CN111523781B - 一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合评价的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合评价的方法。首先，测量林线环境下岷江冷杉幼苗的地径、高度、冠幅、侧枝维数、最长活枝龄、最长枝上龄、最长枝下龄、上龄活枝、顶枝数、当年生枝长和活叶百分比。第二，将这些指标归并为高度/地径、冠幅/年龄、上龄活枝/最长枝上龄、侧枝维数、当年生枝长、活叶比分比和顶枝数七个指标。第三，将归并后的七个指标做加权求和得到定量化的岷江冷杉幼苗综合指标。最后，根据得到的数值区间对岷江冷杉幼苗的长势进行等级划分为优、良、中和差。本发明将林线环境下岷江冷杉幼苗的特定形态和长势综合进行分析，进而对林线环境下岷江冷杉幼苗的长势进行定量化评估和分级。
Description
技术领域
本发明属于对林线环境下针叶树苗木长势评价的技术领域，具体涉及一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行定量评估和分级的方法。
背景技术
岷江冷杉(Abies faxoniana)属于松杉目(Pinales)松科(Pinaceae)冷杉属(Abies)，为我国特有树种，分布于甘肃南部洮河流域及白龙江流域、四川岷江流域上游及大、小金川流域以及康定折多山的东坡等海拔2700-3900米高山地带。耐阴性强，喜冷湿气候，在排水良好的酸性棕色灰化土及山地草甸森林土上，组成大面积的纯林。以岷江支流杂谷河上游海拔3200-3700米各山谷中分布最多，形成茂密的纯林。该树种所形成的广袤的岷江冷杉林是我国西南亚高山森林中的优势森林类型之一，具有重要的水源涵养、水土保持、生物多样性维持等生态功能。
高山林线是指高纬度地区或高山，由于低温(月平均气温最高在7℃以下)和风及土壤等条件而不能形成森林的界线。林线是划分高山区景观类型的一条重要的生态过渡带，其中生长的树木对环境临界条件变化的反映十分敏锐。岷江冷杉是青藏高原东南缘形成林线的主要树种之一，相比低海拔区域，林线环境下的岷江冷杉的生存环境更加恶劣，且其幼苗受环境胁迫更加严重和难以存活。
现有对岷江冷杉幼苗长势评价的方法主要基于生物量的累积大小和单一指标的大小(如基径、树高等)来衡量。但在林线环境下岷江冷杉幼苗顶芽的死活及以当年生枝长和活叶百分比非常重要，并且单一外部形态指标的结合(比如，高度/地径、冠幅/年龄、上龄活枝/最长枝上龄等指标的结合)会更为综合和客观。因此，本发明所提出的采用外部综合形态指标对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合定量化评价的方法尚属首次。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种客观的对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行定量化评价的方法。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合评价的方法，它包括以下步骤：
S1.测量岷江冷杉幼苗的地径、高度、冠幅、侧枝维数、最长活枝龄、最长枝上龄、最长枝下龄、上龄活枝、顶枝数、当年生枝长和活叶百分比，并计算高度/地径、冠幅/年龄和上龄活枝/最长枝上龄；
S2.选取以下七个指标：高度/地径、冠幅/年龄、上龄活枝/最长枝上龄、侧枝维数、当年生枝长、活叶比分比和顶枝数；
S3.对步骤S2所述的七个指标赋权；
S4.将赋权后的七个指标做加权并转换成百分制得到岷江冷杉幼苗的长势总指数Z’，对岷江冷杉幼苗长势进行评价，其中，所述岷江冷杉幼苗的长势分为死亡状态、差、中、良和优五个等级。
步骤S3和S4的具体计算过程如下：
根据N个岷江冷杉个体样本及以上的七个指标，建立一个N行7列的数据矩阵：
指标赋权采用变异系数法，变异系数
其中，
为单个指标的均值，
Sj为单个指标的标准差，
对各指标变异系数做归一化处理，得到各指标的权数Wj，
岷江冷杉幼苗长势总指数用Zi表示：
其中，Hij为静态个体指数，
最后，将总指数转换为百分制，
其中，Zmax为所有个体中总指数最大的值。
进一步地，所述岷江冷杉幼苗指标赋权采用变异指数法。
进一步地，所述岷江冷杉幼苗长势总指数采用静态指数构建。
进一步地，当Z’＝0时，岷江冷杉幼苗为死亡状态；
当0＜Z’≤20时，个体长势等级为差；
当20＜Z’≤40时，个体长势等级为中；
当40＜Z’≤60时，个体长势等级为良；
当60＜Z’≤100时，个体长势等级为优。
本发明中，地径为苗木基部土痕处的直径；高度为自地径至顶芽基部的苗干长度；冠幅为南北和东西方向最大宽度的平均值；侧枝维数为侧枝展开方向的数量(对林线岷江冷杉的幼苗而言，一般最多为4维)；最长活枝龄为幼苗个体最长侧枝的年龄；最长枝上龄为主干与最长侧枝相交位置以上的主干部分的生长年龄；最长枝下龄为主干与最长侧枝相交位置以下的主干部分的生长年龄；上龄活枝数为主干与最长侧枝相交位置以上的主干上生长的侧枝的数量；顶枝数为具有顶芽的枝条个数；当年生枝长为当年生的顶枝长度(可以有多个顶枝及其长度)；活叶百分比为当年生顶枝上的存活针叶数量与总叶数(活叶+残存死叶+脱落后的叶痕)的百分比。
本发明的优点：本发明提供了一种林线环境下岷江冷杉幼苗长势的评价方法，本发明将岷江冷杉幼苗的形态指标和长势联系起来，通过岷江冷杉幼苗的形态指标能够准确而方便的对岷江冷杉幼苗的长势进行定量评估和分级，为林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行定量化评价提供了一种有效方法。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
2019年8月，在四川省理县米亚罗镇的鹧鸪山垭口海拔4300米处，设置了2个40米×100米的森林群落样方，在这两个样方内每间隔10米海拔进行5米×5米的幼苗样方设置调查，调查其中了257株岷江冷杉幼苗(树高＜1.3米)。具体方法如下：
S1.测量岷江冷杉幼苗的地径、高度、冠幅、侧枝维数、最长活枝龄、最长枝上龄、最长枝下龄、上龄活枝、顶枝数、当年生枝长和活叶百分比，并计算高度/地径、冠幅/年龄和上龄活枝/最长枝上龄。
其中：地径为苗木基部土痕处的直径；高度为自地径至顶芽基部的苗干长度；冠幅为南北和东西方向最大宽度的平均值；侧枝维数为侧枝展开方向的数量(对林线岷江冷杉的幼苗而言，一般最多为4维)；最长活枝龄为幼苗个体最长侧枝的年龄；最长枝上龄为主干与最长侧枝相交位置以上的主干部分的生长年龄；最长枝下龄为主干与最长侧枝相交位置以下的主干部分的生长年龄；上龄活枝数为主干与最长侧枝相交位置以上的主干上生长的侧枝的数量；顶枝数为具有顶芽的枝条个数；当年生枝长为当年生的顶枝长度(可以有多个顶枝及其长度)；活叶百分比为当年生顶枝上的存活针叶数量与总叶数(活叶+残存死叶+脱落后的叶痕)的百分比。
S2.选取以下七个指标：高度/地径、冠幅/年龄、上龄活枝/最长枝上龄、侧枝维数、当年生枝长、活叶比分比和顶枝数；
S3.对步骤S2所述的七个指标赋权；
S4.将赋权后的七个指标做加权并转换成百分数，得到岷江冷杉幼苗的长势总指数Z’，对岷江冷杉幼苗长势进行评价。
步骤S3和S4的具体过程如下：
根据257个样本及7个指标，建立一个257行7列的数据矩阵：
指标赋权采用变异系数法，变异系数
其中，
为单个指标的均值，
Sj为单个指标的标准差，
对各指标变异系数做归一化处理，得到各指标的权数Wj，
岷江冷杉幼苗长势总指数用Zi表示：
其中，Hij为静态个体指数，
最后，将总指数转换为百分制，
其中，Zmax为所有个体中总指数最大的值。
分析结果表明，长势评级为优的幼苗有30株，占总取样比例为11.67％；长势评级为良的幼苗有89株，占总取样比例为34.63％；长势评级为中幼苗有86株，占总取样比例为33.46％；长势评级为差幼苗有52株，占总取样比例为20.23％。该数据与实地调查现场的观察判定的苗木质量结果一致，说明通过采用本技术方法，能准确的将林线环境下岷江冷杉幼苗的长势进行量化分级，还能对每株个体的长势进行打分和赋值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭示的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合评价的方法，其特征在于，它包括以下步骤：
S1.测量岷江冷杉幼苗的地径、高度、冠幅、侧枝维数、最长活枝龄、最长枝上龄、最长枝下龄、上龄活枝数、顶枝数、当年生枝长和活叶百分比，并计算高度/地径、冠幅/年龄和上龄活枝/最长枝上龄；其中，地径为苗木基部土痕处的直径；高度为自地径至顶芽基部的苗干长度；冠幅为南北和东西方向最大宽度的平均值；侧枝维数为侧枝展开方向的数量；最长活枝龄为幼苗个体最长侧枝的年龄；最长枝上龄为主干与最长侧枝相交位置以上的主干部分的生长年龄；最长枝下龄为主干与最长侧枝相交位置以下的主干部分的生长年龄；上龄活枝数为主干与最长侧枝相交位置以上的主干上生长的侧枝的数量；顶枝数为具有顶芽的枝条个数；当年生枝长为当年生的顶枝长度；活叶百分比为当年生顶枝上的存活针叶数量与总叶数的百分比，所述的总叶数为活叶+残存死叶+脱落后的叶痕；
S2.选取以下七个指标：高度/地径、冠幅/年龄、上龄活枝数/最长枝上龄、侧枝维数、当年生枝长、活叶百分比和顶枝数；
S3.对步骤S2所述的七个指标赋权；
S4.将赋权后的七个指标做加权并转换成百分制得到岷江冷杉幼苗的长势总指数Z’，对岷江冷杉幼苗长势进行评价，其中，所述岷江冷杉幼苗的长势分为死亡状态、差、中、良和优五个等级；
步骤S3和S4的具体计算过程如下：
根据N个岷江冷杉个体样本及以上的七个指标，建立一个N行7列的数据矩阵：
指标赋权采用变异系数法，变异系数
其中，
为单个指标的均值，
Sj为单个指标的标准差，
对各指标变异系数做归一化处理，得到各指标的权数Wj，
岷江冷杉幼苗长势总指数用Zi表示：
其中，Hij为静态个体指数，
最后，将总指数转换为百分制，
其中，Zmax为所有个体中总指数最大的值。
2.根据权利要求1所述的一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合评价的方法，其特征在于，所述岷江冷杉幼苗指标赋权采用变异系数法。
3.根据权利要求1所述的一种对林线环境下岷江冷杉幼苗长势进行综合评价的方法，其特征在于，当Z’＝0时，岷江冷杉幼苗为死亡状态；
当0＜Z’≤20时，岷江冷杉幼苗长势等级为差；
当20＜Z’≤40时，岷江冷杉幼苗长势等级为中；
当40＜Z’≤60时，岷江冷杉幼苗长势等级为良；
当60＜Z’≤100时，岷江冷杉幼苗长势等级为优。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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