林业司法鉴定中树木损伤程度评估方法研究
张有福
宁夏绿森源林业评估咨询有限公司 宁夏银川 750000
引言:
林业在生态系统里处于十分重要的位置,树木是林业的关键组成元素,树木的生长情况同生态平衡,经济收益和社会稳定紧密相关。在林业活动之中,树木受到损伤的事情时不时会发生,如被人砍伐,病虫侵害或者遭遇自然灾难破坏等,这些损伤不但影响到树木自身的生长,还会引发一系列的连锁反应。林业司法鉴定属于解决林业纠纷,判断责任的关键手段,树木损伤程度的判定是林业司法鉴定的重点环节,若能精确判定树木损伤程度,就可以给司法裁决赋予坚实的根基,保证各方正当权益,维持林业秩序,推动林业可持续发展。因此,深入探究树木损伤程度判定方法有着重要的现实意义。
一、树木损伤类型及影响
1.1 机械损伤
机械损伤大多由人为或者外力造成,如砍伐,折断,撞伤等。人为砍伐如果没按照规定来,就会使树木数目骤降,破坏森林资源。例如,有的地方发生过非法盗伐案件,很多树木被砍掉,这严重影响了森林生态系统的完整性。外力折断经常是由于大风,暴雨等自然灾害造成的,树木枝干折断以后,光合作用和营养输送都会受到影响,削弱树木的生长活力,降低其抵抗病虫害的能力。
1.2 病虫害损伤
病虫害对树木的危害很大,不同的病虫害对树木造成的危害也不一样。蛀干害虫会在树干里蛀食,形成虫道,破坏树木的输导组织,造成树木输水输养受阻,进而使树木生长衰弱甚至死亡。常见的蛀干害虫有天牛类,天牛类蛀干害虫可将杨树、柳树等树木咬得千疮百孔。病害方面,松材线虫病是松树的毁灭性病害,松材线虫通过松墨天牛传播,进入松树体内后大量繁殖,破坏松树细胞结构,致使松树快速枯死,对松林生态安全构成极大威胁。
1.3 环境胁迫损伤
环境污染、气候变化等环境胁迫因素也会给树木带来损伤。空气污染里的有害气体,二氧化硫,氮氧化物等,通过叶片气孔渗入树木体内,会扰乱光合作用和呼吸作用,致使叶片出现伤斑,失绿等情况。水污染如果含有重金属,化学物质等,就会妨碍树木根系生长,引发根系腐烂,吸收功能变差,气候变化造成的温度异常,降水不均等状况,会改变树木物候期,春天气温回暖太早,树木提前发芽,碰到倒春寒就容易遭受冻害。
二、树木损伤程度评估方法
2.1 直观观察法
直观观察法是基本的评估方法,鉴定人员依靠专业知识和经验,直接观察树木的外观来判定损伤程度。先看树木的整体情况,树干是不是倾斜或者弯曲,树冠是否完好,有没有明显的缺枝少叶状况;再看树干,注意树皮是否出现破损或者剥落,伤口有多大,有多深,愈合情形如何,有无流胶或者流液的现象。针对树枝,要查看是否折断或者干枯,新生枝条的生长情形等。在观察叶片时,留意叶片的颜色,大小,形状是不是正常,有无病斑或者虫害痕迹,叶片是否掉落等。
2.2 生长指标分析法
生长指标分析法,是通过胸径、树高、冠幅等生长指标来分析树木的损伤程度。胸径用胸径尺,在离地面 1.3 米的地方进行测量,树高用激光测高仪来测量,冠幅则是测量树冠垂直投影的最大宽度。新梢生长量要在生长季末期进行测量,年轮分析要钻取木芯,用显微设备来观察年轮宽窄的变化。评估时,将同区域、同树种的健康树木的生长数据当作正常模型,然后将受损树木的数据和它做比较,比如,某个森林受到病虫害的侵害之后,被侵树木的新梢生长量下降了 30% ,而且胸径的生长已经停止,还比健康的树木少长了 15%,这种情况下就可以断定是中度损伤。这种方法虽然客观性比较高,但是操作起来比较繁琐,而且树木生长周期比较长,周围环境的因素很多,容易影响到评估的结果。
2.3 无损检测技术应用
应力波、超声波和电阻抗成像检测技术都是基于物理波或电学特性的树木损伤程度评估的常用无损检测技术。应力波检测技术通过敲击树干产生应力波,利用传感器接收树木内部腐朽、空洞引起的信号反射和散射,快速确定内部缺陷,如古树腐朽检测中通过低波速区域确定腐朽部分,但受材质不均影响大;超声波检测技术利用超声波在健康与损伤木材中的传播速度、衰减的不同,在木质电线杆腐朽检测中能够准确界定缺陷的位置和范围,检测精度高但成本高;电阻抗成像检测技术通过电极施加微弱电流,测量电阻抗值并重建图像,在病虫害侵蚀树木检测中可以直观地看到病变的区域,但是算法复杂且图像分辨率低。三种技术各有优劣:应力波检测高效无损但专业性强,超声波检测准确但是成本高,电阻抗成像直观但是算法繁琐,在实际操作中往往需要配合使用。
2.4 模型模拟评估法
模型模拟评估法,利用数学模型来模拟树木的生长过程与损伤反应。如生理生态过程的林窗模型,会考虑树木的光合作用、呼吸作用、水分传输等生理过程,以及光照、温度、水分等环境因素对树木生长的影响。模型通过输入树木初始参数、环境参数以及损伤参数,从而模拟出树木在不同损伤情况下的生长改变,另外还有依靠力学原理的树木倒伏风险模型,依照树木的形态结构、木材力学特性以及外力作用,去算出树木在各种不同损伤状态下的倒伏危险。
对一片遭受风灾的森林进行评估时,用林窗模型,输入受灾前树木种类、胸径、树高、冠幅等参数,风灾强度、持续时间等损伤参数,模拟树木在风灾后的生长恢复状况。模拟结果同实际观测比较,可较好预估树木受损后的走向,给制定合适的森林恢复办法给予依照,模型模拟评估法能综合考量多种因素,对树木损伤的长期影响评价效果不错,不过模型创建要很多数据,而且模型参数校准麻烦,准确度受模型假定和数据品质影响。
三、结论
林业司法鉴定中树木损伤程度评估要综合多种方法。直观观察法,生长指标分析法,无损检测技术以及模型模拟评估法各有长处,联合使用就能对损伤做到全面,精确的评价。将来研究可从四方面冲破,开发高精度,低花费的无损检测新技术,比如高分辨率电阻抗成像;依靠大数据和人工智能改良评估模型;创建标准的多种方法融合评估流程;针对古树名木和复合损伤情形设计专门的评估方案,从而推动林业司法鉴定工作向科学化,规范化方向发展。
参考文献:
[1] 薛晓明 , 南程慧 , 费宜玲 , 等 . 涉林司法鉴定现状和对策研究 [J]. 铁道警察学院学报 ,2023,33(05):88-91.