。

实验形数是一个树种的平均干形指标。

七、形率：定义：树干上某一位置的直径与比较直径之比。

一．考试大纲的性质测树学是森林经理学科的专业基础课，为帮助考生明确考试复习范围和有关要求，特制定本考试大纲。

本考试大纲主要根据指定参考书《测树学》(第二版,孟宪宇主编,中国林业出版社，1996)编制而成。

适用于报考中国林业科学院硕士学位研究生的考生。

二．考试内容绪论测树学的概念、目的和任务；测树学中的误差控制技术。

第—章单株树木材积测定基本测树因子及测定工具应用，树干形状与一般求积式，伐倒木近似求积方法，形数与形率的概念和应用，单株立木材积、枝条、树皮及薪材材积的测定方法。

第二章林分调查基本的林分调查因子及判别标准，标准地调查方法。

第三章林分结构林分直径结构林分树高结构及表达方法，形数、形率及材积结构表达。

第四章立地质量及林分密度立地质量及立地质量的评价方法，地位指数表和地位级表的编制，单木竞争、林分密度和林分生长控制。

第五章林分蓄积量测定标准木法、材积表法、3P样木法、标准表法、实验形数法及目测法林分蓄积量测定第六章林分材种出材量测定伐倒木材种划分及林分材种出材量测定方法。

第七章树木生长量测定树木年龄、树木生长量的测定及树木生长方程，平均生长量与连年生长量的关系，树木生长率及树干解析方法。

第八章林分生长量测定林分生长及林分生长量的种类概念，林分生长的随机过程及一次调查法、固定标准地法确定林分蓄积生长量方法。

第九章角规测树角规测树的基本原理及常用角规测器使用，使用角规测定林分单位面积断面积、株数、蓄积量、生长量的方法。

第十章林分生长量和收获量预估模型林分生长量和收获量预估模型的分类，全林分模型、径阶分布模型、单木生长模型的概念和应用，关于林分生长模型的发展讨论。

三．考试要求掌握关于林木、林分结构和生长的规律表达和调查评定的方法，具有从事树木测定、林分及森林调查的基本知识和技能，了解林分生长量和收获量预估模型的类型和特征。

四．试卷结构1. 名词解释（25%）2. 综合性问答题（75%）五．考试方式和时间考试方式：笔试考试时间：３小时六．主要考试书1．孟宪宇(主编). 测树学(第二版). 北京：中国林业出版社，1996. 共296页2．胡希B.等著. 测树学（中译本，测树学翻译组）. 北京：中国农业出版社，19793．北京林业大学主编. 测树学. 北京：中国林业出版社，19874．Anthonie van Laar; Alparslan Ak?a. 1997. Forest Mensuration. Cuvilier Verlag, Goettingen, Germany. (主要英文参考书)一、考试大纲的性质《测树学》（也称为“森林测计学”）是报考森林经理学科的林业系统工程与社会林业、森林经营数表、数字林业、林业信息工程、森林可持续经营等方向硕士的考试科目之一。