1、 ICS 65.020 CCS B 60 DB42 湖北省 地方 标准 DB42/T 1734 2021 城市森林自然度评价技术导则 Technical guidelines for assessment of urban forest naturalness 2021 - 08 - 06 发布 2021 - 10 - 06 实施 湖北 省市场监督管理局 发 布 DB42/T 1734 2021 I 目 次 前言 . III 引言 . IV 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 前期准备与样地调查 . 1 前期准备 . 1 小班选取 . 2 样地设置 . 2
2、 样地调查内容 . 2 5 评价指标计算与量化 . 3 群落组成指标 . 3 结构特征指标 . 3 群落演替指标 . 5 干扰程度指标 . 6 6 城市森林自然度综合指数计算 . 6 熵值法确定各指标权重系数 . 6 样地森林自然度综合指数值 . 7 城市森林自然度综合指数值 . 8 7 城市森林自然度等级标准划分 . 8 DB42/T 1734 2021 II DB42/T 1734 2021 III 前 言 本文件按照 GB/T 1.1 2020标准化工作导则 第 1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
3、本文件由华中农业大学提出。 本文件由湖北省林业标准化技术委员会归口。 本文件起草单位：华中农业大学、湖北省林业调查规划院、武汉林业发展有限责任公司。 本文件主要起草人：佃袁勇、黄光体、周志翔、王鹏程、周靖靖、滕明君、陈强、林成军、董炼、 乔木林、张武、张源长。 本文件为首次发布。 本文件实施应用中的疑问，可咨询湖北省林业标准化技术委员会，联系电话： 027-86952116，邮箱： ；对本文件的有关修改意见，请反馈至华中农业大学，电话： 027-87282010，邮箱： 。 DB42/T 1734 2021 IV 引 言 从 2012年起，我国将城市森林自然度作为评定“国家森林城市”的指标之一
4、。目前，关于城市森林 自然度的评价在我国尚处于探索阶段 ,并没有统一的指标体系与评价方法。因此为了能更好地评价城市 森林的生态现状和发展情况，构建一个完备的城市森林自然度评价技术标准迫在眉睫。本文件以城市森 林外业样地调查资料为数据源，通过对典型城市森林资源的调查分析，开展了城市森林自然度等级评估 技术的系统研究和实践，最终形成了湖北省城市森林自然度评价技术体系。 DB42/T 1734 2021 1 城市森林自然度评价技术导则 1 范围 本文件规定了湖北省内城市森林自然度评价的前期准备、样地调查、数据分析处理及自然度等级标 准划分等技术规范。 本文件适用于湖北省内城市森林自然度评价技术的指标
5、选取与数据调查、指标的量化与权重系数 计算、样地森林自然度与城市森林自然度综合指数值的计算等各环节的工作。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 LY/T 2250-2014 森林土壤调查 技术规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 地带性顶级群落 zonal climax community 地带性顶级群落是指一个地带区域内生态演替的最终阶段，是生物群落经过一系列演替，最后所产 生的保持相对稳定的群落。 森林自
6、然度 forest naturalness 森林自然度是指作为衡量森林群落类型当前状态与地带性顶级群落（或原生乡土植物群落）之间的 差距的指标，其具体含义包括林分结构（径级分布、垂直分布）、树种组成等与地带性顶级群落的近似 程度。 城市森林自然度 urban forest naturalness 城市森林自然度是在城市区域内，衡量森林群落类型当前状态接近地带性顶级群落（或原生乡土植 物群落）的程度。 熵值法 the entropy method 熵值 法是一种客观评价指标权重的方法。它通过计算各项指标的熵值 来判断指标的 离散 程度， 从而 计算出 各个 指标的权重。 4 前期准备与样地调查
7、前期准备 DB42/T 1734 2021 2 4.1.1 评价指标选取 本文件从群落的组成、结构、演替、干扰程度等 4个方面中选取 14个指标进行城市森林自然度评价。 4.1.2 资料收集 调查区域 1:10000地形图 、高分辨率遥感影像、林相图、气候条件、水文及所有图像的文字说明， 城市森林规划设计调查数据等。 小班选取 对城市森林内所有小班进行分层抽样（按地类及郁闭度级），在层内使用随机抽样方法选取小班， 抽取小班面积为森林总面积 的 5% 10%。 样地设置 4.3.1 样地 大小 乔木林、竹林样 地面积为 20 m 20 m，灌木林样地面积为 10 m 10 m。 4.3.2 样地
8、数量 对 抽样 选择的小班进行样地调查。在进行样 地调查时，应深入小班内部 ，选择最能代表本小班特征 的样地调查点进行调查。选取的样地具体数量视小班面积而定，具体规定见表 1。 表 1 样地数量要求表 小班面积 (N)/hm2 样地数量 （ 个 ） N 3 1 2 3 N 8 2 3 8 N 12 3 4 N 12 5 6 4.3.3 样地位置标注 记录样地的详细位置，按省市县（区）乡镇村及小地名、样地中心点经纬度坐标来进行标注。 样地调查内容 4.4.1 环境因子 环境因子的调查包括： a) 地形分为大地形、中地形和小地形。大地形与中地形根据地貌图确定，大地形、中地形分类应 符合 LY/T
9、2250-2014 附录 B的规定。小地形依据目测确定； b) 海拔使用野外导航定位仪或海拔仪测定。 4.4.2 森林特征 森林特征的调查包括： a) 样地内进行每木检尺，调查和记录树种、胸径、枯立木状况、病虫害及火灾受害情况； DB42/T 1734 2021 3 b) 每个样地内分别设置 5 m 5 m的灌木样方、 1 m 1 m 的草本样方各 5个 ，梅花形布设， 采用目 测法调查小样方内灌木物种 和草本物种 的盖度 ； c) 采用点抽样的方法调查林层数，调查距抽样点最近 4 株胸径大于 5 cm 树与其最 近相邻木构成 的空间结构单元的林层数，抽样点数至少为 49 个； d) 使用罗盘
10、仪或全站仪获取每木定位数据，树种编号与每木检尺对应，用以计算树种隔离程度； e) 采用样线法和统计法调查林分郁闭度 ； f) 设置 30 个 1 m 1 m的小样方，逐一调查乔木层各树种 3 m以下的更新苗木数量，健康株 1株记 1株，衰弱株 1株记 0.5株，死亡株不计。 5 评价指标计算与量化 对各个指标的定性化数据按照其接近自然的程度从 0 1进行赋值，赋值越接近 0说明接近自然的程 度越低，反之赋值越接近于 1则说明接近自然的程度越高。 群落组成指标 5.1.1 草本盖度 草本盖度计算见式（ 1）： = /5 (1) 式中： M 草本盖度； S 各草本样方盖度之和。 5.1.2 灌木盖
11、度 灌木盖度计算见式（ 2）： = /5 (2) 式中： N 灌木盖度； T 各灌木样方盖度之和。 5.1.3 乔木层生物多样性指数 乔木层 生物多样性 指数计算见式（ 3）： = =1 ln (3) 式中： SW 乔木层生物多样性 指数； S 物种数目； Pi 第 i个树种株数在林分树木总株数中所占百分比。 结构特征指标 5.2.1 胸径变异系数 DB42/T 1734 2021 4 胸径标准差计算见式（ 4）： = 11 （ ） 2 =1 (4) 式中： SDdbh 胸径标准差 ； n 某样地内乔木株数； 样地内所有被测乔木的平均胸径。 胸径变异系数计算见式（ 5） = (5) 式中： C
12、Vdbh 胸径变异系数； Meandbh 胸径平均值； SDdbh 胸径标准差 。 5.2.2 林层结构 抽样点林层数的均值，将样地 林层结构分为单层结构 、双层和 复层结构，分别赋值 1/3、 2/3和 1。 5.2.3 树种隔离程度 用混交度来说明混交林中树种空间隔离程度 。 单株混交度计算见式（ 6）： = 14 4=1 (6) 式中： Mi 第 i株个体的混交度，取值为 0、 0.25、 0.5、 0.75或 1； Vij Vij =0，参照树 i与第 j株相邻木为同种； Vij =1，参照树 i与第 j株相邻木非同种。 林分平均混交度计算见式（ 7）： = 1 (7) 式中： 林分平
13、均混交度； N 林分总株数。 5.2.4 标准化郁闭度 本文件利用高斯分布（正态分布）将郁闭度这一指标值进行精确量化，如图 1所示，横轴为郁闭度 实测值，纵轴为不同郁闭度赋予的值，分别赋值 1、 0.6、 0.2、 0。 DB42/T 1734 2021 5 图 1 郁闭度指标值高斯分布 群落演替指标 5.3.1 天然更新等级 天然更新等级根据幼苗各高度级的天然更新株数确定，更新等级评价标准见表 2： 表 2 更新等级评价标准 更新等级 幼苗高度级（ cm） 30 30 49 50 更新良好 5000 3000 2500 更新中等 3000 4999 1000 2999 500 2499 更新
14、不良 3000 1000 500 天然更新等级分为 更新良好 、 更新中等 、 更新不良 ，分别赋值 1， 0.5， 0.25。 5.3.2 乡土树种占比 乡土树种占比计算见式（ 8）： = / (8) 式中： V 乡土树种占比； K 乡土树种株数； S 样地树种总株数。 5.3.3 自然构成系数 某树种优势度计算见式（ 9）： DB42/T 1734 2021 6 = / (9) 式中： Di 第 i个 树种的优势度； Si 第 i个 树种胸高断面积之和； T 所有乔木树种胸高断面积之和。 相对优势度计算见式（ 10）： = /i (10) 式中： IVi 第 i个 树种相对优势度； Di
15、第 i个 树种的优势度。 自然构成系数计算见式（ 11）： = (11) 式中： CI 自然构成系数； IV 相对优势度； CAV 顶级适应值。 CAV值 由专家评分确定，结合各乔木树种的优势度和生态幅，首先确定该地区的顶极种，继而以之 为标准，确定其 它树种的 CAV值，取 值范围为 1 10。 干扰程度指标 5.4.1 林分起源 林分起源方式分为天然林、飞播林和人工林，分别赋值 1、 0.6、 0.2。 5.4.2 自然枯立木占比 自然枯立木株数占比分为 0， 5%)、 5%， 10%)、 10%， 1)三类，分别赋值 1， 0.5， 0。 5.4.3 森林火灾受害木占比 受害木株数占比分
16、为 0， (0， 20%)、 20%， 50%)、 50%， 1四类，分别赋值 1、 0.5、 0.25、 0。 5.4.4 病虫危害株数占比 病虫危害株数 占比 按林业 检疫性 有害生物或林业 非检疫性 有害生物分别赋值，将林业 检疫性 有害 生物受害木株数占比分为 0， 10%)、 10%， 30%)、 30%， 59%)、 60%， 1四类，分别赋值 1、 0.5、 0.25、 0；将非林业 检疫性 有害生物受害木株数占比分为 0， 10%)、 10%， 30%)、 30%， 59%)、 60%， 1四类， 分别赋值 1、 0.8、 0.6、 0.4。 6 城市森林自然度综合 指数 计算
17、 通过熵值法计算得到森林自然度评价体系中各个指标的权重值，得出城市森林自然度综合 指数值 。 熵值法确定各指标权重系数 DB42/T 1734 2021 7 具体步骤如下： a) 原始数据标准化见式（ 12）： = (12) 式中： Xij 第 i个样 地第 j项指标的原始数据值； 第 i个样地 第 j项指标 标准化后的值。 b) 计算 第 j个评价指标下第 i 个样地 的指标值占该指标的比重见式（ 13）： = / =1 (13) （ i=1， 2， 3， n； j=1， 2， 3， m） 式中： n 样地个数； m 评价指标个数； Pij 第 j个评价指标下第 i个样地的 指标值占该指标的
18、比重。 c) 计算第 j项指标的熵值见式（ 14）： = =1 ln() (14) 式中： ej 第 j项指标的熵值； k k与样地数 n有关，一般令 k=1/ln(n)。 d) 计算第 j 项指标的差异系数见式（ 15）： = 1 (15) 式中： gj 第 j项指标 的差异系数。 e) 计算第 j项指标的权重见 式（ 16）： = =1 (16) 式中： Wj 第 j项 指标的 权重值。 样地森林自然度综合 指数值 计算样地森林自然度综合 指数值 见式（ 17）： = =1 (17) 式中： Si 第 i个样 地的森林自然度综合 指数值 ； m 评价指标个数； Wj 第 j项指 标的 权重
19、值。 DB42/T 1734 2021 8 Pij 第 j个评价指标下第 i个样地 的指标值占该指标的比重。 城市森林自然度综合 指数值 计算出每个样地的森林自然度 指数值 后，可求出整个城市范围的森林自然度综合 指数值 ，并根据综 合 指数值 来对城市森林自然度等级进行划分。 城市森林自然度综合 指数值 计算见式（ 18）： = =1 =1 / (18) 式中： M 城市森林自然度综合指数值 ； L 小班分层抽样的层数； Wh 小班分层 抽样第 h层的权 重 ； Shi 第 h层第 i个样 地的森林自然度综合 指数值 ； Nh 第 h层的样地 数量。 7 城市森林自然度等级标准划分 根据植被
20、天然性程度以及计算出的 城市森林自然度综合指数值 将城市森林自然度划分为 5个等级， 见表 3。 表 3 城市森林自然度等级 综合指数值 等级 自然度特征定性描述 M 0.8 5级 向地带性顶极群落过渡的自然森林，处于演替后期的次生林类 型，物种组成复杂，多层结构，异龄林，以地带性顶极适应值较 高的树祌为主，包括常绿、落叶阔叶混交林、 针阔混交林群落 。 0.6 M 0.8 4级 处于演替中后期的自然森林植被类型，结构完整，多层结构，地带性适应值较高的树种占一定比例，包括针阔混交林群落 。 0.4 M 0.6 3级 先锋群落次生林，以地带性先锋树种为主，结构较完整的针阔混交林、阔叶混交林 。 0.2 M 0.4 2级 结构稍丰富纯林和结构层次单一针阔混交林，人工痕迹严重 。 M 0.2 1级 林相残破人工纯林，几乎无天然性成分，小老头林 。
