飞播造林作业设计-森林营造技术

任务3　飞播造林作业设计

任务目标

【能力目标】

会飞播造林作业设计；能组织指导施工。

【知识目标】

掌握飞播造林外业调查因子和内业设计。

任务提出

阅读飞播造林技术规程，3～4位学生为一组，每组各完成一块不同的造林地野外调查和内业设计工作。

任务分析

飞播造林作业设计任务包括三个阶段，第一阶段收集资料；第二阶段飞播区外业调查；第三阶段内业设计。

任务实施

【准备工作】

一、搜集资料

（一）图面资料

国家新编地形图、卫星相片、航摄相片、森林资源二类调查区划图、飞播工程规划图、施工检查验收图等。调绘底图要求采用1∶10 000～1∶25 000或更大比例尺地形图。

（二）文字资料

1．收集设计地区地质、地貌、水文、气象（温度、光照、降水）、土壤、植被等方面的资料。

2．收集设计区土地利用区划、综合农业区划（含林业区划）、生态工程总体规划、作业设计（人工造林、飞播造林、封山育林）、检查验收及其林业资源清查成果、社会经济发展状况（人口、劳力、经济收入、生活水平、交通等）等方面的资料。

3．收集相关的文件、技术标准、技术规程、管理办法和营造林方面的经验资料。

（三）组建设计队伍，进行技术培训

编制作业设计工作计划（方案）、制定劳动定额、技术经济指标、编制作业设计技术细则。（四）仪器准备

罗盘仪、GPS、皮尺或测绳、钢卷尺、计算机软件、计算器、铅笔、调绘笔、各种野外调查表格、生活、交通和劳保用品等的准备。

二、飞播区外业调查

（一）播区踏查

根据踏查方案，选择能控制播区的制高点，观察全貌及周围的地形、目测宜播面积比例，了解土地权属情况，框划播区范围，确定飞行作业航向。

（二）播区调查

采取线路调查和标准地调查相结合。根据自然条件的变化规律，线路调查沿播区走向成直线或折线设置；其线路总长度不小于播区周长的1/3。

1．自然条件调查

线路两侧各50 m为调查范围。并选择有代表性的地段进行标准地调查。采用目测和随机设置样地（标准地）实测相结合的方法调查。有林地、疏林地调查样地面积100 m²，灌木林样地面积为10 m²，草本群落样地面积1～4 m²。样地数量：小班面积3 hm²以下设2个，4～7 hm²设3个，8～12 hm²设4个，13 hm²以上设置不少于5个。

（1）土壤调查　调查土壤种类、土层厚度、机械组成、土壤质地、湿度、pH值等因子。

（2）植被调查　了解不同植物群落的组成、外貌特征（高度、盖度）、根系盘结度、分布状况以及对种子触土、幼苗生长的影响。

（3）现有林木调查　调查现有林木的生长发育状况、分布规律、更新特点以及人工林成活率和影响成活的原因等。

（4）气象因子调查　主要了解近5年的年平均降水量，各月、逐旬降水量的平均值及降水日数和年最高、最低降水量；连阴雨、伏旱出现的日数、季节和频率；播种季节的主要风向、平均风速、最大风速、特殊性灾害等。

2．社会经济调查　调查播区范围人口分布，交通情况，土地权属，农林业生产建设状况，农村能源消耗情况以及畜牧种群数量、放牧习惯、当地相关的劳动生产定额等，当地政府和群众对飞播造（营）林的认识和要求以及附近可使用机场等情况。

3．土地利用现状　如开荒、樵采、放牧等人为活动情况。

（三）播区测量

1．基线测设　根据播区地形情况，可选定在播区中部或一侧测设。有国家测绘的1∶50 000以上比例尺地形图的地区，可按播区确定的飞行作业航向方位角，在地形图上找出两个明显的地形地物点，连接两点并延伸至播区两端，作为基线；在没有国家测绘的1∶50 000以上比例尺地形图的地区或地形地物不易判读的沙区，采用支导线法测设基线。

2．航标线测量　有国家测绘的1∶50 000以上比例尺地形图的地区，播区在图上设计后，在航标线起止点附近寻找明显地形地物点起测，利用航标线通过的地物点，采用地形图进行校核；没有国家测绘的1∶50 000以上比例尺地形图或地形地物不易判读的沙区，航标线必须从基线的航标点起测，平差校正采用支导线点法。航标线的测定，一般采用罗盘仪测角，测绳量距。校正方法：每测定1000 m左右，选一个明显的地形地物点，量取该点至基线的距离与测过的距离累计进行比较，允许误差为1/50；超过50条播带的大播区，误差不得超过一带。在误差允许范围内进行平差时，将误差配赋到后几个航标点上，但每个航标点的配赋量不得超过播带宽的1/10。

三、内业设计

内业整理播区调查卡片，求算小班面积，并分别造林面积与营林面积分地类统计播区宜播面积。

（一）飞播造（营）林设计

1．树（草）种设计

（1）树种选择　根据播区条件和适地适树的原则以及种源供应条件，确定适宜的飞播树（草）种。引进树（草）种要试验成功后方可应用。

（2）树种配置设计　树种配置方式分六种类型：乔木纯播；乔木混播；乔、灌混播、灌木纯播、灌木混播、灌草混播。

为提高森林防火、保持水土和抵抗病虫害能力，提倡针阔混交、乔灌混交、灌木混交，采用全播区或带状混播等方式进行播种，培育混交林。

营造林小班应尽量设计乔木纯播或混播；灌草混播只限于沙区飞播。

2．播种期设计　在保证种子落地发芽所需的水分、温度和幼苗当年生长达到木质化的条件下，以历年气象资料和以往飞播造（营）林成效分析为基础，结合当年天气预报，确定最佳播种期。

3．播种量设计　以既要保证播后成苗、成林，又要力求节省种子为原则。播种量结合实际参照飞播造林技术规程附录D，依据式（5-1）确定。(www.xing528.com)

式中：

S—每公顷播种量（g/hm²）；

N—每公顷计划出苗株数（株/hm²）；

E—种子发芽率（%）；

R—种子纯度（%）；

A—种子损失率（鸟、鼠、蚁、兽危害率）（%）；

G—飞播种子出苗率（%）；

W—种子千粒重（g/千粒）。

设计每架次载种量，计算播区种子需要量。

设计种子处理方式和方法。

4．地面处理设计

（1）植被处理设计　对草类盖度大于0．7、灌木盖度大于0．5的地块，应进行植被处理设计，并现场勾绘处理面积。植被处理可采取炼山、人工割灌（草）或先割后炼等方法进行，炼山时间应以有利于恢复土壤结构、种子触土和新生植被庇护飞播幼苗为最佳；对于水土流失严重和植被稀少小班，应提前封护育草（灌），使草（灌）植被有所恢复，以提高飞播成效。

（2）整地设计　为提高土壤保水能力和增加种子触土机会，对地表死地被物厚或土壤板结的播区地块，根据当地社会、经济条件，可设计简易整地，并计算相应的工程量。

沙区流动、半流动沙地上实施飞播作业，可选择风蚀地段搭设沙障。结合播区条件，设计材料种类、沙障长度，并计算工程量和材料需要量等。

（3）机型与机场的选择　根据播区地形地势等地貌特点和机场条件，选择适宜的机型。

根据播区分布和种子、油料运输、生活供应等情况，就近选择机场；若播区附近无机场，经济合理的条件下可选建临时机场。

（4）飞行作业方式设计　根据播区的地形和净空条件、播区的长度和宽度、每架次播种带数和混交方式，设计飞行作业方式。

飞行作业方式分为单程式、复程式、穿梭式、串联式以及重复喷撒作业法等。

根据设计的树（草）种、播种量及飞行作业方式，设计飞行作业架次组合。

（5）飞行作业航向设计　按基本沿着相同海拔高度飞行作业的原则，结合播区地形条件，确定合理的飞行作业航向，图面量算播区的飞行方位角；一般航向应尽可能与播区主山梁平行，在沙区可与沙丘脊垂直，并应与作业季节的主风方向相一致，侧风角最大不能超过30°。同时应尽量避开正东、西向。

（6）航高与播幅设计　根据设计树（草）种的特性（种子比重、种粒大小）、选用机型、播区地形条件确定合理的航高与播幅。为使飞播落种均匀，减少漏播，一般每条播幅的两侧要各有15%左右的重叠；地形复杂或风向多变地区，每条播幅两侧要有20%的重叠。

（7）导航方法设计　根据播区具体情况和机组的技术条件设计选择人工信号导航或GPS导航。人工信号导航要设计2～3条航标线，并在图面确定起始航标点的位置；GPS导航应在图面计算各播带导航点经纬度坐标。

（8）播区管护设计　依据播区社会经济情况、土地权属和当地政府的意见，结合飞播造（营）林的经营方向，对播后5年提出适宜的封育管护形式和措施。参照执行GB/T15163和国家林业主管部门的有关规定。

（9）人工撒（点）播设计　播区内对飞机难以作业的宜播地块，应设计人工撒（点）播。

四、投资概算与效益估测

（一）投资概算

分别对飞播造（营）林直接生产费用、管理费和复播费进行投资概算：

1．直接生产费　包括种子费（包括调运费和药物处理费等）、飞行费（包括飞行费、调机费等）、地面处理费（包括植被处理费、简易整地费）、勘察设计费、飞播作业费（包括种子处理费、种子复检费、装种费、导航费、机场租赁费、交通运输费、其他费用等）、播区管护费（封禁设施费、育林措施费）等。

2．管理费　包括技术培训费、施工监理费、成苗及成效调查费、办公费等；补植、补播费或复播费等。

（二）效益估测

从经济效益、生态效益和社会效益三方面进行预测和评价，并尽可能用货币价值进行测算。

五、调查设计文件的编制

（一）设计说明书

飞播造（营）林设计说明书一般以地（市）或建设单位为单位分播区合并编制，也可以县（市）为单位编制，应简明扼要，方便生产。主要内容包括播区概况、飞播条件分析、播区边界范围与面积、宜播面积（分别造林面积与营林面积）、树（草）种选择与配置、播种量与用种量、种子处理方法、播种期、播区地面处理、机型与机场、飞行作业方式与架次组合、导航方法、播区管护、投资概算等（附表5-30、5-31）。

（二）设计图件

1．播区作业图　以播区为单位，采用1∶50 000或1∶25 000比例尺地形图为地理底图编绘成图。编绘内容包括播区界线、接种（点）线（或航标线）、小班界线、地类符号以及飞行作业架次组合表等。

2．播区地面处理图　以播区为单位，采用1∶50 000或1∶25 000比例尺地形图为地理底图，根据播区地面处理设计编绘播区地面处理设计图。编绘内容包括播区地面处理范围、小班界线及相关的设计要素等。

附表5-30　飞播造林小班调查表

附表5-31　播区地类面积统计表

思考与练习

一、查阅资料，完善项目报告。

二、结合实例，谈谈如何做好造林规划设计工作。

三、结合自己的实际体会，谈谈做好造林作业设计应注意什么问题。