一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于檸條栽培【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法，解決現(xiàn)有方法存在考慮片面、野外工作量大、工作成本高，無法適用于所有地區(qū)、計(jì)算復(fù)雜等問題，包括野外調(diào)查方法，檸條室內(nèi)解析，其具體包括解析前處理、解析的詳細(xì)過程，最后進(jìn)行檸條生長(zhǎng)過程合理平茬期的調(diào)查分析方法，繪制直徑、樹高及生物量的連年生長(zhǎng)量及平均生長(zhǎng)量關(guān)系圖，根據(jù)擬合曲線的方程計(jì)算得出兩曲線的交點(diǎn)，交點(diǎn)縱坐標(biāo)作為直徑、樹高及生物量達(dá)到數(shù)量成熟齡時(shí)的生長(zhǎng)量，橫坐標(biāo)即為檸條平茬的適宜林齡。該方法科學(xué)、精確、計(jì)算簡(jiǎn)單、操作步驟簡(jiǎn)單、易于推廣，可為不同地區(qū)、不同地形、不同立地條件下檸條合理平茬期的確定提供一定的依據(jù)。
【專利說明】一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于檸條栽培【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]檸條屬多年生叢生灌木，由于根系發(fā)達(dá),耐寒、耐旱、耐沙埋、適應(yīng)性強(qiáng)、易成林,而成為水土保持、防風(fēng)固沙的重要灌木樹種。檸條也是飼料、燃料、肥料、造紙、壓制板材等的主要原料，利用價(jià)值很高。但長(zhǎng)期以來對(duì)檸條灌木林分的生長(zhǎng)過程缺乏定量和定性地描述，不能對(duì)其實(shí)行合理的經(jīng)營(yíng)決策，造成了林地生產(chǎn)力低下，輪伐期過長(zhǎng)，嚴(yán)重影響了其經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益的發(fā)揮。為了能更好地促進(jìn)檸條生長(zhǎng)發(fā)育，達(dá)到灌木資源的永續(xù)利用，確定其合理平茬期顯得尤為重要。目前對(duì)于檸條合理平茬期的確定方法有以下幾種，從檸條的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，認(rèn)為3年后平茬，輪伐期2年，可以使產(chǎn)量達(dá)3750— 7500 kg/hm2 ;從檸條不同利用目的出發(fā)，如王麗莉在檸條平茬復(fù)壯更新技術(shù)研究中指出，作為薪炭燃料平茬周期不低于5-6年，作為飼料周期應(yīng)為3-4年；從生物量增加快慢出發(fā)，如李生榮通過測(cè)定1-8年生檸條的生物量，得出8年后生物量隨樹齡基本不增加，將8年作為平茬適宜時(shí)期；這些方法存在或者考慮片面，或者野外工作量大、工作成本高等缺陷；程積民等提出了以檸條灌木林生長(zhǎng)速率下降速率與過峰點(diǎn)和右拐點(diǎn)的直線斜率相對(duì)為平茬起點(diǎn)，以右拐點(diǎn)為平茬終點(diǎn)的平茬策略，進(jìn)而推導(dǎo)出了黃土丘陵區(qū)檸條灌木林的平茬時(shí)間，該方法科學(xué)、精確，但因植物生長(zhǎng)受多種環(huán)境因子綜合作用，立地條件的復(fù)雜性、地形條件的差異性，使得不同地區(qū)、不同地形、不同立地條件下檸條合理平茬期存在明顯的差異，其結(jié)論并不能適用于所有地區(qū)的檸條，另其方法需要建立在檸條數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期定位觀測(cè)基礎(chǔ)之上，且計(jì)算較為復(fù)雜，在缺乏長(zhǎng)期觀測(cè)數(shù)據(jù)的地區(qū)，利用其方法進(jìn)行合理平茬期的確定顯然不太現(xiàn)實(shí)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有檸條合理平茬期的確定方法存在考慮片面、野外工作量大、工作成本高，尤其是現(xiàn)有方法無法適用于所有地區(qū)、且計(jì)算較為復(fù)雜等問題，提供一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法。
[0004]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法，包括以下步驟:
O野外調(diào)查方法
在研究地典型地段采用10 mX20 m的面積進(jìn)行樣地設(shè)置，調(diào)查樣地立地條件、地形因子等情況并進(jìn)行記錄，通過對(duì)樣地內(nèi)檸條進(jìn)行檢尺，以株高、基徑、冠幅的平均值為基準(zhǔn)，選擇標(biāo)準(zhǔn)叢，從中選擇年齡最大枝條中最接近平均高的枝條作為標(biāo)準(zhǔn)枝，做好北向標(biāo)記，對(duì)其進(jìn)行株高、基徑的測(cè)量并記錄后，齊地收割，帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行檸條解析；
2)檸條室內(nèi)解析
2.1)解析前處理 測(cè)定由根部至每個(gè)分枝處的高度，然后打去枝丫，測(cè)定主干全長(zhǎng)；
2.2)解析過程
A.從根基部即0.0 m處開始，每隔20 cm分段，實(shí)測(cè)每段的鮮重，稱重后在每段的最下
方截取厚度為2 cm的圓盤，以0.0 cm處為O號(hào)圓盤,每20 cm取的圓盤號(hào)按照1、2、3......編號(hào)，不足20 cm的作為梢頭木；
B.以圓盤向下面作為工作面，用來查數(shù)年輪和量測(cè)直徑，在圓盤非工作面上標(biāo)明解析木號(hào)和圓盤號(hào)；
C.通過圓盤工作面的髓心劃出東西、南北兩條直徑線，對(duì)圓盤進(jìn)行拍照；
D.將每個(gè)圓盤的照片放大，在照片上查數(shù)各圓盤上的年輪個(gè)數(shù)，同時(shí)量測(cè)各年輪處的
直徑；
E.計(jì)算樹齡與每個(gè)圓盤年輪個(gè)數(shù)的差，作為檸條生長(zhǎng)到該斷面高度處所需的年數(shù)；
F.以斷面高度為縱坐標(biāo)，以生長(zhǎng)到該斷面高度所需要的年數(shù)為橫坐標(biāo)繪制樹高生長(zhǎng)過程曲線，使用內(nèi)插法在樹高生長(zhǎng)過程曲線上查出各樹齡所對(duì)應(yīng)的樹高；
G.以O(shè)號(hào)圓盤的年輪數(shù)為其實(shí)際年齡，將圓盤號(hào)、每個(gè)圓盤對(duì)應(yīng)的高度、年輪數(shù)以及生長(zhǎng)到該斷面高度所需要的年數(shù)信息填寫入檸條解析過程表，同時(shí)以O(shè)號(hào)圓盤所達(dá)的年輪數(shù)為準(zhǔn)，采用倒序的方式，將O號(hào)圓盤所有年齡對(duì)應(yīng)的測(cè)定直徑填入檸條解析過程表中，其他圓盤也采用倒序的方式，最大直徑對(duì)應(yīng)O號(hào)圓盤的最大年齡，依次將直徑填寫入檸條解析過程表中；
H.從O號(hào)圓盤的I年所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)開始做不同的序列，每個(gè)序列橫坐標(biāo)由該年齡所對(duì)應(yīng)各圓盤在該處半徑的正負(fù)值及其O組成，縱坐標(biāo)由該圓盤所在高度及達(dá)到該年時(shí)的樹高組成，橫坐標(biāo)為O時(shí)，縱坐標(biāo)為該年時(shí)的樹高，得到樹干縱斷面所需序列表；
1.根據(jù)樹干縱斷面所需序列表中各序列的數(shù)據(jù)，在EXCEL中通過添加序列的方式繪制樹干縱斷面圖；
J.由樹干縱斷面圖及圓柱體、圓錐體求體積的方法求出各年齡段的材積；
K.將分剪開的各段主干及其圓盤在烘箱內(nèi)105 °C下烘干，計(jì)算其生物量；
L.按照各年齡段的材積的總和及各年齡段材積的比例分配及總生物量，推算各年齡段的生物量；
3)檸條生長(zhǎng)過程合理平茬期的調(diào)查分析方法
繪制直徑、樹高及生物量的連年生長(zhǎng)量及平均生長(zhǎng)量關(guān)系圖，根據(jù)擬合曲線的方程計(jì)算得出兩曲線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)的縱坐標(biāo)作為直徑、樹高及生物量達(dá)到數(shù)量成熟齡時(shí)的生長(zhǎng)量，橫坐標(biāo)即作為朽1條平巷的適宜林齡。
[0005]上述方法中，根據(jù)樹高生長(zhǎng)過程曲線,用內(nèi)插法在樹高生長(zhǎng)過程曲線上查出各樹齡所對(duì)應(yīng)的樹高的方法是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的；由樹干縱斷面圖及圓柱體、圓錐體求體積的方法求出各年齡段的材積以及按照各年齡段的材積的總和及各年齡段材積的比例分配、總生物量，以推算各年齡段的生物量的方法也是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟知的。
[0006]本發(fā)明提出的一種較為簡(jiǎn)便的檸條生長(zhǎng)過程調(diào)查分析方法，對(duì)于確定檸條的合理平茬期有重要作用，該方法科學(xué)、精確、計(jì)算簡(jiǎn)單、操作步驟簡(jiǎn)單、易于推廣，不受立地條件的復(fù)雜性、地形條件的差異性的影響，可為不同地區(qū)、不同地形、不同立地條件下檸條合理平茬期的確定提供一定的依據(jù)，該方法適用于所有地區(qū)的檸條，同時(shí)也為其他灌木合理平茬期研究提供方法參考。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為樹高生長(zhǎng)過程曲線；
圖2為樹干縱斷面圖；
圖3為樹高連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的關(guān)系曲線；
圖4為直徑連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的關(guān)系曲線；
圖5為生物量連年生長(zhǎng)量與平均生長(zhǎng)量的關(guān)系曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0008]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步說明。
[0009]本發(fā)明選擇五寨檸條人工林作為應(yīng)用對(duì)象，對(duì)當(dāng)?shù)仫L(fēng)沙區(qū)10年生的檸條林進(jìn)行了調(diào)查，通過室內(nèi)測(cè)定分析，得出了五寨風(fēng)沙區(qū)檸條適宜的平茬時(shí)間，具體實(shí)施情況介紹如下。
[0010]在選定試驗(yàn)點(diǎn)之前，先全面踏查了五寨檸條人工林的分布范圍及種植時(shí)間，以保證選定樣地的代表性。根據(jù)研究的需要，將研究地選擇胡會(huì)鄉(xiāng)水槽村附近風(fēng)沙區(qū)種植10年后的人工林內(nèi)，野外調(diào)查方法完全按照本發(fā)明方法中所介紹的步驟進(jìn)行，在有代表性的地段，建立面積為10 mX20 m的典型樣地，調(diào)查樣地情況并進(jìn)行記錄。通過對(duì)樣地內(nèi)檸條進(jìn)行檢尺，以株高、基徑、冠幅的平均值為基準(zhǔn)，選擇標(biāo)準(zhǔn)叢，從中選擇年齡最大枝條中最接近平均高的枝條作為標(biāo)準(zhǔn)枝，對(duì)其進(jìn)行株高、基徑的測(cè)量并記錄后，齊地收割，帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行檸條解析。解析前測(cè)定由根部至每個(gè)分枝處的高度，然后打去枝丫，測(cè)定主干全長(zhǎng)。之后按以下步驟進(jìn)行解析:
A.從基部即0.0 m處開始，每隔20 cm分段，實(shí)測(cè)每段的鮮重，稱重后在每段的最下方
截取厚度為2 cm的圓盤，以0.0 cm處為O號(hào)圓盤,每20 cm取的圓盤號(hào)按照1、2、3......編
號(hào)，不足20 cm的作為梢頭木；
B.以圓盤中向下面作為工作面，用來查數(shù)年輪和量測(cè)直徑，在圓盤非工作面上標(biāo)明解析木號(hào)和圓盤號(hào)；
C.通過圓盤工作面的髓心劃出東西、南北兩條直徑線，對(duì)圓盤進(jìn)行拍照；
D.將每個(gè)圓盤的照片放大，在照片上查數(shù)各圓盤上的年輪個(gè)數(shù)，同時(shí)用直尺量測(cè)各年輪處的直徑；
E.計(jì)算樹齡與每個(gè)圓盤年輪個(gè)數(shù)的差，作為檸條生長(zhǎng)到該斷面高度處所需的年數(shù)；
F.以斷面高度為縱坐標(biāo)，以生長(zhǎng)到該斷面高度所需要的年數(shù)為橫坐標(biāo)繪制樹高生長(zhǎng)過程曲線，如圖1所示，使用內(nèi)插法在樹高生長(zhǎng)過程曲線上查出各樹齡所對(duì)應(yīng)的樹高；
G.以O(shè)號(hào)圓盤的年輪數(shù)為其實(shí)際年齡，將每個(gè)圓盤對(duì)應(yīng)的高度及年輪數(shù)等信息填寫入檸條解析過程表1，同時(shí)以O(shè)號(hào)圓盤所達(dá)的年輪數(shù)為準(zhǔn)，采用倒序的方式，將O號(hào)圓盤所有年齡對(duì)應(yīng)的測(cè)定直徑填入檸條解析過程表I中，其他圓盤也采用倒序的方式，最大直徑對(duì)應(yīng)O號(hào)圓盤的最大年齡，依次將直徑填寫入檸條解析過程表I中；
H.從O號(hào)圓盤的I年所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)開始做不同的序列，每個(gè)序列橫坐標(biāo)由該年齡所對(duì)應(yīng)各圓盤在該處半徑的正負(fù)值及其O組成，縱坐標(biāo)由該圓盤所在高度及達(dá)到該年時(shí)的樹高組成，注:橫坐標(biāo)為O時(shí)，縱坐標(biāo)為該年時(shí)的樹高，得到樹干縱斷面所需序列表2 ；
1.根據(jù)樹干縱斷面所需序列表中各序列的數(shù)據(jù)，在EXCEL中通過添加序列的方式繪制樹干縱斷面圖，如圖2所不；
J.由樹干縱斷面圖及圓柱體、圓錐體求體積的方法求出各年齡段的材積；
K.將分剪開的主干及其圓盤在烘箱內(nèi)105 °C下烘干，計(jì)算其生物量；
L.按照各年齡段的材積的總和及各年齡段材積的比例分配及總生物量，推算各年齡段的生物量；
根據(jù)以上解析結(jié)果繪制直徑、樹高及生物量的連年生長(zhǎng)量及平均生長(zhǎng)量關(guān)系圖，如圖
3、4、5所示，根據(jù)擬合曲線的方程計(jì)算得出兩曲線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)的縱坐標(biāo)作為直徑、樹高及生物量達(dá)到數(shù)量成熟齡時(shí)的生長(zhǎng)量，橫坐標(biāo)即作為朽1條平巷的適宜林齡。
[0011]表1五寨風(fēng)沙區(qū)10年生檸條解析過程表
【權(quán)利要求】
1.一種確定檸條生長(zhǎng)過程中合理平茬期的分析方法，其特征是包括以下步驟: 野外調(diào)查方法 在研究地典型地段采用10 mX20 m的面積進(jìn)行樣地設(shè)置，調(diào)查樣地立地條件、地形因子等情況并進(jìn)行記錄，通過對(duì)樣地內(nèi)檸條進(jìn)行檢尺，以株高、基徑、冠幅的平均值為基準(zhǔn)，選擇標(biāo)準(zhǔn)叢，從中選擇年齡最大枝條中最接近平均高的枝條作為標(biāo)準(zhǔn)枝，做好北向標(biāo)記，對(duì)其進(jìn)行株高、基徑的測(cè)量并記錄后，齊地收割，帶回實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行檸條解析； 2)檸條室內(nèi)解析 2.1)解析前處理 測(cè)定由根部至每個(gè)分枝處的高度，然后打去枝丫，測(cè)定主干全長(zhǎng)； 2.2)解析過程 A.從根基部即0.0 m處開始，每隔20 cm分段，實(shí)測(cè)每段的鮮重，稱重后在每段的最下方截取厚度為2 cm的圓盤，以0.0 cm處為O號(hào)圓盤,每20 cm取的圓盤號(hào)按照1、2、3......編號(hào)，不足20 cm的作為梢頭木； B.以圓盤向下面作為工作面，用來查數(shù)年輪和量測(cè)直徑，在圓盤非工作面上標(biāo)明解析木號(hào)和圓盤號(hào)； C.通過圓盤工作面的髓心劃出東西、南北兩條直徑線，對(duì)圓盤進(jìn)行拍照； D.將每個(gè)圓盤的照片放大，在照片上查數(shù)各圓盤上的年輪個(gè)數(shù)，同時(shí)量測(cè)各年輪處的直徑； E.計(jì)算樹齡與每個(gè)圓盤年輪個(gè)數(shù)的差，作為檸條生長(zhǎng)到該斷面高度處所需的年數(shù)； F.以斷面高度為縱坐標(biāo)，以生長(zhǎng)到該斷面高度所需要的年數(shù)為橫坐標(biāo)繪制樹高生長(zhǎng)過程曲線，使用內(nèi)插法在樹高生長(zhǎng)過程曲線上查出各樹齡所對(duì)應(yīng)的樹高； G.以O(shè)號(hào)圓盤的年輪數(shù)為其實(shí)際年齡，將圓盤號(hào)、每個(gè)圓盤對(duì)應(yīng)的高度、年輪數(shù)以及生長(zhǎng)到該斷面高度所需要的年數(shù)信息填寫入檸條解析過程表，同時(shí)以O(shè)號(hào)圓盤所達(dá)的年輪數(shù)為準(zhǔn)，采用倒序的方式，將O號(hào)圓盤所有年齡對(duì)應(yīng)的測(cè)定直徑填入檸條解析過程表中，其他圓盤也采用倒序的方式，最大直徑對(duì)應(yīng)O號(hào)圓盤的最大年齡，依次將直徑填寫入檸條解析過程表中； H.從O號(hào)圓盤的I年所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)開始做不同的序列，每個(gè)序列橫坐標(biāo)由該年齡所對(duì)應(yīng)各圓盤在該處半徑的正負(fù)值及其O組成，縱坐標(biāo)由該圓盤所在高度及達(dá)到該年時(shí)的樹高組成，橫坐標(biāo)為O時(shí)，縱坐標(biāo)為該年時(shí)的樹高，得到樹干縱斷面所需序列表； 1.根據(jù)樹干縱斷面所需序列表中各序列的數(shù)據(jù)，在EXCEL中通過添加序列的方式繪制樹干縱斷面圖； J.由樹干縱斷面圖及圓柱體、圓錐體求體積的方法求出各年齡段的材積； K.將分剪開的各段主干及其圓盤在烘箱內(nèi)105 °C下烘干，計(jì)算其生物量； L.按照各年齡段的材積的總和及各年齡段材積的比例分配及總生物量，推算各年齡段的生物量； 3)檸條生長(zhǎng)過程合理平茬期的調(diào)查分析方法 繪制直徑、株高及生物量的連年生長(zhǎng)量及平均生長(zhǎng)量關(guān)系圖，根據(jù)擬合曲線的方程計(jì)算得出兩曲線的交點(diǎn)，該交點(diǎn)的縱坐標(biāo)作為直徑、樹高及生物量達(dá)到數(shù)量成熟齡時(shí)的生長(zhǎng)量，橫坐標(biāo)即作為朽1條平巷的適宜林齡。
【文檔編號(hào)】G01N33/48GK103984846SQ201410147850
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月15日
【發(fā)明者】奧小平, 武秀娟, 常建國(guó), 雍鵬, 張彩虹 申請(qǐng)人:山西省林業(yè)科學(xué)研究院