含度量误差的黑龙江省主要树种生物量相容性模型

基于516株样木的生物量数据,采用非线性度量误差模型理论和方法,构建了黑龙江省15个主要树种(组)总生物量与地上、地下、树干、树冠、树枝、树叶6个分项生物量以及分项生物量间的相容性生物量模型,分别选出各树种总生物量和各分项生物量的最优模型,采用比值函数分级联合控制方程组构建了以总生物量为基础的相容性模型,并采用对数变换对总生物量模型消除异方差,采用加权回归对各分项生物量模型消除异方差.结果表明:本文所建的15个树种(组)相容性生物量模型中,总生物量的预估精度最高,达到90％以上;其次是地上部分生物量和树干生物量,预估精度在87.5％以上;地下部分、树冠、树枝和树叶生物量的预估精度相对较低,但绝大多数树种(组)的预估精度在80％以上;所有树种(组)总生物量、地上部分生物量、树干生物量模型的模拟效率(EF)值达0.9以上,绝大多数树种(组)的地下部分、树冠、树枝、树叶生物量模型的EF值在0.8以上.     

上海两种常绿阔叶树种生物量分配及异速生长模型

选取香樟(Cinnamomum camphora)和广玉兰(Magnolia grandiflora)两种上海代表性树种作为研究对象,采用整株收获法获取两种树种主要测树因子和地上各组分生物量,分析生物量分配格局,采用非线性方程,探讨最佳生物量异速生长模型和预测变量。结果表明:(1)香樟和广玉兰树种地上生物量分配表现为干枝叶。树叶、树枝、树干生物量分别占地上整株生物量的17.88%和27.31%、30.48%和27.93%、51.64%和44.76%,广玉兰叶和枝的生物量相对比例差异不显著。(2)基于胸径、高度、冠幅3个变量,建立了9种异速生物量模型,通过方程拟合优度进行评价,香樟叶、枝、干和地上整株生物量分别以模型8、模型3、模型4和模型7拟合效果最好;广玉兰则分别以模型4、模型9、模型2和模型4拟合为好。鉴于树木高度和冠幅的不易获得性,在综合考虑模型拟合优度和适应性的基础上,实际应用中需选择既实用又符合精度要求的模型。     

辽河源不同龄组油松天然次生林生物量及空间分配特征

油松是中国暖温带区域主要的森林植被,精确计算油松天然林生物量及准确表征空间分布特征对其在固碳释氧、林木积累营养物质等方面的生态服务功能评估具有重要意义。目前,国内基本上没有进行油松天然次生林生物量及空间分配在一个年龄序列上的研究。研究的主要目的是准确估算河北省平泉县辽河源自然保护区4个龄组油松天然次生林林分各组分的生物量,并揭示生物量在空间的分配特征。在每种林分内,林下植被层(灌木和草本)和凋落物层生物量通过样地调查和全挖取样的方法计算。基于胸径(DBH)和树高(H)的异速生长方程则用于计算乔木层生物量。结果表明:(1)林分生物量大小排序为:成熟林(397.793 t/hm2)近熟林(242.188 t/hm2)中龄林(203.801 t/hm2)幼龄林(132.894 t/hm2);(2)乔木层生物量成熟林(373.128 t/hm2)近熟林(224.991 t/hm2)中龄林(187.750 t/hm2)幼龄林(119.169 t/hm2)。地上部分各组分生物量大小关系略有差异,幼龄林和近熟林为:干根枝叶干皮球果,而中龄林和成熟林则是干根枝干皮叶球果。干生物量对于各龄组乔木层生物量来说是最大的贡献者,所占比例表现为:中龄林(66.25%)近熟林(64.38%)成熟林(62.09%)幼龄林(38.41%),而贡献较小的球果则是成熟林(1.02%)幼龄林(0.88%)近熟林(0.72%)中龄林(0.53%)。根系总生物量在18.315 t/hm2(中龄林)—44.849 t/hm2(成熟林)之间,其组分生物量大小整体上表现为:根桩粗根大根细根小细根;(3)灌木层生物量成熟林(0.861 t/hm2)近熟林(0.790 t/hm2)中龄林(0.559 t/hm2)幼龄林(0.401 t/hm2),各组分生物量大小为根茎叶;(4)草本层生物量幼龄林(3.058 t/hm2)近熟林(2.017 t/hm2)中龄林(1.220 t/hm2)成熟林(1.181 t/hm2),地下部分生物量均大于地上部分;(5)凋落物层生物量成熟林(22.623 t/hm2)近熟林(14.390 t/hm2)中龄林(14.272 t/hm2)幼龄林(10.265 t/hm2),各层生物量大小为:未分解层半分解层全分解层。(6)在各层次生物量的比较中,4个龄组均表现为乔木层凋落物层草本层灌木层。其中,幼龄林乔木层生物量占89.67%、中龄林占92.13%、近熟林占92.90%,成熟林占93.80%。     

黑龙江省不同龄组软阔混交林碳密度及其分配

以不同龄组的黑龙江省软阔混交林为研究对象,采用样地清查和异速生长方程模拟的方法,量化了黑龙江省不同龄组软阔混交林碳密度及其分配比例。结果表明:(1)黑龙江省软阔混交林具有较高的碳密度和较强的碳汇功能。不同龄组间的森林生态系统总碳库、植被、碎屑、土壤碳库的碳密度均差异显著,而不同龄组间植被、碎屑及土壤碳库碳密度在生态系统总碳库的分配比例均无显著差异。(2)森林生态系统各碳库碳密度随龄组呈上升趋势。植被碳库中,不同龄组间乔木层及其各器官碳密度(枝除外)均差异显著,而乔木层中各器官碳密度的分配比例均无显著差异;各龄组间灌木和草本层碳密度无显著差异。碎屑碳库中,枯落物碳密度随龄组呈显著上升趋势,而木质残体无显著变化。(3)相同龄组下,不同地区的林地特征会引起软阔混交林各碳库碳密度或其分配格局的差异。(4)林分密度、胸高断面积、平均胸径中,胸高断面积能更准确地反映碳密度随龄组的动态变化。     

广西主要森林植被碳储量及其影响因素

广西森林面积和覆盖率位居全国前列,在全国和区域碳平衡中起着至关重要的作用。正确评价广西森林植被碳储量、碳储量的时空格局及其影响因素对我国碳循环及碳汇研究具有十分重要的意义。为阐明广西森林植被碳储量分布格局及其主要影响因素,基于广西10类主要森林类型345个样地的调查,结合森林资源清查资料,估算广西主要森林植被碳储量,探讨广西不同森林类型、不同龄组、不同层次的碳储量组成与分配。采用地统计学方法描绘了植被碳密度空间分布,并采用主成分分析方法和回归分析方法分析了植被碳储量的影响因素。结果表明:广西主要森林植被总碳储量达到746.06 Tg(1Tg=10~(12) g),平均碳密度为55.37 t/hm~2,松树、杉木、桉树、栎类、软阔、硬阔、石山林、竹林、八角和油茶林对广西植被碳储量的贡献比例分别为26.83%、12.28%、6.67%、3.03%、20.37%、16.32%、10.84%、0.88%、1.38%和1.39%。各森林类型植被碳密度介于20.77—108.28 t/hm~2,大小顺序为硬阔软阔松树杉木栎类石山林桉树八角竹林油茶。广西区森林植被碳密度在7.05—219.73 t/hm~2之间,总体表现为广西北部、西南部和广西东部存在高值区,广西中部和东南部有明显的低值区。碳储量以乔木层占优势,且随林龄增大呈逐渐增加的趋势。影响广西植被碳储量的主控因子是平均胸径、林龄和林分密度,经度、碱解氮、全氮、有机碳是影响碳储量的关键因子。     

思茅松人工林根系特征与生物量分配

通过研究不同径级思茅松人工林根系特征、地上部分各器官以及根系生物量分配特征,构建以胸径和树高为变量的思茅松人工林各器官生物量的异速生长方程,为思茅松人工林乔木层碳储量的准确测算提供科学依据。结果表明:思茅松的粗根(根径2.0 cm)、大根(1.0~2.0 cm)、中根(0.5~1.0 cm)和小根(0.2~0.5 cm)的根长和比根长随径级增加而增大,细根(0.2 cm)的比根长降低;中根、小根和细根在根生物量中所占的比例随径级增大先减小后增加,粗根和大根先增加后减小;同一径级中,细根的比根长远高于其他根系类型;思茅松各器官生物量分配大小比例为干枝根叶果,树干生物量均占全株生物量50%以上,各器官生物量随着径级的增大而增加,地上生物量和地下生物量之间呈显著正相关。思茅松单株地上部分生物量在2.23~324.95 kg,根生物量在0.52~41.80 kg,根颈、主根和侧根的生物量随径级增加而增加,根颈/主根、根颈/总根、侧根/主根与胸径和树高呈显著正相关,主根/总根与胸径和树高呈显著负相关;思茅松人工林各器官和总生物量异速生长模型的非线性回归与对数转换后的线性回归的AIC差值都大于2,误差为相乘型,选用线性模型更合适。各器官和总生物量线性模型的R_(adj)~2为0.661~0.992,除球果外,加入树高的模型能较好地拟合各器官与全株生物量。     

山西太岳山华北落叶松生物量分配格局与异速生长模型

生物量作为森林生态系统的基本数量特征之一,其分配格局和估算模型对森林生产力、功能评价和碳循环的研究具有重要意义。本文以山西太岳山地区的华北落叶松人工林为研究对象,对其生物量分配格局和异速生长模型进行了分析。结果表明:(1)华北落叶松地上与地下生物量之间呈显著线性相关(P0.001);去皮树干、树皮、枝、叶、果和根分别占整株生物量的47.20%、10.36%、15.16%、6.80%、0.78%和19.69%;(2)树冠生物量的垂直分布由大到小依次为中层(48.19%)、下层(29.11%)和上层(22.70%);随着径阶的增加,枝生物量的相对分配比例呈上升趋势,叶生物量与之相反;(3)根系生物量分配随着根系直径的减小而降低;根桩生物量和粗根生物量所占比例随着华北落叶松径级的增加而呈上升趋势,其余等级的根系均呈相反趋势;(4)器官生物量与胸径、树高、年龄和树冠长度之间呈显著性指数关系(P0.05);异速生长模型对去皮树干、树皮、根和整株生物量的解释率均超过了90%,而对枝、叶生物量的解释率相对较低,分别为81.3%和74.4%;基于胸径和树高能实现较好的生物量预测效果。     

松嫩平原不同生育期虎尾草无性系构件生长与生物量分配

以松嫩平原不同生育期的虎尾草无性系为研究对象,分别在虎尾草无性系拔节期和完熟期进行大样本取样,并对其地上、地下各构件的数量性状及生物量分配进行统计分析,研究虎尾草在不同生育期的生长特性及生长策略.结果表明:虎尾草株高、总根长、总根表面积、根体积、地上生物量、地下生物量、总生物量在两个生育期之间均存在显著差异.在两个生育期,地上、地下生物量分配与总生物量呈显著幂函数异速生长关系.在拔节期,总生物量与分株数、总根长、总根表面积和根体积呈显著线性同速生长关系;而在完熟期,均呈显著幂函数异速生长关系.虎尾草无性系在不同生育期存在着不同的生长策略,在拔节期主要采取的是无性系外部空间的优先扩展策略,而在完熟期主要采取的是无性系内、外部空间兼顾的补充和扩展策略.     

沱江流域亚热带次生植被生物量及其模型

 本文采用标准地法、标准木及回归分析法(乔木)和样方收获法(灌木和草本)研究了沱江流域清水河支流次生植被生物量及其分配规律,并从生物量协调性角度探讨了主要树种的适宜性。 1．应用11种回归模型研究沱江流域主要次生植被类型优势种生物量与胸径或材积因子的关系,表明以y＝aXb模型相关性最好,应用性强,其相关系数范围在0.946～0.999。 2. 不同群落类型地上部分生物量的大小排序为柏木、栓皮栎林>桤木、柏木林>柏木林>铁仔、黄荆灌丛>马桑灌草丛,其地上部分生物量分别为95.721、77.546、38.719、11.969和4.073t·hm-2。另外两类墨西哥柏林的地上部分生物量分别为21.065和16.810t·hm-2。 3．乡土树种和墨西哥柏根桩及粗根的生物量占各自总根量的比例分别为80.42％和62.09％,其地下部分生物量占各自总生物量的比例分别为23.89％和7.44％,占各自地上部分生物量的比例分别为17.67％和6.9％,表明引入沱江流域的墨西哥柏地上部分和地下部分生物量的不协调,存在潜在的易倒趋势。 4．对比分析和评价了主要次生植被类型及树种生物量分配及垂直结构,生产潜力和防护效能,提出较高演替阶段的群落为该区域多功能的优化模式。     

基于树木起源、立地分级和龄组的单木生物量模型

以马尾松(Pinus massoniana)和落叶松(Larix)的大样本实测资料为建模样本,以独立抽取的样本为验证样本,把样本按起源、立地和龄组进行分级,采用与材积相容的两种相对生长方程,分普通最小二乘和两种加权最小二乘,对地上部分总生物量、地上各部分生物量和地下生物量进行模型拟合和验证,使用决定系数、均方根误差、总相对误差和估计精度等8项统计量对结果进行分析。结果表明:两个树种地上部分总生物量,立地分类方法,模型的拟合结果和适用性都最优;马尾松VAR模型较优,而落叶松CAR模型较好;两种加权最小二乘方法,在建模样本和验证样本中表现得不一致。在建模样本中,加权回归2(权重函数1/f^0.5)略优于加权回归1(权重函数1/y^0.5),但在验证样本中,加权回归1却明显优于加权回归2。而同时满足建模样本拟合结果最优和验证样本检验结果最优的组合中,只有加权回归1。两个树种地上部分各分量生物量,模型拟合结果和适用性,均为干材最优,树叶最差、树枝和树皮居中,样本分类、模型类型和加权最小二乘方法对干材生物量的影响,规律和地上部分总生物量相同;样本分类、模型类型和加权最小二乘方法的最优组合,用验证样本检验的结果,总相对误差树枝不超过±10.0%,树皮不超过±5.0%,树叶马尾松不超过±30.0%,落叶松不超过±20.0%。两个树种地下部分(根)生物量,样本按龄组分类方法,模型拟合结果最优,与材积相容的模型总体上优于与地上部分总生物量相容模型。     

林木分化对兴安落叶松异速生长方程和生物量分配的影响

林木因对资源竞争而产生分化,从而影响林木的异速生长方程和生物量分配,但其影响程度还不清楚。采用林木相对直径法将38株兴安落叶松(Larix gmelinii)样木在林分中的分化等级分为优势木、中等木和被压木,量化林木分化对林木异速生长方程和生物量分配的影响。结果显示:生物量组分异速生长方程多以胸径(DBH)为自变量为好,但以枝下高处的树干直径为自变量估测其枝、叶生物量时更精确。在一定的胸径范围内,同一胸径下不同林木分化等级的地下部分各组分生物量没有显著差异(P0.05),但优势木分配更多的生物量给枝和叶,中等木比优势木分配更多的生物量给树干,中等木比被压木分配更多的生物量给地上部分,而且被压木和中等木的树高显著高于优势木。除根茎生物量之外,不同林木分化等级的生物量组分(包括枝、叶、树干和根系)的相对分配比例无显著差异(P0.05),根冠比保持相对稳定。这些结果表明,主要由竞争而引起的林木分化改变了兴安落叶松地上生物量组分的异速生长和分配,但其相对分配格局较为保守。     

Pattern of carbon allocation across three different stages of stand development of a Chinese pine (Pinus tabulaeformis) forest

The pattern of carbon (C) allocation across different stages of stand development of Chinese pine (Pinus tabulaeformis) forests is poorly documented. In order to understand the effects of stand age on the C pool of the Chinese pine forest ecosystem, we have examined the above- and belowground C pools in three differently aged stands of Chinese pine in the northern mountains of Beijing, China, by plot-level inventories and destructive sampling. Our results suggest that tree branch and foliage biomass should be estimated by age-specific equations. Reasonably accurate estimates of tree stem, tree root, aboveground, and total tree biomass in a Chinese pine forest at different development stages were obtained using age-independent allometric equations from tree diameter only. The ratio of belowground to aboveground tree biomass was relatively constant with stand aging, remaining around 21?%. The contribution of aboveground tree biomass C increased from 21?% of the total ecosystem C in a 25-year-old stand to 44?% in a 65-year-old stand, subsequently falling to 41?% in a 105-year-old stand, while the contribution of mineral soil C decreased from 64?% of the total ecosystem C in 25-year-old stand to 38?% in a 65-year-old stand, subsequently increasing to 41?% in a 105-year-old stand. The C stock of the total ecosystem and its aboveground tree, tree root, forest floor, and mineral soil components continuously increased with stand ageing, whereas the C stock of the understory showed a declining trend and contributed little to the total site C pool.     

人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响

为揭示不同程度的人为干扰对中亚热带森林生物量及其空间分布格局的影响机制,在湘中丘陵区4种处于不同程度的人为干扰、地域相邻的植物群落:檵木-南烛-满山红灌草丛(LVR)、檵木-杉木-白栎灌木林(LCQ)、马尾松-石栎-檵木针阔混交林(PLL)、石栎-红淡比-青冈常绿阔叶林(LAG)设置固定样地,结合植物群落调查,采用收获法和建立主要树种各器官生物量相对生长方程,测定和估算群落生物量。结果表明:(1)随着人为干扰程度减弱,群落总生物量呈显著的指数函数增长(P0.05),地上部分、地下部分生物量表现为异速生长,LAG与PLL乔木层生物量差异不显著(P0.05),4个群落灌木层生物量及其各器官、地上部分、地下部分生物量均呈先增加后下降的变化特征,草本层生物量及其地上部分、地下部分生物量先下降再增高,凋落物层现存量总体上呈增加趋势;(2)不同程度的人为干扰,群落生物量的空间分布格局不同,LVR群落灌木层、草本层生物量相当,LCQ群落灌木层生物量占明显优势,草本层生物量下降,PLL和LAG群落乔木层生物量占绝对优势,灌木层、草本层和凋落物层生物量占群落总生物量低于10%;(3)群落总生物量与树种多样性指数呈显著的正相关(P0.05),与土壤有机碳、全氮、水解氮、有效磷含量呈显著的正相关(P0.05),表明不同程度的人为干扰造成群落树种多样性、土壤养分含量的变化,是导致群落生物量变化的主要因素。     

苦竹-杉木混交林界面区克隆分株秆形和地上生物量分配的适应策略

苦竹(Pleioblastus amarus)是优质笋材兼用竹种,分布广。为探究界面区苦竹分株秆形及地上构件生物量分配格局的变化特征,解析苦竹对异质生境适应机制,该研究选取了相邻的苦竹林和苦竹-杉木(Cunninghamia lanceolata)混交林两种林分类型,分别测定了苦竹林和混交林中心区及界面区不同龄级立竹秆形和秆、枝、叶的生物量,分析立竹秆形及地上构件生物量积累、分配、异速生长关系的差异。结果表明:(1)界面区1 a立竹生物量积累及分配差异增大,其中苦竹林界面区各构件相对生物量和叶生物量分配比例提高,而混交林界面区各构件相对生物量和叶生物量分配比例降低; 2 a立竹生物量积累及分配比例的差异缩小,界面区两边2 a立竹各构件相对生物量和生物量分配比例均无明显差异。(2)界面区立竹秆形特征及1 a立竹各构件生物量异速生长关系均无明显变化,而苦竹林界面区2 a立竹秆的增长速率提高,枝、叶的增长速率降低。综上认为,苦竹通过权衡资源分配关系,明显改变界面区立竹秆形及生物量分配格局,以提高克隆分株对异质环境的适合度。     

广西不同林龄杉木、马尾松人工林根系生物量及碳储量特征

为了解不同林龄杉木、马尾松人工林地地下根系生物量及碳储量特征,以广西杉木、马尾松主产区5个不同林龄阶段(幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林)的人工林为研究对象,采用全根挖掘法和土钻法获取标准木根系生物量、灌草根系生物量和林分细根生物量,并测定其碳含量,分析其不同林龄阶段地下根系生物量和碳储量分配特征。结果表明:杉木、马尾松林地下根系总生物量分别在9.06—31.40Mg/hm~2和7.91—53.40Mg/hm~2之间,各林龄阶段根系总生物量总体上呈现随林龄增加而增加的趋势,杉木林细根生物量随林龄的增加呈现出先减后增的趋势,马尾松呈现出逐渐减小的趋势;林分各层次根系碳含量表现为乔木灌木草本、细根;杉木、马尾松地下根系碳储量变化趋势与生物量变化趋势相同,杉木、马尾松林不同林龄阶段各层次根系和土壤细根总碳储量分别在7.56—21.97Mg/hm~2和8.86—29.95Mg/hm~2之间;地下根系碳储量总体上以乔木根系占优势,且随林龄的增大其比例呈增加的趋势。     

General allometric equations and biomass allocation of <Emphasis Type="Italic">Pinus massoniana</Emphasis> trees on a regional scale in southern China

Applying allometric equations in combination with forest inventory data is an effective approach to use when qualifying forest biomass and carbon storage on a regional scale. The objectives of this study were to (1) develop general allometric tree component biomass equations and (2) investigate tree biomass allocation patterns for Pinus massoniana, a principal tree species native to southern China, by applying 197 samples across 20 site locations. The additive allometric equations utilized to compute stem, branch, needle, root, aboveground, and total tree biomass were developed by nonlinear seemingly unrelated regression. Results show that the relative proportion of stem biomass to tree biomass increased while the contribution of canopy biomass to tree biomass decreased as trees continued to grow through time. Total root biomass was a large biomass pool in itself, and its relative proportion to tree biomass exhibited a slight increase with tree growth. Although equations employing stem diameter at breast height (dbh) alone as a predictor could accurately predict stem, aboveground, root, and total tree biomass, they were poorly fitted to predict the canopy biomass component. The inclusion of the tree height (H) variable either slightly improved or did not in any way increase model fitness. Validation results demonstrate that these equations are suitable to estimate stem, aboveground, and total tree biomass across a broad range of P. massoniana stands on a regional scale.     

基于年轮分析的不同恢复途径下森林乔木层生物量和蓄积量的动态变化

基于树木年轮学与标准地调查法, 研究了川西亚高山林区3种恢复森林类型生物量、蓄积量及生产力动态变化特征, 旨在尝试年轮学在森林生长过程反演中的运用, 并探索不同恢复模式下森林生物量和蓄积量的动态变化。结果表明, 不同恢复类型发育至20年以后, 均进入生长加速期, 平均胸径间差异逐渐显著, 人工云杉(Picea asperata)林胸径增长最快, 明显高于天然恢复的次生桦木(Betula spp.)林和次生针阔混交林。在恢复过程中, 次生针阔混交林一直保持最高的林分平均地上生物量与林分蓄积量, 其地上平均生物量一直显著高于人工云杉林(p < 0.05), 在20年以后显著高于次生桦木林(p < 0.05)。与人工云杉林相比, 次生桦木林在25年前具有相对较高的生物量, 而在25年之后则低于人工云杉林。在0-20年桦木林林分蓄积量略高于云杉林, 而20年以后, 云杉林蓄积量则超过桦木林。不同恢复类型的生产力大小对比显示, 30年之前, 次生针阔混交林>次生桦木林>人工云杉林, 30年之后, 针阔混交林生产力仍然最高, 而人工云杉林则超过次生桦木林。川西林区次生针阔混交林恢复模式在生物量和蓄积量积累方面均具有显著优势。     

Estimating fine-root biomass and production of boreal and cool temperate forests using aboveground measurements: A new approach

Information of fine-root biomass and production is critical for quantifying the productivity and carbon cycle of forest ecosystems, and yet our ability to obtain this information especially at a large spatial scale (e.g., regional to global) is extremely limited. Several studies attempted to relate fine-root biomass and production with various aboveground variables that can be measured more easily so that fine-root biomass and production could be estimated at a large spatial scale, but found the correlations were generally weak or non-existed at the stand level. In this study, we tested a new approach: instead of using the conventional way of analysing fine-root biomass at the stand level, we analysed fine-root data at the tree level. Fine-root biomass of overstory trees in stand was first separated from that of understory and standardized to a common fine-root definition of < 2 mm or < 5 mm diameter. Afterwards, we calculated fine-root biomass per tree for a representative tree size of mean basal area for each stand. Statistically significant correlations between the fine-root biomass per tree and the diameter at the ground surface were found for all four boreal and cool temperate spruce, pine, fir and broadleaf forest types, and so allometric equations were developed for each group using a total of n = 212 measurements. The stand-level fine-root biomass of trees estimated using the allometric equations agrees well with the measurements, with r ² values of 0.64 and 0.57 (n = 171), respectively, for fine-roots < 2 mmand < 5 mm diameter. This study further estimated fine-root production as the product of fine-root turnover rate and fine-root biomass, and determined the turnover rate as a function of fine-root biomass, stand age, and mean annual temperature. The estimates of tree fine-root production agree well with reported values, with r ² value of 0.53 for < 2 mm and 0.54 for < 5 mm diameter (n = 162) at the stand level.     

Allocation of carbon in a mature eucalypt forest and some effects of soil phosphorus availability

Pools and annual fluxes of carbon (C) were estimated for a mature Eucalyptus pauciflora (snowgum) forest with and without phosphorus (P) fertilizer addition to determine the effect of soil P availability on allocation of C in the stand. Aboveground biomass was estimated from allometric equations relating stem and branch diameters of individual trees to their biomass. Biomass production was calculated from annual increments in tree diameters and measurements of litterfall. Maintenance and construction respiration were calculated for each component using equations given by Ryan (1991a). Total belowground C flux was estimated from measurements of annual soil CO₂ efflux less the C content of annual litterfall (assuming forest floor and soil C were at approximate steady state for the year that soil CO₂ efflux was measured). The total C content of the standing biomass of the unfertilized stand was 138 t ha^-1, with approximately 80% aboveground and 20% belowground. Forest floor C was 8.5 t ha^-1. Soil C content (0–1 m) was 369 t ha^-1 representing 70% of the total C pool in the ecosystem. Total gross annual C flux aboveground (biomass increment plus litterfall plus respiration) was 11.9 t ha^-1 and gross flux belowground (coarse root increment plus fine root production plus root respiration) was 5.1 t ha^-1. Total annual soil efflux was 7.1 t ha^-1, of which 2.5 t ha^-1 (35%) was contributed by litter decomposition.The short-term effect of changing the availability of P compared with C on allocation to aboveground versus belowground processes was estimated by comparing fertilized and unfertilized stands during the year after treatment. In the P-fertilized stand annual wood biomass increment increased by 30%, there was no evidence of change in canopy biomass, and belowground C allocation decreased by 19% relative to the unfertilized stand. Total annual C flux was 16.97 and 16.75 t ha^-1 yr^-1 and the ratio of below- to aboveground C allocation was 0.43 and 0.35 in the unfertilized and P-fertilized stands, respectively. Therefore, the major response of the forest stand to increased soil P availability appeared to be a shift in C allocation; with little change in total productivity. These results emphasise that both growth rate and allocation need to be estimated to predict changes in fluxes and storage of C in forests that may occur in response to disturbance or climate change.     

中国南方3种主要人工林生物量和生产力的动态变化

基于中国南方杉木、马尾松、桉树3种主要人工林的幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林、过熟林5个不同年龄各3块1000 m2样地(共计45块)的建立和调查,采用样木回归分析法(乔木层)和样方收获法(灌木层、草本层、地上凋落物)获取不同林型不同林龄径级样木和其它基本数据,探讨了3种人工林各组分各层次林分生物量和生产力的分配特征及随林龄的变化规律,结果表明,林分生物量和生产力与林龄密切相关,增长模型的拟合度均较高,相关显著;杉木、马尾松、桉树人工林的生物量随林龄的增长呈增加趋势,成熟林的生物量分别为192.30、191.53、105.77 Mg/hm2,其中活体植物分别占95.76%—98.39%、75.01%—99.14%、85.60%—97.61%;生物量的层次分配乔木层占绝对优势,并随年龄而增加,其它层次所占比例较小,总体趋势为凋落物草本层灌木层;乔木层的器官分配以干所占比例最高,杉木、马尾松、桉树分别占54.89%—75.97%、49.93%—83.10%、51.07%—98.48%,随年龄的增加而增加,根的比例次之,枝叶所占比例较小,随林龄而下降;灌木层器官分配以枝的相对生物量较大,草本层的地上和地下分配规律不明显;与其它森林类型相比,杉木和马尾松的生物量处于中上游水平,桉树的生物量较低,但3种人工林的生产力均很高,分别为12.37、8.98、21.10 Mg hm-2a-1,均是光合效率高、固碳潜力大的中国南方速生丰产优良造林树种。