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    技术文章
    树木年轮气候研究树轮采样标准
    发布时间:2018-01-10   点击次数:519次

    本标准说明了树木取样环境的选择,树种的选择,年轮样本采集的方式、采集的高度、样本采集的数量和样本记录的有关细则

    术语

    1、敏感度

    敏感度是测量树木年轮序列对气候信息敏感的量值指标。

    2、郁闭度

    郁闭度指森林中乔木树冠遮蔽地面的成都,是反映林分密度的指标,以树冠在林地垂直投影所占的面积与林地总面积之比表示。

    3、生长锥

    生长锥是一种用于钻取年轮髓芯样本的工具,规格有多种,长度在100-100cm,其组成分为三部分:1、钻柄:钻取树芯用的把手,把手上带有聚四氟乙烯防滑套,空心,能存放锥体和抽芯器,以保护锥体;2、锥体:为一长空心特种碳钢杆,内径有4.3mm,51.5mm,10mm,12mm四种,前端为5cm长的螺旋刃口,刃口可以通过旋转进入树木木质部,有三线和两线螺纹两种;3、抽芯器:是一个V型的通条(半圆形),前段有细齿刃,用于抽取树木样芯。

    采样环境的选取原则

    环境限制因子

    1、人类影响  

     选择树木生长活动未受人类影响的采样环境。

    2、环境稳定

    要求树木生长的土壤、水分条件等自然环境未发生突变,没发生过河流引水、大面积的山体滑坡、泥石流、地震、雪崩等改变森林生长环境的事件。

    3、自然灾害

    选择树木生长未受森林火灾、病虫害等自然灾害伤害的区域。

    4、山区

    山区采样选择林缘区、立地条件较差的树株和石崖上的树株,应避免在密林深处取样。

    5、荒漠区 

    荒漠区采样选择地下水有保证的区域,包括以古河道为主或在离现河道较远的地方、有生长能力且不受沙漠的掩埋作用的地方。

    森林树线限制因子

    1、森林上线

    分析历史时期温度选取山区森林上限林缘区采样较为适宜。

    2、森林下线

     分析历史时期降水选取山区森林下线林缘区采样较为适宜。

    敏感度限制因子

    树木对气温、降水等气候要素的敏感度主要受小环境的影响。

    1、地形

    主要是坡度和悬崖石壁的影响,表现为:悬崖优于石壁,迎风坡优于背风坡,陡坡优于缓坡。

    2、土壤厚度

    土壤厚度与敏感度成反比,应选择土层厚度相对较薄的区域。

    3、郁闭度

    树株之间的遮蔽对敏感度也有些影响,采样时应选择郁闭度较小的树株。

    采样时树种的选取原则

    树种的年轮纹印清晰

    树种贮存一定的气候信息量,即年轮的宽度存在逐年变异,而且与气候要素的变化相呼应。

    树种的伪轮和断缺轮较少

    经济树种,特别是野果林不宜选择

    选择树龄较长的树种

    样本的采集方式

    1、圆盘

    取样工具多用油锯,截取圆盘标本有利于年轮全方位、整体面积的分析,了解树木生长的状况,有利于伪轮和断缺轮的判断,并可用于其他研究。缺点是取样是必须毁坏树木,如在交通不便的区域,易造成人为的浪费,同时,标本的采集、搬运、保存过程均耗费很大的人力、物力。

    2、髓芯

    采样工具为生长锥,钻取树木髓芯样本,采集时省时、省力、运输方便,在测量保存时较为容易,为取得大量的副本标本提供了便利,而且能保证树木的正常生长,减少资源浪费,利于生态环境的保护。缺点是不能反映年轮的整体面貌,不利于了解树干生长状况及伪轮和断缺轮的判断。

    样本的采集高度和样本量

    1、采集高度

    圆盘采集高度以10cm为宜,髓芯采集以近于树干根部为宜。

    2、样本量

    一个采集点应采集15-20株相同树种的圆盘或者髓芯样本,一般以20株为适宜。髓芯样本每株树采集2个髓芯作为副本。

    样本采集选树目视标志

    1、观察树木根茎的基部

    观察树木根茎是否有腐朽、断伤以及动物洞穴。若发现非浅根系树木的根系外漏,要检查是否有腐朽支根等现象,应避免选取腐朽严重的树木。

    2、观察主干树梢端

    在不同的环境应区别对待。在树木生长环境优越的区域,如果主干树梢有干稍,则可能树木已经开始腐心。在树木生长环境较为恶劣的区域,如果主干树梢有干稍,则可能是树龄较大的树木。

    3、观察树干

    查看树干是否弯曲偏扭。如有弯曲,应调查当地主打风向、常年风向对它的影响。风对于树干的影响标志为树冠、树干多呈旗形,向背风向倾弯。

    4、敲打树干

    用棍棒或生长锥敲打树干,如有空洞声音,多是腐心、朽木。

    样本的记录与编号

    1、选择好采样点后,必须记录采样点的名称、经纬度以及树木的生长状况、生态环境条件、树种、采集日期、地点和其他明显的特点。

    2、每棵树木所采样本分别编号,需在记录中表记录,在标本上也必须有明显标记,应清晰准确、易于分辨,并记录树木的坡向、坡度、海拔高度、郁闭度,能与记录表中的记录一一对应。

    树木生长锥的使用和维护

    1、生长锥安装好后,将钻头以90度角按在树干上。转动手柄,将钻孔器钻入树干中,用力不要太大,用力同时转动手柄。重要的是在转动手柄时保持平角,避免钻孔时太用劲。如果树木比较硬或者树木比较干,建议先使用电钻钻进一定的深度后,再使用生长锥往树干里钻,这样比较容易钻进去。

    2、当钻孔器穿透树干大约2-4厘米或0.8-1.5英寸时,建议停止用力推送,代替以张开的手掌简单地划圆转动手柄,直到钻孔器抵达需要的深度。钻孔深度通常深入树干中心。记住在整个钻孔过程中,保持钻头的垂直度。

    3、当生长锥钻到需要的深度时,停止转动手柄,从钻孔器的后面的孔将抽芯器插进去,(注意:抽芯器V型槽一定要朝上),尽可能的将抽芯器插到跟钻孔器一样深的地方。将抽芯器推入钻孔中后,将手柄反转半圈或者一圈,扭断树芯或者让树芯松动。

    4、扭断树芯后,将抽芯器小心的取出,此时树芯被抽芯器的齿端紧紧固定。如果可能的话,建议在检查树芯之后,再将它插入树中。这样帮助树木自我治愈,并能防止昆虫对敏感树种的侵害。取出树木样芯后,反转生长锥,将生长锥从树干中取出。

    5、不要将树木生长锥存储在潮湿和不干净的地方。常常清洗你的钻孔器,特别是钻头的螺纹和抽芯器,每次用完后都应立即清洗。使用稀油(例如缝纫机油),用一块小小的柔软并干净的纸巾或破布来清洗。要多加小心,因为螺纹和抽芯器都是非常尖锐的!你可以在钻头上使用蜂蜡,作为润滑油,对它进行保护,(但你要知道,如果做生物学的研究,蜂蜡可能会影响你的样品纯度)。多次取样后,应该用打磨工具对生长锥的镗口(螺旋刃口)进行打磨,以确保镗口(螺旋刃口)锋利。

    样本的存储和运输的安全事项

    1、截取圆盘样本后用野外输运工具抵达驻地,用石蜡两面封起,放入不收阳光直接照射的室内贮存。在运输过程中要固定,避免在图中晃动、碰撞,使样本碰碎、开裂。

    2、髓芯样本取下后,先装入准备好的塑料管或纸管中,每个采点的样芯须捆扎在一起,以免混淆,运输时须防止晃动。回驻地后,将样本放入髓芯板槽中,用乳胶粘好,再进行实验室处理。

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