兴安落叶松林火后植被恢复遥感评价技术导则编制说明.docx

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1、兴安落叶松林火后植被恢复遥感评价技术导则编制说明一、工作简况1、任务来源2020年10月，内蒙古标准化协会下达“内蒙古标准化协会关于 兴安落叶松林火后植被恢复遥感评价技术导则团体标准立项的公 告的通知，同意立项，起草单位按照要求开始起草标准。2、起草单位及协作单位、归口单位起草单位：内蒙古农业大学；协作单位：北京林业大学、内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所、 内蒙古自治区林业监测规划院；归口单位：内蒙古标准化协会。3、主要起草人本文件由内蒙古农业大学负责起草，成员有张秋良、黄华国、王 冰、林思美、孟劫、王嘉夫、赵旭、弥宏卓。二、制定标准的必要性和意义为了加强对退化天然林的保护与管理，国家林业局在

2、2010年制 定了天然林资源保护工程建设评价技术规程，并分别在2012年与 2016年发布了西南山地退化天然林恢复规程与退化森林生态 系统恢复与重建技术规程，这一系列有关退化天然林恢复重建的标 准出台，表明了我国对退化天然林恢复工程的重视。内蒙古大兴安岭林区作为我国重要的天然林森林生态功能区，同 时也是我国主要的木材生产地之一。因气候、土壤环境等因素，在林 火干扰后其森林自然恢复过程十分缓慢，导致该林区的火烧迹地出现 了森林的退化现象。自国家“九五”计划以来,一批围绕天然林保护的国 家级林业科技攻关项目、林业重大科技支撑计划、国家自然科学基金 项目和林业行业专项等得到了国家及相关部门的持续资助

3、，其中包括 了退化天然林分类与评价技术的创新研究。而生态修复，生态文明标 准化建设作为内蒙古自治区标准化体系建设发展规划的重点之一，对 该地区的经济建设和社会发展具有重大意义，而目前在该区域还未有 火后恢复遥感模型评价的相关的标准。因此，制定火后森林恢复遥感 评价技术的标准，可以及时把握森林生态系统恢复的现状和程度，正 确评估火后森林恢复过程中生态系统结构及功能的动态变化，找出影 响森林恢复的关键因素，为调控恢复进程和预测恢复轨迹的发展等生 态系统可持续管理实践提供理论基础。对退化的森林进行恢复评价是合理进行森林生态系统管理的基 础，传统划分恢复阶段的评价方法主要是通过一系列生态指数，利用 空

4、间代替时间的方法从水源涵养与水土保持这两大关键生态系统服 务功能方面进行统计分析、定量评价，能够从时间尺度上评价特定区 域天然林整体自然恢复状态。然而林火后自然恢复状态会受到地形、 气候条件的影响而产生空间分布上的差异，因此结合林分生理过程模 型与遥感数据空间异质的特点，定量研究遥感信号与林分结构的关 系，更能够准确的描述火后森林恢复演替阶段的时空变化特征，从而 实现对不同迹地类型、恢复措施和气候条件下的森林恢复演替阶段预 测评价，为该区域火后退森林植被的经营管理与恢复措施的实施提供 一定的科学依据。三、主要起草过程1、前期准备为了满足研究的需要，研究小组前期做好了数据资料收集的准备 工作。包

5、括收集现有的国内外免费公开的不同分辨率的遥感影像数 据，并对其进行初步的影像预处理工作，形成标准编写的初步框架和 基本思路。同时依据基本思路，设计外业调查方案，于2018年7月 在内蒙古大兴安岭地区开展外业调查、数据采集工作，并对采集到的 数据进行内业分析处理。2、组成标准起草小组，制定起草方案从2019年初开始，研究小组按照GB/T1.12009标准化工作 导则第1部分：标准的结构和编写规则的要求，由内蒙古农业大 学林学院牵头会同北京林业大学林学院、内蒙古大兴安岭林业科学技 术研究所、内蒙古自治区林业监测规划院的有关森林经营科技人员、 生产技术人员等组成标准起草小组，进行本标准征求意见稿的起

6、草工 作。起草组明确了参编单位、参编人员的任务和职责，由内蒙古农业 大学张秋良、北京林业大学黄华国等负责起草、编制标准，由内蒙古 农业大学负责制定标准编制申报流程，由内蒙古农业大学、北京林业 大学、内蒙古大兴安岭林业科学技术研究所、内蒙古自治区林业监测 规划院负责技术内容指导，共同完成标准的起草和编制。3、完善标准内容，形成标准征求意见稿起草小组成立之后，查阅了大量相关的文献及国内外有关技术标 准，结合十三五重点研发计划课题火烧与采伐迹地植被恢复和功能 提升关键技术研究进行了实地调查、试验，在编写者积累的相关研 究成果基础上进行了征求意见稿的起草工作，并按照新版GB/T 1.1-2020标准化

7、工作导则第1部分标准化文件的结构和起草规则 的要求规范标准格式，经过多次修改，于2021年2月形成了工作组 讨论稿。2021年3月邀请东北林业大学、中国消防救援学院、内蒙 古林业科学研究院和内蒙古森工集团绰源林业局有限公司5位专家 进行内部函审，根据专家的意见进行修改，经过反复研讨、修改和完 善，形成征求意见稿上报。四、制定标准的原则和依据，与现行法律、法规、标准的依据1、编制原则本标准的编制根据遥感技术在火后植被恢复的大量应用的基础 上遵循通用性、可操作性和先进性三个原则。(1)通用性以林火后植被恢复为目标，提出恢复评价标准和技术，制定的标 准所适用的范围内蒙古大兴安岭林区位于大兴安岭的西北

8、部，该区域 兴安落叶松林占有绝对优势，本标准对于该区域的森林恢复定量评估 具有通用性；本标准本着科学合理、技术成熟、有针对性的定量研究 遥感信号与林分结构的关系，能够准确的描述火后森林恢复演替阶段 的时空变化特征。从而实现对不同迹地类型、恢复措施和气候条件下 的森林恢复演替阶段预测评价，为该区域火后森林植被的经营管理与 恢复措施的实施提供一定的科学评价技术。(2)可操作性标准中所需要的调查数据包括样地基本结构参数均可按照林业 调查技术规程测量获取。标准中制定的方法，符合火后植被生长特征, 能定量化的对火后植被生长进行准确评估，方法所提出的评价参数具 有计算简单、符合实际等特点。(3)先进性本标

9、准应用遥感技术结合少量地面样地数据，可以对大面积的火 烧迹地恢复情况进行定量评价，与传统的地面调查评估相比，节省了 大量的人力、物力，具有先进性和科学性。2、编制依据该标准制定依托于十三五国家重点研发计划课题“火烧及采伐迹 地森林生态系统恢复和功能提升关键技术(2017YFCO504003) ”而开 展，外业调查及内业分析所需的人力、物力，均得到了该科研项目经 费支撑；标准所适用的林区设有多个生态监测站点，积累了大量的历 史调查数据及气象观测数据，且生态站内设施齐全，站内人员具有丰 富的调查经验，为科研工作者开展外业调查工作提供了方便；标准的 内容与格式严格按照GB/T 1.1-2020标准化

10、工作导则第1部分：标 准化文件的结构和起草规则的要求进行编制。3、与现行法律、法规、标准的关系本标准制定的内容符合国家相关法律、法规、政策的规定。本标 准属于内蒙古地区首次提出制定，不存在与相关法律法规相抵触之 处，也不与其他标准相冲突。五、主要条款的说明，主要技术指标、参数、试验验证的论述1、主要条款说明本技术导则共包括8章。第一章规定了本技术导则的适用范围； 第二章规范性引用文件，通过对国内外相关标准的查阅，综合本技术 导则的引用情况，罗列出5项相关标准作为本标准的规范性引用文 件；第三章说明了术语何定义；第四章说明了评价流程；第五章说明 了遥感数据源的选择与预处理；第六章说明了火烧迹地调

11、查的目的、 内容、要求和处理方法；第七章说明了评价方法；第八章说明了评价 结果和报告。2、主要技术指标、参数、试验论证的论述本标准对内蒙古大兴安岭林区兴安落叶松林火烧迹地调查的内 容、要求和处理方法，遥感数据源的选择与预处理，火后恢复阶段划 分的标准、遥感评价指标体系及其评价流程、方法和成果等做了明确 的规定，指标的来源及确定主要包括以下步骤：（1）基于现有的相关研究确定遥感评价指标广泛参考了国内外相近研究区的遥感恢复指数评价应用研究，主 要的参考文献包括大兴安岭植被指数变化趋势及影响因子分析、Post-Fire Vegetation Succession and Surface Energy

12、 Fluxes Derived from Remote SenSing、Post-fire tree recruitment of a boreal larch forest in Northeast China等。文献研究结果表明遥感植被指数对大兴安岭 地区火后植被恢复具有很强的响应；应用时间序列分析方法可以很好 地监测火后植被恢复过程；通过与地面实测样点建立回归关系可以有 效的对植被恢复进行定量评价。本标准采用遥感中常见的增强型植被 指数（EW）,该指数可以减少大气和土壤噪音的影响，稳定反映植被 状况；应用时间序列分析方法提出了相对增强植被指数（Rj）与相 对恢复速率指数（R77）,通分别

13、对恢复阶段与恢复速率进行评价，以 上指数具体计算过程在标准中有详细描述。（2）进行现场样地调查相关文献Remote sensing approach to detect post-fire vegetation regrowth in Siberian boreal larch forestX大兴安岭北坡火烧迹地森林景观恢复及其影响因子一一以郁闭度指标为例的研究结果表明森林 郁闭度是描述森林结构的一个重要指标，对大兴安岭地区火后森林恢 复程度有着很好的指示作用。在本标准制定过程中，起草单位相关人 员于2018年7月在内蒙古大兴安岭地区开展火烧迹地调查工作，对 火烧迹地与其对照样地进行了郁闭度的

14、测定。测定与计算均参考了相 关标准：森林资源数据采集技术规范第2部分：森力资源规划设计 调查。（3）分析验证指标适用性北京林业大学相关人员对样地数据与遥感数据进行联合分析，分 别确定了恢复阶段与恢复速率指标的划分范围。利用遥感指标计算结 果与对应的样地实际调查结果进行回归分析可以验证指标的适用性。 其中，恢复程度遥感指标的阈值划分主要依据样地调查的实测值进行 划分，相关文献大兴安岭火烧迹地森林自然恢复过程的研究研究 结果提供基于样地调查的郁闭度变化划分不同恢复阶段相对郁闭度 指数（RC/）阈值，并结合对应的遥感评价指数（RIEvl）进行回归分 析，给出遥感评价指标的阈值范围；恢复速率遥感指标的

15、阈值划分主 要参考Post-fire response of North American boreal forest net primary productivity analyzed with satellite observations 、 基于 3PGS-MTCLIM模型模拟根河林区火后植被净初级生产力恢复及其 影响因子等相关文献，文献指出基于遥感指标的北方森林重度火烧 迹地平均恢复周期约为8-10年，由于火后植被的恢复周期与火烧严 重程度具有极强的负相关性，因此，本标准以火后第8年周期作为恢 复慢速的阈值，而快速与中速的划分阈值则取0-8年的中值作为划分 阈值，以用来评价火后恢复速率

16、的快慢。六、重大意见分歧的处理依据和结果本标准在编写过程中没有重大意见分歧。七、采用国际标准或国外先进标准的，说明采标程度，以及国内外同 类标准水平的对比情况本标准未采用国际标准或国外先进标准。八、其他应说明的事项无。九、征求意见说明起草单位：内蒙古农业大学、北京林业大学、内蒙古大兴安岭林业 科学技术研究所、内蒙古自治区林业监测规划院。起草人：张秋良、黄华国、王冰、林思美、孟劲、王嘉夫、赵旭、 弥宏卓。联系电话:序 号团体标准章条编号意见内容提出单位/专家是否 采纳不采纳（说明原因）1英文标题应加注兴安落叶松的拉丁学名。内蒙古林业科学研究 院/郭永盛研究员采纳2目次补充标准目次，方便查阅文件内 容。内蒙古林业科学研究