森林调查的目的在于及时掌握森林资源的数量、质量和生长、消亡的动态规律及其与自然环境和经济、经营等条件之间的关系,为制订和调整林业政策,编制林业计划和鉴定森林经营效果服务,以保证森林资源在国民经济建设中得到充分利用,并不断提高其潜在生产力。
森林调查
以森林(包括林地、林木及林区)范围内生长的动、植物及其环境条件为对象开展的林业调查。
- 英文名称
- forest inventory
- 所属学科
- 林业
森林调查作为一种专门技术,始于买卖青山时的树木材积量测,相当于现代的三类调查。19世纪初,德国有较精确的森林地图和用形数法编制的立木材积表,但面积和材积都是采取全面实测,效率很低。后来采用标准地调查,工作效率得到提高。此时森林调查的目的已转为为编制森林经营方案提供数据,属于二类调查,命名为森林经理调查。到20世纪30~50年代,在森林调查中引入抽样调查及航空摄影测量技术,调查效率大为提高。随后电子计算技术的兴起,又使调查数据处理和图面材料的编制趋于高速度、自动化。70年代以来,基于森林资源数据库的建立与发展,森林调查的技术手段更臻完善。在中国,已发展成全国性的快速的森林资源连续清查,形成独立于二类调查的完整的国家森林资源清查,又称一类调查。
从1950年起,在中国东北及全国其他区域相继组建森林调查队伍,借鉴苏联的森林调查技术和规程,进行大面积森林资源航空测量和地面实测,并在较短时间内查清了中国主要国有林区森林资源情况,为林区的开发利用提供了基础数据。1954年,中国从苏联引进航空像片调查方法,用航空像片编制平面图和进行立体判读、小班区划,同时在各小班内进行目测调查。1955年颁布了中国第一部调查技术规程《森林经理规程试行方案》,并于1959年颁布了《森林综合调查与总体设计纲要》,形成以目测调查为基础的森林调查技术体系。20世纪50年代末引进角规测树技术,作为目测调查的补充。
19世纪初期,测树技术迅速发展。林业工作者开始利用胸径、树高、形数与材积之间的关系分别树种编制立木材积表。随着交通和工业的发展,目测小面积林分推算全林蓄积量的方法已经不能满足实际需要,目测法逐渐被实测法代替,这中间经历了近200年的时间。全林实测法仍被世界上一些国家采用,特别是在珍贵林分和伐区调查中仍采用全林每木调查法。这种方法成本高、速度慢,后来采用标准地调查后,工作效率有了提高。此时森林调查的目的已转为为编制森林经营方案提供数据,属于二类调查,命名为森林经理调查。中华人民共和国成立初期,为支援全国大规模的社会经济建设,森林资源调查工作随之启动。1953年,根据全国林业调查会议精神,国有林区逐步开展森林经理调查,各省也陆续开展森林资源调查。当时主要采用罗盘仪或经纬仪进行测量,控制调查面积,凭借测树经验和简单工具对林木进行目测调整或是以每木检尺来计算森林蓄积。
对小面积的森林采用全林实测法是可行的,但对大面积的森林进行全林检尺是不可能的。采用抽样调查方法可以降低成本,林业上首次应用抽样法是在18世纪末。到20世纪,森林调查技术有了新的突破,法国的A.顾尔诺(Alphonse Gurnaud,1825~1898)和瑞士的H.毕奥莱(Henry Biolley,1858~1939)提出检查法,是利用连续清查法比较两个时期的调查结果,取得林分定期生长量。1947年奥地利的W.毕特利希(Walter Bitterlich,1908~2008)提出角规法测定林分每公顷胸高断面积,以此推算林分蓄积量。
20世纪60年代开始,中国加强对国外先进调查方法的学习、消化和吸收,并积极开展调查技术、方法的广泛试验研究工作,特别是引进以数理统计为基础的抽样技术,在全国相继试验和应用了分层抽样、两阶及多阶抽样、回归估测、双重回归抽样等多种抽样方法,形成以抽样实测为主的调查技术体系。
20世纪70年代后,在森林调查中逐步应用计算机技术和3S技术,通过采用不同比例尺的多光谱、高光谱等遥感影像,进行森林资源判读、森林面积及林分小班、生长量等的调查。基于森林资源数据库的建立与发展,森林调查的技术手段更臻完善。此时随着森林日渐减少和能源缺乏、环境污染等世界性危机的日趋严重,原有林业基层企业的森林调查已不足以掌握全局。为重新估计森林的经济、生态与社会作用,将起源于19世纪中欧的森林经理检查法中所进行的森林经理复查发展为全国性的快速的森林资源连续清查,形成独立于二类调查的完整的一类调查。世界上许多发达国家已先后进行了以10年为间隔期的连续清查,为编制国家或大地区的林业发展规划提供资源信息。
在森林资源调查体系中,由于各类调查的对象范围和目的不同,所采用的方法、技术方案,以及所提供成果的详细程度和精度也各不相同。以全国为对象,为掌握全国森林资源动态变化而进行的调查简称一类调查。以经营管理森林资源的企业、事业或行政区划单位(如县)为对象,为编制规划设计而进行的调查简称二类调查。以小班为对象,为作业设计而进行的调查简称三类调查。这三类调查上下贯穿、相互补充,形成森林调查体系,是合理组织森林经营,实现森林多功能永续利用,建立和健全各级森林资源管理和森林计划体制的基本技术手段。此外,以土壤、立地条件、生物量、病虫害、消耗量、野生动物及森林游憩等多资源为对象,为多资源项目进行单项或几项内容而进行的调查简称专业调查,构成森林调查体系的重要补充。
调查的总任务是查清森林资源现状并取得其动态资料,对集约经营的森林,尚须制订森林经营模型、生长预测模型,建立森林经营管理系统——森林档案数据库,绘制林业各种专业图,如立地图、森林经营规划图等,编制各种数表,如森林生长量、消耗量、蓄积量统计表等。森林调查内业的任务可归结为绘制各种专业图,计算统计各种资源统计表和编写森林调查报告。森林调查可为国家制订林业方针政策、经营单位编制森林经营方案提供依据与支撑。
中国森林资源调查体系不仅可以提供资源数据及其动态变化,还可以确保调查精度,保证数据的可靠性。但是这条技术路线也有缺点:一是调查周期较长,已不能满足快速发展的国民经济要求。二是抽样调查总体虽然有精度保证,但是不能落实到地块。三是因为一类和二类调查采用不同总体,虽然国家的森林资源总计与地方森林资源总计都在要求精度范围内,但是数据不同会造成许多麻烦,包括信息时效性差,一类调查和二类调查成果数据不衔接,两套调查体系无法实现数据有效共享,二类调查调查质量参差不齐等。
应用计算机计算、数理抽样统计和遥感技术的森林调查体系建立后,可以解决森林调查自动化问题。长期以来,外业工作量在成本中占有较大比重,如何减少外业工作量来降低成本,加快调查速度,以及如何在保证精度的条件下减少外业工作量,一直是森林调查技术发展的难题,更是今后探索的方向。从森林调查技术研究成果看,减少外业工作量大致有以下几种趋势:应用遥感新技术,应用精测新装备,应用调查新体系,应用智慧林业新机制等。
扩展阅读
- 孟宪宇.测树学 . 3版.北京:中国林业出版社,2006.
- 肖兴威.中国森林资源和生态状况综合监测研究.北京:中国林业出版社,2007.
- 亢新刚.森林资源经营管理.北京:中国林业出版社,2001.