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  • 技術文章
    樹木年輪氣候研究樹輪采樣標準
    發布時間:2018-01-10   點擊次數:517次

    本標準說明了樹木取樣環境的選擇,樹種的選擇,年輪樣本采集的方式、采集的高度、樣本采集的數量和樣本記錄的有關細則

    術語

    1、敏感度

    敏感度是測量樹木年輪序列對氣候信息敏感的量值指標。

    2、郁閉度

    郁閉度指森林中喬木樹冠遮蔽地面的成都,是反映林分密度的指標,以樹冠在林地垂直投影所占的面積與林地總面積之比表示。

    3、生長錐

    生長錐是一種用于鉆取年輪髓芯樣本的工具,規格有多種,長度在100-100cm,其組成分為三部分:1、鉆柄:鉆取樹芯用的把手,把手上帶有聚四氟乙烯防滑套,空心,能存放錐體和抽芯器,以保護錐體;2、錐體:為一長空心特種碳鋼桿,內徑有4.3mm,51.5mm,10mm,12mm四種,前端為5cm長的螺旋刃口,刃口可以通過旋轉進入樹木木質部,有三線和兩線螺紋兩種;3、抽芯器:是一個V型的通條(半圓形),前段有細齒刃,用于抽取樹木樣芯。

    采樣環境的選取原則

    環境限制因子

    1、人類影響  

     選擇樹木生長活動未受人類影響的采樣環境。

    2、環境穩定

    要求樹木生長的土壤、水分條件等自然環境未發生突變,沒發生過河流引水、大面積的山體滑坡、泥石流、地震、雪崩等改變森林生長環境的事件。

    3、自然災害

    選擇樹木生長未受森林火災、病蟲害等自然災害傷害的區域。

    4、山區

    山區采樣選擇林緣區、立地條件較差的樹株和石崖上的樹株,應避免在密林深處取樣。

    5、荒漠區 

    荒漠區采樣選擇地下水有保證的區域,包括以古河道為主或在離現河道較遠的地方、有生長能力且不受沙漠的掩埋作用的地方。

    森林樹線限制因子

    1、森林上線

    分析歷史時期溫度選取山區森林上限林緣區采樣較為適宜。

    2、森林下線

     分析歷史時期降水選取山區森林下線林緣區采樣較為適宜。

    敏感度限制因子

    樹木對氣溫、降水等氣候要素的敏感度主要受小環境的影響。

    1、地形

    主要是坡度和懸崖石壁的影響,表現為:懸崖優于石壁,迎風坡優于背風坡,陡坡優于緩坡。

    2、土壤厚度

    土壤厚度與敏感度成反比,應選擇土層厚度相對較薄的區域。

    3、郁閉度

    樹株之間的遮蔽對敏感度也有些影響,采樣時應選擇郁閉度較小的樹株。

    采樣時樹種的選取原則

    樹種的年輪紋印清晰

    樹種貯存一定的氣候信息量,即年輪的寬度存在逐年變異,而且與氣候要素的變化相呼應。

    樹種的偽輪和斷缺輪較少

    經濟樹種,特別是野果林不宜選擇

    選擇樹齡較長的樹種

    樣本的采集方式

    1、圓盤

    取樣工具多用油鋸,截取圓盤標本有利于年輪全方位、整體面積的分析,了解樹木生長的狀況,有利于偽輪和斷缺輪的判斷,并可用于其他研究。缺點是取樣是必須毀壞樹木,如在交通不便的區域,易造成人為的浪費,同時,標本的采集、搬運、保存過程均耗費很大的人力、物力。

    2、髓芯

    采樣工具為生長錐,鉆取樹木髓芯樣本,采集時省時、省力、運輸方便,在測量保存時較為容易,為取得大量的副本標本提供了便利,而且能保證樹木的正常生長,減少資源浪費,利于生態環境的保護。缺點是不能反映年輪的整體面貌,不利于了解樹干生長狀況及偽輪和斷缺輪的判斷。

    樣本的采集高度和樣本量

    1、采集高度

    圓盤采集高度以10cm為宜,髓芯采集以近于樹干根部為宜。

    2、樣本量

    一個采集點應采集15-20株相同樹種的圓盤或者髓芯樣本,一般以20株為適宜。髓芯樣本每株樹采集2個髓芯作為副本。

    樣本采集選樹目視標志

    1、觀察樹木根莖的基部

    觀察樹木根莖是否有腐朽、斷傷以及動物洞穴。若發現非淺根系樹木的根系外漏,要檢查是否有腐朽支根等現象,應避免選取腐朽嚴重的樹木。

    2、觀察主干樹梢端

    在不同的環境應區別對待。在樹木生長環境優越的區域,如果主干樹梢有干稍,則可能樹木已經開始腐心。在樹木生長環境較為惡劣的區域,如果主干樹梢有干稍,則可能是樹齡較大的樹木。

    3、觀察樹干

    查看樹干是否彎曲偏扭。如有彎曲,應調查當地主打風向、常年風向對它的影響。風對于樹干的影響標志為樹冠、樹干多呈旗形,向背風向傾彎。

    4、敲打樹干

    用棍棒或生長錐敲打樹干,如有空洞聲音,多是腐心、朽木。

    樣本的記錄與編號

    1、選擇好采樣點后,必須記錄采樣點的名稱、經緯度以及樹木的生長狀況、生態環境條件、樹種、采集日期、地點和其他明顯的特點。

    2、每棵樹木所采樣本分別編號,需在記錄中表記錄,在標本上也必須有明顯標記,應清晰準確、易于分辨,并記錄樹木的坡向、坡度、海拔高度、郁閉度,能與記錄表中的記錄一一對應。

    樹木生長錐的使用和維護

    1、生長錐安裝好后,將鉆頭以90度角按在樹干上。轉動手柄,將鉆孔器鉆入樹干中,用力不要太大,用力同時轉動手柄。重要的是在轉動手柄時保持平角,避免鉆孔時太用勁。如果樹木比較硬或者樹木比較干,建議先使用電鉆鉆進一定的深度后,再使用生長錐往樹干里鉆,這樣比較容易鉆進去。

    2、當鉆孔器穿透樹干大約2-4厘米或0.8-1.5英寸時,建議停止用力推送,代替以張開的手掌簡單地劃圓轉動手柄,直到鉆孔器抵達需要的深度。鉆孔深度通常深入樹干中心。記住在整個鉆孔過程中,保持鉆頭的垂直度。

    3、當生長錐鉆到需要的深度時,停止轉動手柄,從鉆孔器的后面的孔將抽芯器插進去,(注意:抽芯器V型槽一定要朝上),盡可能的將抽芯器插到跟鉆孔器一樣深的地方。將抽芯器推入鉆孔中后,將手柄反轉半圈或者一圈,扭斷樹芯或者讓樹芯松動。

    4、扭斷樹芯后,將抽芯器小心的取出,此時樹芯被抽芯器的齒端緊緊固定。如果可能的話,建議在檢查樹芯之后,再將它插入樹中。這樣幫助樹木自我治愈,并能防止昆蟲對敏感樹種的侵害。取出樹木樣芯后,反轉生長錐,將生長錐從樹干中取出。

    5、不要將樹木生長錐存儲在潮濕和不干凈的地方。常常清洗你的鉆孔器,特別是鉆頭的螺紋和抽芯器,每次用完后都應立即清洗。使用稀油(例如縫紉機油),用一塊小小的柔軟并干凈的紙巾或破布來清洗。要多加小心,因為螺紋和抽芯器都是非常尖銳的!你可以在鉆頭上使用蜂蠟,作為潤滑油,對它進行保護,(但你要知道,如果做生物學的研究,蜂蠟可能會影響你的樣品純度)。多次取樣后,應該用打磨工具對生長錐的鏜口(螺旋刃口)進行打磨,以確保鏜口(螺旋刃口)鋒利。

    樣本的存儲和運輸的安全事項

    1、截取圓盤樣本后用野外輸運工具抵達駐地,用石蠟兩面封起,放入不收陽光直接照射的室內貯存。在運輸過程中要固定,避免在圖中晃動、碰撞,使樣本碰碎、開裂。

    2、髓芯樣本取下后,先裝入準備好的塑料管或紙管中,每個采點的樣芯須捆扎在一起,以免混淆,運輸時須防止晃動?;伛v地后,將樣本放入髓芯板槽中,用乳膠粘好,再進行實驗室處理。

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