全 文 ：第 33卷 第 6期 生 态 科 学 33(6): 1095−1099
2014 年 11 月 Ecological Science Nov. 2014

收稿日期: 2014-04-18; 修订日期: 2014-04-23
基金项目:国家自然科学基金热带木麻黄海防林近自然更新正相互作用机理(31400538); 院所长基金“多功能森林抚育经营创新技术研究”
(CAFYBB2012013)
作者简介: 刘宪钊(1981—), 男, 博士, 助理研究员, 研究方向为近自然森林经营, E-mail: lxz9179@caf.ac.cn
*通信作者: 陆元昌(1957—), 男, 博导, 研究员, 研究方向为近自然森林经营, E-mail: ylu@caf.ac.cn

刘宪钊, 周燕华, 陆元昌, 等. 线截抽样调查在热带次生林恢复经营中的应用[J]. 生态科学, 2014, 33(6): 1095−1099.
LIU Xianzhao, ZHOU Yanhua, LU Yuanchang, et al. The application of Line intersect sampling investigation on tropical secondary
forest management [J]. Ecological Science, 2014, 33(6): 1095−1099.

线截抽样调查在热带次生林恢复经营中的应用
刘宪钊 1 , 周燕华 2, 陆元昌 1,*, 薛杨 3
1. 中国林业科学研究院资源信息所, 北京 100091
2. 海南省农业厅, 海口 571100
3. 海南省林业科学研究所, 海口 571100

【摘要】 整合了线截抽样理论及在热带地区国家森林调查和培育中的经验, 并将其应用于热带次生林植被恢复研究的
前期调查中。结果显示, 这种方法能够解决热带植被类型多样性和分布不均匀带来的调查困难, 能够实现林分信息的
快速获取, 更重要的是能快速了解研究区目标树种的生长和分布状况, 为次生林的恢复性经营提供直观参考。

关键词：线截抽样; 热带早期次生林; 经济用材种; 生态特殊种
doi:10.14108/j.cnki.1008-8873.2014.06.010 中图分类号：S718.5 文献标识码：A 文章编号：1008-8873(2014)06-1095-05
The application of line intersect sampling investigation on tropical secondary
forest management
LIU Xianzhao1, ZHOU Yanhua2, LU Yuanchang1,∗, XUE yang3
1. Research Institute of Forest Resource Information Techniques, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China
2. Hainan Agriculture Department, Haikou 571100, China
3. Hainan forestry science institute, Haikou 571100, China
Abstract: In this study, the method called “line intersect sampling” was introduced to get the stand information in tropic area.
The results showed that this method can solve the problem of the survey caused by the vegetation diversity and uneven
distribution, which was helpful for getting the stand information quickly. What is more, it can let forest managers know the
growth and distribution of target trees quickly and provide reasonable insight into secondary forest recovery.
Key words: line intersect sampling; tropic secondary forest; economical woody tree species; ecological special tree species
1 前言
作为地球陆地上物种最为丰富、结构最为复杂
的森林生态系统, 热带林在保护生物多样性、维持
全球碳氧平衡、养分循环和调节气候变化等方面具
有重要作用[1]。但是, 长期以来由于人们对热带森林
的掠夺式开采及不合理的经营, 使得热带森林的破
坏极为严重。海南岛天然林的覆被率从1956年的
25.7%降至1983年的7.2%[2], 虽然近些年的一些保护
性措施使得海南的天然林面积有所回升, 但是热带
次生林(尤其是弃耕或人工造林失败形成的早期次
生林)的植被恢复工作还是十分必要和紧迫。
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森林资源和生态状况综合监测是指在一定时间
和空间范围内, 利用各种信息采集、处理和分析技
术及其他相关技术, 对森林生态系统、湿地生态系
统、荒漠生态系统及其他相关的生态系统进行系统
观察、测定、分析和评价, 以全面展现监测期间森
林资源和生态状况变化, 综合揭示各种因素的相
互关系和内在变化规律, 为林业和生态建设以及
国家宏观决策和社会公众及时提供全面、准确的
信息服务[3]。热带森林作为地球上生物多样性最
高、生态功能最为强大植被类型, 随着人们的过度
开发和利用已成为生物多样性消失最快和生态功
能退化最为严重的生态系统之一[1]。在海南每年都
会有大量的土地由于不合理的经营变成荒地, 这些
原本覆盖着郁郁葱葱的天然林的地方已经成为生
态功能极脆弱地区, 仅能依靠着它们自身的潜力进
行自我的恢复和重建。为了加速次生林的恢复进程
我们必须对其进行保护和适当的经营改造。但在
进行上述工作之前我们需要了解这些地区次生林
的详细情况。
热带地区进行资源监测或样地的本底调查有着
它的特殊性。由于热带地区物种众多加之分布的不
均匀, 一般的踏查和传统的标准地调查不能反映该
地区植被状况, 大面积的资源调查又需要大量的人
力、物力和财力, 不符合林业行业的实际情况。所
以急需要寻找一种符合热带地区次生林植被要求的
调查方法。在这个背景下, 我们根据线截抽样的原
理并结合其他热带国家的相关经验, 提出了一种适
用于热带早期次生林的森林资源调查方法。
2 材料与方法
2.1 线截抽样的概述
线截抽样由Warren和Olsen在上个世纪六十年
代初首次提出。当时 , 新西兰人在对当地Pinus
radiate 林分的采伐剩余物进行估测中发现在迹
地上布设狭长的长形方样地, 便可在设置样地的
同时调查剩余, 这样就减少了剩余物的搜寻时间,
但在精度等方面没有优势。如果减少样地的宽度
成一条直线 , 仅调查与样线相截的剩余物 , 他们
推断 , 这部分剩余物与总体成一定的关系 , 并成
功地构造了一个估计量[4–5]。试验证明, 线截抽样
是快速获取稀疏样地林木信息的一个行之有效的
方法。
线截抽样在取样概率问题上采用法国著名学者
Buffon于1777 年提出的随机投针问题。但在实际调
查中, 有时情况往往与上面随机投针问题恰好相
反。被调查对象已经存在, 我们布设一条或几条样
线, 用被截取的调查对象组成样本, 以推算总体。刘
素青等在对这种情况的分析统计发现这两种情况的
抽中的概率相等[6]。
线截抽样在林木调查中的应用是将每株树的树
冠投影看做一个圆形, 通过树冠投影和调查样线的
相切、相割和相离来判断林木是否抽取。刘素青[7-8]
对线截抽样在林分株数、蓄积量和林网调查中的原
理和应用介绍的十分清楚, 并通过实验得出线截抽
样在保证精度的前提下比普通样地调查效率提高4
倍以上。
它包括两个层面: 一是能够最大程度的获取研
究区域内植被的信息; 二是通过先期对植被情况的
分析, 在数据的收集过程中按照经营和保护的目的
明确目标树种(经济用材、生态稳定)的组成和分布情
况, 并绘制成图, 为下一步的保护和恢复性经营提
供直观的参考。
2.2 基于森林培育目标的树种调查
基于森林培育目标的调查方法是该调查方法的
雏形, 这种方法形成于菲律宾热带天然林培育的实
践中[9–10]。这个方法的核心是先根据森林培育的目
标设计出一个目的树种的目录, 然后把在调查中出
现于这个目录中的大于一定尺寸标准的林木作为培
育目标林木记录下来。调查区域设定相对大的一个
区域, 在这个区域内确定一个假想的调查基地线,
在与基线垂直的方向上设计调查节, 节间距可视森
林情况设置为100 m、200 m、300 m或400 m。实践
证明: 在不足50 hm2的地域进行调查常常采用100 m
的节间距, 而像非洲热带雨林一样的更大区域这个
距离可以调整到400 m[11]。在各调查节上设置方形
样地连续进行调查, 样方面积可为2 m×2 m, 5 m×
5 m 或是10 m×10 m。面积的确定主要是根据调查样
地内林冠投影的大小来确定, 对于灌木的测量一般
的采用2 m×2 m, 幼树和小乔木选取 5 m×5 m, 大
乔木（DBH: 5 cm—40 cm）的调查则选用 10 m×10 m,
这个方法的优点是调查的区域可以相对大, 以包括
充足的地带情况, 节间的距离可以为减少工作量和
6 期 刘宪钊, 等. 线截抽样调查在热带次生林恢复经营中的应用 1097

时间, 而连续的样方可以集中反映出林分的自然情
况。且有了集中的标准地调查和分散和抽样调查两
方面的优点。
3 线截抽样调查在早期热带次生林中的应用
3.1 线截抽样调查的引入
热带次生林尤其是早期次生林往往具有种类
多、物种(数量、种类)分布不均匀的现象。从图 1
我们可以看出, 物种种类的增加和调查面积的扩大
之间的关系在局部上表现的并不是很明确。为了解
决这个问题, 在调查中更好的反映研究区域植被的
情况, 我们利用线截抽样的原理并结合热带国家在
森林培育中的相关经营, 提出了用于早期热带次生
林的线截抽样调查方法。
该方法能全面评测早期次生演替中幼林生长和
恢复状况以便为进一步的经营设计提供参考的一种
方法。选择能够反映线性条件的带状样地对研究区
进行布设, 布设前先在研究区内设置假象基线, 要
求带状样地和基线垂直, 具体的带宽根据林木树冠
的投影来确定。这种方法的优点就是样地布设和植
被调查同时展开, 并分类记录目标树种。
3.2 调查准备及执行
与以上调查设计相应, 为外业工作服务的准备
工具包括下列物品(以一个调查小组为例):
1) 一张调查区的 1: 10000 (或 1: 25000）比例尺
的地形图;

图 1 撂荒区封育 7 年后天然更新幼树、幼苗的种-面积曲线
Fig. 1 Species-area curve of natural regeneration in
abandoned land after 7 years enclosure
2) 目的树种名录(经济用材种 Economical woody
tree species、生态特殊种 Ecological-species);
3) 罗盘仪或手持罗盘各一个, 用于确定基线和
调查带方位角;
4) 围尺若干个;
5) 50 m 测绳及 5 m 测绳各 2 根;
6) 2 m 或 3 m 标杆一棵;
7) 灌丛砍刀二把;
8) 记录用自动铅笔一支。
调查工作的第一步是要选择一个面积较大的有
代表性的地段作为调查区域。本项工作的代表区在
土地利用区划踏实工作中已经确定。由于研究区的
次生林均属处于早期发育阶段的山地常绿阔叶林,
所以只选定了一个代表区域, 面积为 7 hm2。
第二步是设定调查基线。基线可以沿道路或河
流边缘设置, 穿过整个调查区域, 用罗盘仪定向。这
条基线自以是概念上的, 也即只要不影响确定方向,
就不区明确砍伐出来。从进入调查区的第一个调查
带开始沿基线方向第 100 m 水平距离设一个标准,
为调查带的起始点。
第三步是设调查带及样方。从基线的 100 m 标
桩点开始与基线垂直的方向设置, 如果其线通过调
查区, 则调查带向上、下两个方向走, 直到区域的
边缘。进入调查带后, 用 50 m 测绳沿与基线垂直
的方向拉出调查带的中心线。用罗盘仪控制中心线
的走向。
最后的样方设置调查实际上以第三步同时进行
的。从基线开始用沿中线 5 m 测绳量出一个 5 m 水
平距, 在上下边要用 2根 5 m测绳标定样方, 然后测
定和计算样方中的林木, 并把样方的特点记录在
“备注”栏中。
3.3 调查结果制图
为了解研究区域整体概况和可以利用经营程度,
将收集整理的数据按照调查样方设置的顺序依次输
入到 Excel 表单中。在此需要说明, 为了制图的简便
易行将每一个样方用一个表格代替, 只记录样方内
是否有经济用材种、生态特殊种的情况, 具体的数
量情况分开记录。将不同类别的样方填充颜色, 就
可以总体上清楚这个研究区域植被的可利用情况
(图 2)。
根据图 2, 经济用材种、生态特殊种和两种树种
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图 2 撂荒地封育 7 年后不同功能组树种的分布示意图
Fig. 2 Schematic diagram of species with different management goals on abandoned land after 7 years
共同存在的地段能够清晰的呈现在一张植被恢复
图上, 考虑到天然更新主要表现为聚集分布的特
点, 样带周边的区域与样带区域植被具有相似的
特征, 由此可以快速了解整个撂荒地的次生恢复
群落中不同地段植被的信息。对于存在经济用材
树种或生态特殊树种的地段, 目前不需要进行人
为管护和促进更新的措施, 但是对于经济用材树
种和生态特殊树种缺失的地段, 需要通过人工促
进天然更新、人工补植、加强管护等方式来促进
该地段植被的恢复。
6 期 刘宪钊, 等. 线截抽样调查在热带次生林恢复经营中的应用 1099

4 结论
线截抽样调查与制图能够解决植被情况复
杂对调查产生的影响 , 在保证信息精度的同时
快速的获取林地的信息, 并通过制图直观的反映
调查区林分的整体概况。这种源于热带国家森林
培育经验且兼有线截抽样技术的方法十分适合于
热带退化次生林、弃耕地和等森林植被受到严重
破坏的地区的调查研究。但是, 这种方法对于热
带天然林或人工林的调查和应用还需要进一步
的研究。
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