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1、中华人民共和国国家生态环境标准 HJ 11672021 全国生态状况调查评估技术规范 森林生态系统野外观测 Technical specification for investigation and assessment of national ecological status Field observation of forest ecosystem 本电子版为正式标准文本，由生态环境部环境标准研究所审校排版。2021-05-12 发布 2021-08-01 实施 生 态 环 境 部 发 布 HJ 11672021 i 目 次 前 言.ii 1 适用范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术
2、语和定义.1 4 总则.2 5 技术流程.2 6 森林生态系统类型.2 7 野外观测样地选择与样方设置.2 8 野外观测指标体系.3 9 野外观测技术方法.4 附录 A（规范性附录）野外调查记录表.8 HJ 11672021 ii 前 言 为贯彻中华人民共和国环境保护法及相关法律法规，以及全国生态状况定期遥感调查评估方案（环办生态201945 号），制定本标准。本标准规定了森林生态系统野外观测的总则、技术流程、野外观测样地选择与样方设置、野外观测指标体系和野外观测技术方法等要求。本标准的附录 A 为规范性附录。本标准为首次发布。本标准与以下标准同属全国生态状况调查评估技术规范系列标准：全国生态
3、状况调查评估技术规范生态系统遥感解译与野外核查（HJ 11662021）；全国生态状况调查评估技术规范草地生态系统野外观测（HJ 11682021）；全国生态状况调查评估技术规范湿地生态系统野外观测（HJ 11692021）；全国生态状况调查评估技术规范荒漠生态系统野外观测（HJ 11702021）；全国生态状况调查评估技术规范生态系统格局评估（HJ 11712021）；全国生态状况调查评估技术规范生态系统质量评估（HJ 11722021）；全国生态状况调查评估技术规范生态系统服务功能评估（HJ 11732021）；全国生态状况调查评估技术规范生态问题评估（HJ 11742021）；全国生态状
4、况调查评估技术规范项目尺度生态影响评估（HJ 11752021）；全国生态状况调查评估技术规范数据质量控制与集成（HJ 11762021）。本标准由生态环境部自然生态保护司、法规与标准司组织制订。本标准主要起草单位：生态环境部卫星环境应用中心、中国科学院生态环境研究中心。本标准生态环境部 2021 年 5 月 12 日批准。本标准自 2021 年 8 月 1 日起实施。本标准由生态环境部解释。HJ 11672021 1 全国生态状况调查评估技术规范 森林生态系统野外观测 1 适用范围 本标准规定了森林生态系统野外观测的总则、技术流程、野外观测样地选择与样方设置、野外观测指标体系和野外观测技术方
5、法等要求。本标准适用于全国及省级行政区陆域森林和灌丛生态系统野外观测，其他地理区域可参照本标准执行。2 规范性引用文件 本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本标准。凡是未注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。GB/T 14721 林业资源分类与代码 森林类型 GB/T 26424 森林资源规划设计调查技术规程 GB/T 30363 森林植被状况监测技术规范 GB/T 33027 森林生态系统长期定位观测方法 GB T 35221 地面气象观测规范 总则 HJ/T 166 土壤环境监测技术规范 HJ 710.1 生物多样性观测技术
6、导则 陆生维管植物 HJ 1166 全国生态状况调查评估技术规范生态系统遥感解译与野外核查 LY/T 2258 立木生物量建模方法技术规程 LY/T 2259 立木生物量建模样本采集技术规程 SL 276 水文基础设施建设及技术装备标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。3.1 林分 stand 森林内部特征（如树种组成、林冠层次、年龄、郁闭度、起源、地位级或出材量等）基本相同，而与周围森林有明显区别的一片森林。林分常作为确定森林经营措施的依据，不同的林分需要采取不同的经营措施。3.2 森林生态系统 forest ecosystem 以乔木为主的生物群落和非生物环境综合组成的生态系统
7、，本标准中包括针叶林、阔叶林、针阔混交林和稀疏林。HJ 11672021 2 3.3 每木检尺 tally 林业调查中的一种基本调查工作，目的为取得林分数据，测定样地内每一株达到测量标准树木的胸径等指标。4 总则 森林生态系统野外观测应遵循规范性、可操作性、先进性和经济与技术可行性的原则。5 技术流程 本标准制定了森林生态系统类型识别、样地样方设置、观测指标体系构建、明确野外观测技术方法等技术流程，具体如图 1。图 1 野外观测总体技术流程 6 森林生态系统类型 根据 HJ 1166 中生态系统分类体系，森林生态系统的类型包括针叶林、阔叶林、针阔混交林和稀疏林。7 野外观测样地选择与样方设置
8、7.1 样地选择 7.1.1 样地选择需具有代表性和典型性，避免在权属不清、变更频繁的地区选择样地。7.1.2 外业采样率平均每 10 000 km2设置 1 个固定样地，建议尽量选取已有样地作为固定样地，并综合考虑代表性、经济性、可行性等，根据各区域实际情况适当安排，如在生态系统类型交错和复杂的区域可适当增加样地个数，在类型单一的区域可适当减少样地个数。森林生态系统类型 设置样 地样方 明确观测内容 构建野外观测指标体系 基本情况 森林类型 每木检尺 林分指标 林下植被 野外观测技术方法 关联 分析 HJ 11672021 3 7.1.3 针对观测对象，在可能的情况下，至少选择 2 个能够代
9、表观测对象的样地，地表覆盖相对均一，样地面积为 10 000 m2。7.1.4 样地选择应在生态系统类型一致的平地或相对均一的缓坡坡面上。7.2 样方布设 7.2.1 样方应反映各类森林生态系统随地形、土壤和人为环境等的变化特征，每个样地须保证有不少于 2 个重复样方，样方大小根据气候带、森林类型不同进行设置，一般为 20 m 20 m，灌丛样方为10 m 10 m。7.2.2 对于均一地面样地，样方布设应在区域内进行简单随机抽样代替整体分布。7.2.3 对于非均一地面样地，应根据样地内空间异质程度进行分层抽样，要求层内相对均一，并在层内进行局部均匀采样，表达各层的参数。7.2.4 为了调查森
10、林的林下植被生长状况（物种、植被高、覆盖度、生物量等），须在每个森林样方内，布设不少于 4 个林下植被样方，面积不小于 1 m2，尽量不在样方边缘位置布设。8 野外观测指标体系 森林生态系统野外观测主要针对针叶林、阔叶林、针阔混交林和稀疏林开展，内容包括基本情况、森林类型、每木检尺、林分指标和林下植被。根据不同观测内容，设定不同野外观测指标（表 1），观测时间可结合南北方差异以及树种差异，在生长期最旺盛的时间开展，原则上为 79 月。观测结果记录参见附录 A 中表 A.1表 A.3。表 1 森林生态系统野外观测指标 观测内容 观测指标 指标定义 观测时间 观测频度 基本情况 海拔 地面地点高出
11、海平面的垂直距离 五年一次 地形类型 分为平原、丘陵、山地 五年一次 坡度 地表单元陡缓的程度，通常把坡面的垂直高度和水平距离的比叫做坡度 五年一次 坡向 坡面法线在水平面上的投影的方向，可理解为坡面所面对的方向 五年一次 坡位 调查样地所处的地貌部位，如脊部，上、中、下坡，山谷，平地 五年一次 土壤类型 土壤可以分为砂质土、黏质土、壤土三种类型 一年一次 腐殖质厚度 土壤腐殖质的厚度，根据厚度分为厚、中、薄三个等级 79 月 一年一次 小气候 森林生态系统的降雨、风速/风向、辐射、温湿度等 112 月 连续（逐时）径流量 某一时段内通过河流某一过水断面的水量（监测站连续观测；或人工观测，一年
12、两次，分别选择汛期前后）112 月 连续/一年两次 森林类型 针叶林 针叶树种蓄积占林分蓄积 80%以上 79 月 一年一次 阔叶林 阔叶树种蓄积占林分蓄积 80%以上 79 月 一年一次 针阔混交林 针叶或阔叶树蓄积占林分蓄积 20%80%79 月 一年一次 稀疏林 林分郁闭度在 0.100.19 之间的林地 79 月 一年一次 每木检尺 树种 单株树木的种类 79 月 一年一次 胸径 林木胸高（距地面 1.3 m）处的直径，林木调查起测胸径为 5.0 cm 79 月 一年一次 HJ 11672021 4 续表 观测内容 观测指标 指标定义 观测时间 观测频度 每木检尺 树高 单株树地面至树
13、梢的高度 79 月 一年一次 树龄 单株树木的年龄 79 月 五年一次 冠幅 树冠垂直于地面的投影大小。通常测量东南西北四个方向至树干的距离，近似椭圆的方法计算冠幅大小 79 月 一年一次 生物量 某一时刻单位面积内实存生活的有机物质总量 79 月 一年一次 林分指标 林分起源 根据起源可将森林划分为天然林和人工林 79 月 一年一次 优势树种 某一林分内，在数量（株数或蓄积量）占优势地位的树种 79 月 一年一次 林龄/平均年龄 乔木林的龄级与龄组根据优势树种（组）的平均年龄确定，主要树种（组）的龄级期限和龄组的划分 79 月 一年一次 平均胸径 反映林分粗度的基本指标，以林分平均胸高断面对
14、应的直径为林分平均胸径 79 月 一年一次 平均高 反映林分高度的平均水平，以具有平均胸径的林木的高度作为平均高 79 月 一年一次 郁闭度 乔木树冠在阳光直射下在地面的总投影面积与此林地总面积之比 79 月 一年一次 叶面积指数 单位土地面积上植物叶片总面积与土地面积的比值 79 月 一年一次 林下植被 林下植被物种数 根据不同的林下植物种类统计相应的林下植被物种数量 79 月 一年一次 林下植被高度 调查单元内林下植被层内所有或部分植被的平均高度 79 月 一年一次 林下覆盖度 林下植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比 79 月 一年一次 9 野外观测技术方法
15、9.1 海拔 可使用数字高程模型（DEM）提取或通过 GPS 测量。9.2 地形类型 采用观察法，分为平原、丘陵和山地，可根据实际情况在此基础上进行细化和备注，类型如下：a）平原：平坦开阔，且相对高差小于 50 m；b）丘陵：没有明显的脉络，坡度较缓和，且相对高差小于 100 m；c）山地：起伏大，峰谷明显，高程在 500 m 以上，相对高差在 100 m 以上。9.3 坡度 坡度可使用数字高程模型（DEM）提取或采用罗盘等工具测量，共分为六个等级（上含下不含），如下：a）级为平坡：0 5；b）级为缓坡：5 15；c）级为斜坡：15 25；d）级为陡坡：25 35；e）级为急坡：35 45；f
16、）级为险坡：45 以上。HJ 11672021 5 9.4 坡向 坡向可使用数字高程模型（DEM）提取或采用罗盘等工具测量，共分为八个方向（上含下不含），如下：a）北坡：方位角 337 360，0 22；b）东北坡：方位角 22 67；c）东坡：方位角 67 112；d）东南坡：方位角 112 157；e）南坡：方位角 157 202；f）西南坡：方位角 202 247；g）西坡：方位角 247 292；h）西北坡：方位角 292 337。9.5 坡位 采用观察法，将坡位分为脊部、上坡、中坡、下坡、山谷、平地共六个坡位，如下：a）脊部：山脉的分水线及其两侧各下降垂直高度 15 m 的范围；b）
17、上坡：从脊部以下至山谷范围内的山坡三等分后的最上等分部位；c）中坡：三等分的中坡位；d）下坡：三等分的下坡位；e）山谷（或山洼）：汇水线两侧的谷地，若样地处于其他部位中出现的局部山洼，也应按山谷记载；f）平地：平原或台地的地段。9.6 土壤类型 根据土壤质地，将土壤分为砂质土、黏质土、壤土三类，具体判断标准依据 HJ/T 166 相关要求执行，可根据实际情况在此基础上进行细化和备注。9.7 腐殖质厚度 根据厚度分为厚、中、薄三个等级，如下：a）厚：5 cm；b）中：25 cm；c）薄：2 cm。9.8 小气候 依托已有观测站点，观测森林生态系统的降雨、风速/风向、辐射、温湿度等。具体依据 GB
18、 T 35221和 GB/T 33027 相关要求执行。9.9 径流量 森林生态系统通常进行河道径流观测，依托已有水文观测站点进行观测；若无已有固定站，在流量大、河道宽的河道上选取径流观测点，安装径流观测设施，尽量采用自动观测仪器设备（流速仪）进行观测，水文基础设施建设依据 SL 276 相关要求执行。9.10 针叶林 采用仪器测量和观察法相结合，调查指标见表 1。HJ 11672021 6 9.11 阔叶林 采用仪器测量和观察法相结合，调查指标见表 1。9.12 针阔混交林 采用仪器测量和观察法相结合，调查指标见表 1。9.13 稀疏林 采用仪器测量和观察法相结合，调查指标见表 1。9.14
19、 树种 常见树种名称及代码可参考 GB/T 26424 和 GB/T 14721 相关要求执行。9.15 胸径 在乔木样方内，选择胸径 5 cm 以上的树木进行测量，使用测径尺测量距地面 1.3 m 处的直径，对样方内的树木进行每木检尺。遇干形不规整树木，应垂直测定两个方向的直径，取其平均值。在 1.3 m以下分叉应视为两株树，分别测量，具体可参考 HJ 710.1 相关要求执行。9.16 树高 树高主要利用测高仪测量，获取样方内所有树木绝对高度，森林覆盖率较高的地区允许采用高度估测方式估测树高。9.17 树龄 单株树木的年龄通常使用生长锥进行测定，无需对每株树进行测定，选取具有代表性的树木测
20、量，描绘生长曲线，同树种可利用生长曲线来判断树龄。9.18 冠幅 通常测量东西向和南北向树冠投影宽度的平均值。9.19 生物量 9.19.1 森林生态系统地上生物量观测分为立木和冠层下部观测，立木与冠层下部生物量之和即为样方生物量，具体如下：a）立木的地上生物量观测：是通过样方内所有林木进行测量，获取其树高、胸径等地面观测数据，依据异速生长方程计算，采样及方程计算方法具体依据 LY/T 2258 和 LY/T 2259 相关要求执行，对所有立木生物量求取总值并除以样方面积，获取 1 m2面积的立木生物量，b）冠层下部（林下）生物量观测：在样方内，随机选择不小于 4 个区域，分别收集其中全部地上
21、植被，称量鲜重，从中抽取不少于 5%的样品，105下烘干至恒重称干重，获取植株含水量，进而获得实测的地上生物量，计算生物量总值并除以样方面积，作为冠层下部单位面积的生物量。冠层下的灌木层（含藤状物）生物量观测方法根据森林生物量观测方法。9.19.2 森林生态系统地下生物量根据根冠比来计算，采样及方程计算方法具体依据 LY/T 2258 和LY/T 2259 相关要求执行。HJ 11672021 7 9.20 林分起源 将森林划分为天然林和人工林，根据林分生长状态有无人工播种痕迹进行判断，如下：a）天然林：由天然下种或萌生形成的森林、林木；b）人工林：由人工直播或飞机播种形成的森林、林木。9.2
22、1 优势树种 在样地内或林分内，树种在数量、株数或蓄积量其中任何一方面占明显优势地位的树种，为该样地或林分的优势树种，调查方法具体依据 GB/T 30363 相关要求执行。9.22 林龄/平均年龄 乔木林的龄级与龄组根据优势树种（组）的平均年龄确定，竹林的龄级按竹度确定，经济林划分为生产前期、初产期、盛产期和衰产期四个生产期，具体依据 GB/T 26424 相关要求执行。9.23 平均胸径 反映林分粗度的基本指标，以林分平均胸高断面对应的直径为林分平均胸径。9.24 平均高 根据样地内具有平均直径的树木高度，作为样地林木的平均高。9.25 郁闭度 郁闭度调查时，可以在林内每隔 35 m 随机布
23、点若干个，在每个点上观测有无树冠覆盖，按照有树冠覆盖的点数占总点数的比例计算郁闭度。0.70（含 0.70）以上的郁闭林为密林，0.200.69 为中度郁闭，0.20（不含 0.20）以下为疏林。9.26 叶面积指数 采用叶面积指数仪器进行测量，然后计算样方平均叶面积指数。采样点沿样地的两条斜对角线等间距分布，两点之间间隔不超过 5 m，每条对角线上观测至少 8 次。9.27 林下植被物种数 利用计数法，计算样方内灌木和草本种类数。9.28 林下植被高度 可利用带有刻度的标尺测量样方内林下植被的平均高度。9.29 林下覆盖度 根据样方内林下植被覆盖土地面积的比例大小，计算林下覆盖度。HJ 11
24、672021 8 附 录 A（规范性附录）野外调查记录表 表 A.1 森林生态系统野外调查表 样地号：_ 样方号：_ 日期：_ 地理位置名称 优势树种/优势树高/m 地理位置坐标 林龄/平均年龄 海拔/m 平均高/m 坡度/（）平均胸径/cm 坡向/（）林分郁闭度 坡位 叶面积指数 腐殖质厚度/cm 林下植被物种数 径流量/（m3/s）林下植被平均覆盖度 林分起源 林下植被平均高度/m 注 1：地理位置名称：具体到村一级行政单位名称，以“省+市+县+镇（乡）+村”格式填写。注 2：地理位置坐标为填表样方的经纬度：采用十进制度填写，至少保留 6 位小数。注 3：其他按照“9 野外观测技术方法”中
25、的观测值填写。表 A.2 每木检尺记录表 样地号：_ 样方号：_ 日期：_ 样木号 树种名称 胸径/cm 树高/m 郁闭度 树龄/年 冠幅/m 林分经营类型 东西 南北 1 2 3 注 1：树种名称：根据观测实际情况填写。注 2：林分经营类型：根据实际观测和调查情况填写。注 3：其他按照“9 野外观测技术方法”中的观测值填写。表 A.3 林下植被调查表 样地号：_ 样方号：_ 日期：_ 林分经营类型 林下植被物种数 林下植被高度/m 林下覆盖度 林下植被生物量 土壤类型 腐殖质厚度/cm 注 1：林分经营类型：根据实际情况填写。注 2：林下植被物种数：根据实际情况填写。注 3：其他按照“9 野外观测技术方法”中的观测值填写。