黎小平

摘要：本文在正確掌握全站儀使用的前提下，介紹全站儀在森林大樣地建設(shè)中，通過(guò)角度測(cè)量、距離測(cè)量和坐標(biāo)測(cè)量進(jìn)行大面積樣地建設(shè)的方法步驟。以湖南鷹嘴界國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)若水鎮(zhèn)瓦窯村大濤坳300m×300m的大樣地建設(shè)為例，簡(jiǎn)述全站儀在森林固定大樣地定位測(cè)量中的工作步驟，操作方法和注意事項(xiàng)；詳細(xì)說(shuō)明如何在地形復(fù)雜、森林茂密、通視性差、直行困難的環(huán)境中“借點(diǎn)測(cè)量”，以此完成森林大樣地建設(shè)。對(duì)今后森林生態(tài)系統(tǒng)大樣地建設(shè)具有參考意義。

關(guān)鍵詞：固定大樣地；借點(diǎn)測(cè)量；全站儀；鷹嘴界

通過(guò)大樣地的建設(shè)和長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，以此研究杉木人工林自然演替過(guò)程中生物多樣性的變化規(guī)律，氣候變化條件下，生物多樣性對(duì)杉木人工林生產(chǎn)力和碳匯功能的影響及其機(jī)理；闡明杉木人工林生產(chǎn)力、物種多樣性與生境因子之間的復(fù)雜關(guān)系；掌握和監(jiān)測(cè)杉木人工林自然演替的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。

一、大樣地概況

鷹嘴界保護(hù)區(qū)地處雪峰山脈西支南段，特殊的地理位置和優(yōu)越的氣候條件，大面積的原始次生林，孕育著豐富的物種資源，使其成為中亞熱帶中心自然區(qū)系的代表。自60年代以來(lái)，該區(qū)域就進(jìn)行了封山育林。隨著自然保護(hù)區(qū)的建立，保護(hù)力度進(jìn)一步加強(qiáng)，區(qū)內(nèi)的森林植被和野生動(dòng)物得到了有效的保護(hù)和監(jiān)測(cè)管理。會(huì)同縣及其周邊地區(qū)屬我國(guó)典型的南方集體林區(qū)，人工林栽培歷史悠久，會(huì)同縣更是被譽(yù)為“廣木之鄉(xiāng)”，屬杉木林中心產(chǎn)區(qū)。由于長(zhǎng)期實(shí)行人工林集約化栽培，會(huì)同縣及周邊地區(qū)地帶性森林植被銳減，自然保護(hù)區(qū)內(nèi)的亞熱帶常綠闊葉林成為能夠代表我國(guó)同緯度地區(qū)地帶性植被的僅存的幾塊天然闊葉林之一，極為珍貴。

大樣地位于會(huì)同縣若水鎮(zhèn)瓦窯村大濤坳，屬鷹嘴界保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)，由于人為干擾少，周邊原始成份高，珍稀瀕危物種豐富，具有極高的保護(hù)價(jià)值和科學(xué)研究?jī)r(jià)值。對(duì)杉木人工林向闊葉林自然演替提供最具代表的研究場(chǎng)所。

二、建設(shè)目標(biāo)

在湖南鷹嘴界國(guó)家級(jí)自然護(hù)區(qū)內(nèi)選擇連片成熟杉木人工林，建立杉木人工林大樣地。在以往人工林生態(tài)研究的基礎(chǔ)上，圍繞森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能間關(guān)系，采用大樣地方法和原理開(kāi)展杉木人工林長(zhǎng)期定位觀(guān)測(cè)，短期內(nèi)揭示林下植被多樣性對(duì)人工林生產(chǎn)力和碳匯功能的影響及其機(jī)理，隨著林冠稀疏，地帶性樹(shù)種入侵，在時(shí)間尺度上闡明不同混交、復(fù)層結(jié)構(gòu)林分生產(chǎn)力、物種多樣性的變化規(guī)律及相互關(guān)系。利用杉木人工林成熟階段植物種類(lèi)快速更替的特性研究揭示地帶性物種更替對(duì)人工林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能的影響及機(jī)理。

要求建設(shè)成為300m×300m的正方形大樣地；在大樣地內(nèi)設(shè)定20m×20m的小樣方225個(gè)；在每20m處立永久性水泥標(biāo)樁256個(gè)。

三、建設(shè)步驟

（一）配準(zhǔn)地形圖選址定位

1.根據(jù)實(shí)地的勘測(cè)結(jié)果，在配準(zhǔn)地形圖上確定300m×300m大樣方的理論位置。

2.將配準(zhǔn)地形圖上的大樣地劃分20m ×20m的小樣方225個(gè)。

3.確定A1點(diǎn)和C1點(diǎn)的地理坐標(biāo)和海拔高度（A1點(diǎn)和C1點(diǎn)要求相互通視，地理特征明顯，如山頂、鞍部或者其它明顯標(biāo)志物）。

（二）全站儀實(shí)地測(cè)量定位

1.實(shí)地找點(diǎn)。利用地形圖和GPS在實(shí)地找到地理特征明顯的A1點(diǎn)和C1點(diǎn)（兩點(diǎn)理論坐標(biāo)和海拔高度在配準(zhǔn)地形圖上確定），在A1點(diǎn)架設(shè)全站儀（整平、置零），在C1點(diǎn)架設(shè)后視鏡。

2.確定測(cè)站點(diǎn)。將A1點(diǎn)坐標(biāo)輸入全站儀，用坐標(biāo)放樣法輸入C1點(diǎn)的理論坐標(biāo)和海拔高度，將全站儀對(duì)準(zhǔn)C1點(diǎn)（通過(guò)粗測(cè)、精測(cè)）確定C1點(diǎn)的準(zhǔn)確位置和實(shí)際坐標(biāo)（如下圖）。

3.放樣測(cè)量。用A1點(diǎn)作測(cè)站點(diǎn)（將全站儀對(duì)中整平）——將C1點(diǎn)作為后視點(diǎn)（照準(zhǔn)C1點(diǎn)后視鏡）——置零——采用坐標(biāo)放樣法輸入A2點(diǎn)理論坐標(biāo)——按照儀器界面提示轉(zhuǎn)動(dòng)儀器（對(duì)準(zhǔn)A2點(diǎn)棱鏡，將界面切換到“斜距”——按F4測(cè)距——再將界面切換到“平距”，儀器將提示向左或右，向前或后移動(dòng)的距離）——移動(dòng)A2點(diǎn)棱鏡（直到轉(zhuǎn)角為90°，A1-A2水平距離為20米） ——確定A2點(diǎn)準(zhǔn)確位置和坐標(biāo)，A2點(diǎn)放樣成功 ——儲(chǔ)存；

4.多點(diǎn)測(cè)量。用同樣的方法將A1測(cè)站點(diǎn)能夠測(cè)量的其它點(diǎn)B1、A3甚至對(duì)角線(xiàn)上的B2點(diǎn)放樣定位（測(cè)站點(diǎn)和后視點(diǎn)不變時(shí)，多點(diǎn)放樣不需要重新置零）；

5.建設(shè)新的測(cè)站點(diǎn)。將儀器移到視角好的已測(cè)點(diǎn)，建立新的測(cè)站點(diǎn)（對(duì)中、整平）——照準(zhǔn)新的后視點(diǎn)——置零——輸入新的放樣點(diǎn)理論坐標(biāo)，確定新放樣點(diǎn)位置；以此類(lèi)推，直到每個(gè)樣方和大樣地形成閉合導(dǎo)線(xiàn)。

（三）借點(diǎn)測(cè)量

在地形復(fù)雜、森林茂密、通視性差、直行困難的環(huán)境中，個(gè)別點(diǎn)無(wú)法通過(guò)樣地內(nèi)測(cè)量點(diǎn)測(cè)量具體位置，形成“盲點(diǎn)”，這時(shí)采用“借點(diǎn)測(cè)量”的方法進(jìn)行測(cè)量。

1.在樣地內(nèi)靠近“盲點(diǎn)”的已測(cè)點(diǎn)建測(cè)站點(diǎn)，照準(zhǔn)其它已測(cè)點(diǎn)后視，向樣地外放樣“借點(diǎn)”（要求“借點(diǎn)”透視“盲點(diǎn)”和“測(cè)站點(diǎn)”）；

2.在“借點(diǎn)”處架設(shè)全站儀作為測(cè)站點(diǎn)，原“測(cè)站點(diǎn)”作后視，向“盲點(diǎn)”放樣。

（四）使用全站儀注意事項(xiàng)

1.每次坐標(biāo)放樣時(shí)，注意儀器界面提示轉(zhuǎn)動(dòng)的角度是否與理論角度相近，以此檢驗(yàn)放樣的準(zhǔn)確度；

2.每個(gè)點(diǎn)放樣成功后，一定要進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存；每次建一個(gè)新的測(cè)站點(diǎn)，先照準(zhǔn)后視，“置零”后再測(cè)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

⑴在地形復(fù)雜、森林茂密、通視性差、直行困難的森林環(huán)境中利用全站儀進(jìn)行樣地建設(shè)難度比較大。有時(shí)測(cè)站點(diǎn)無(wú)法安置全站儀；有時(shí)坡度比較大，棱鏡升得很高偏差大；有時(shí)樹(shù)木多或山頂返背需要借點(diǎn)測(cè)量；很多因子造成誤差也比較大，需要在實(shí)際測(cè)量時(shí)盡量減少誤差而提高測(cè)量精度。⑵在森林內(nèi)進(jìn)行大樣地建設(shè)，要做好充分的安全防護(hù)措施：防治毒蛇、黃蜂及大型動(dòng)物攻擊。⑶后勤保障工作到位，建設(shè)森林大樣地一般比較偏僻、山高路遠(yuǎn)、交通不便，做好后勤保障是按時(shí)完成大樣地建設(shè)提高工作效益和精度的前提。

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