地上竞争对林下红松生物量分配的影响

采用整株收获法研究林下红松地上、地下生物量分配特征及地上竞争对其生物量分配和生物量相对生长的影响。结果表明,(1)将整个树冠划分为等长的上、中、下三层,活枝生物量从上层到下层逐渐增加,而针叶生物量主要集中在树冠中下层且在中下层的分布无显著差异(P>0.05),随着地下生物量逐渐增加,小细根(<2 mm)、粗细根(2-5 mm)的比例逐渐减小,而粗根(>5 mm)所占比例逐渐增大;(2)地上竞争强度与胸径、树高呈显著指数相关(P<0.001),随着竞争强度增大,胸径和树高均逐渐减小,树高胸径比与竞争强度呈显著线性相关(P<0.05),而树冠比率与竞争强度之间无显著相关性(P>0.05);(3)随着竞争强度增大,树干生物量占整株生物量的相对比例逐渐减小,而细根(小细根和粗细根)生物量相对比例逐渐增大,活枝、针叶及粗根生物量相对比例与竞争强度相关性并不显著(P>0.05);(4)红松根冠比均值为0.15且根冠比并不受地上竞争的影响,茎叶比与竞争强度的相关性亦不显著(P>0.05);(5)地上竞争显著影响红松地上各器官生物量的相对生长,且竞争强度与生物量呈显著负相关(P<0.001)。     

不同年龄柏木混交林下主要灌木黄荆生物量及分配格局

灌木是森林生态中一个重要组成部分,以柏木林下主要灌木种-黄荆为研究对象,研究其在不同年龄柏木林下的生物量以及分配格局,同时利用简单指标对其生物量建立估测模型。研究表明:①随着林分年龄的增加,林下黄荆单丛生物量以及各器官生物量也随之增加,其中枝生物量相差值最大,差距达24.3倍,而生物量最小的叶片,其差距也达6.9倍。②黄荆地上各器官生物量分配大小表现为干生物量枝生物量叶生物量皮生物量;根系生物量的分配以粗根和中根生物量为主,其中根桩和粗根生物量所占比重随着林分年龄的增加而增加,中根、小根和细根生物量所占比重则随着林分年龄的增加而减小;地上生物量所占比例较大,并随着林分年龄的增加逐渐降低,并最后趋于稳定。③建立生物量模型的简单指标以基径(D)作为自变量优于利用株高(H)和HD2模型的建立;最优预测模型多为二次或三次次曲线模型。其中干、枝和粗根生物量、地上生物量、地下生物量、单丛生物量建立的预测模型较好,其模型的相关系数在0.8107—0.9293,达到极显著水平;皮生物量和根桩生物量的次之,模型相关系数分别为0.7689和0.7926;中根和小根的生物量预测模型相对最差,模型的最大相关系数仅在0.4410—0.4830。     

不同竹类人工林生态系统生物量空间分配格局

以胸径为单变量, 利用幂函数、指数函数和多项式函数方程模拟麻竹(Dendrocalamus latiflorus)、毛竹(Phyllostachys pubescens)和粉单竹(Bambusoideae cerosissima)林各类器官的生物量, 研究比较了3 种不同种类竹林的生物量分配特征。结果表明, 所选模型可以很好的估测竹林及各器官生物量。麻竹、毛竹和粉单竹单株平均生物量为18.160、13.736 和4.372 kg, 其林分生物量分别为15.124、28.598 和5.102 t·ha^-1。竹林单株和林分器官分配一致, 均以竹秆最大, 其次为竹根, 再者为竹枝、竹叶, 但麻竹竹叶>竹枝例外。不同竹林生态系统总生物量与灌木层、草本层、凋落物变化规律一致, 粉单竹>毛竹>麻竹; 但各层生物量分配不同, 麻竹和毛竹表现为乔木层>凋落物层>灌木层、草本层, 乔木层占绝对优势; 而粉单竹表现为草本层>凋落物层>灌木层>乔木层, 且各层次优势不明显。根据单株和林分生物量分配特征, 地上部分和地下部分生物量不均, 应适当调整竹林林分密度和制定合理的采伐措施, 提高竹林的生产力水平, 从而增强其碳储存能力。     

海南铜鼓岭灌木林稀疏规律

以海南省文昌市铜鼓岭国家级自然保护区160m?160m的山麓灌木林固定样地中胸径(DBH)31.5cm的所有木本植物为对象,并根据DBH划分为7个径级,研究其稀疏规律,结果表明：1）群落中Ⅰ级（DBH＜4.5cm）个体数所占百分比最大,占64%,群落结构为“倒J型”,林分密度是幼树＞小树＞成年树,该群落正处于稳定状态,且个体间为争夺更多的生存空间和资源发生强烈的自疏和它疏作用,存在明显的稀疏现象。2）各径级地上生物量随着密度增加呈幂函数增加,幂函数方程为：AGB=6?107N0.4626或lnAGB=0.4626lnN 17.855,在较小的密度范围内,随林分密度的增加,群落地上总生物量增加较快,但当密度趋于0.6株/m2时,地上生物量变化缓慢,趋于恒定值。3）林分密度与各径级平均胸径呈负相关关系(密度越大,平均胸径越小),其幂函数关系式为：N=70.1d-3.5506,R2=0.8808。4）选择Yoda提出的幂函数方程对天然灌木林自然稀疏规律进行模拟,林分密度与平均生物量之间具有显著相关性,其关系式为：W=2219.1N-0.5374或 lnW=7.7048-0.5374lnN;自疏指数α值为0.5374,这与Yoda所提出的3/2指数相差甚远,并不满足-3/2自疏定律。5）此次调查的物种有常见种（0.2hm2样地中个体数≥5的种为常见种）41种,非常见种53种。天然灌木林在物种层面的稀疏也有一定的规律。     

辽东山区落叶松人工林地上生物量和养分元素分配格局

落叶松是我国北方最主要的人工用材林树种,由于人工林树种单一、结构简单等原因,导致土壤养分循环出现失衡.研究落叶松生物量和养分元素分配规律,可以为落叶松人工林的合理经营和养分循环研究提供科学参考.本文以辽东山区19年生二代落叶松人工林(胸径12.8 cm,树高15.3 m,密度2308株·hm^-2)为对象,研究其地上各器官(干、枝、皮、叶)生物量、碳和养分元素含量(N、P、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn)的积累规律和分配格局.结果表明：单株落叶松生物量为70.26 kg,林分水平落叶松生物量为162.16 t·hm^-2,各器官生物量差异显著,排序为：树干>树枝>树皮>树叶;单株落叶松养分积累量为749.94 g,林分水平落叶松养分积累量为1730.86 kg·hm^-2,其中,大量元素和微量元素的养分积累量均为树干显著高于树枝、树皮和树叶.全叶期每砍伐一棵落叶松(19年生),平均从系统中带出749.94 g养分元素;如果将树皮、树枝、树叶留在林地仅仅带走树干,带出的养分元素可减少40.7%.
     

长白落叶松人工林乔木层生物量分布特征及其固碳能力研究

基于8~56 a长白落叶松人工林样地生物量调查数据,建立了长白落叶松林各器官生物量模型,探讨了不同林龄长白落叶松人工林干材、树皮、树枝、树叶、树根的生物量分布与变化规律及单木与林分乔木层的固碳能力。结果表明:随着林龄的增大,长白落叶松人工林林木及各器官生物量均呈现不同程度的增加趋势,单株木生物量由8 a时的0.174 kg增加至56 a时的328.196 kg,林分乔木层生物量由8 a时的0.519 t·hm-2增加至56 a时的251.39 t·hm-2,其中树干所占比例最大,且增幅最大。长白落叶松人工林单木平均碳储量为74.822 kg,56 a林分乔木层碳密度为130.455 t·hm-2,平均碳密度达63.113 t·hm-2,各器官碳储量变化规律明显。长白落叶松人工林幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林林分乔木层的年平均固碳量分别为0.087、1.193、1.703、2.124 t·hm-2,固碳量年平均增长率排序为中龄林幼龄林成熟林近熟林。研究认为,长白落叶松人工林单株木及林分各器官生物量随林龄增加具有明显的变化规律,成熟林分固碳水平最高,中龄林分后期固碳潜力最大。     

兴安落叶松林生物量、地表枯落物量及土壤有机碳储量随林分生长的变化差异

有关生物量碳随林分生长变化研究较多,而相关土壤有机碳储量随林分生长变化研究较少且结论争议较大。通过对二者随林分生长变化差异的比较,旨在探讨是否可以通过简单林分生长指标来判断土壤有机碳的变化规律。对兴安落叶松人工林分布区内139个样地的生物量与土壤碳动态研究结果表明:(1)林龄是指示生物量碳累积的可靠参数。兴安落叶松个体大小(胸径、树高和单株生物量)随着林龄的增大不断增加,相关性显著(P<0.001),而林分生物量密度随林龄的增大呈线性上升(R²=0.2-0.6,P<0.001)。(2)地表凋落物量与林龄表现显著的二次曲线相关,前37a上升而后开始下降。地表凋落物量与林木大小、生物量密度均相关显著(R²=0.14-0.82,P<0.001),但与树高相关性最高,显示树高变化对于评价地表枯落物生物量可能更有效。(3)林龄、林木大小和林分生物量密度均与土壤不同层碳存在相类似的相关关系。深层土壤有机碳(>40cm)与林龄显著负相关(P<0.05),表层土壤有机碳有增加趋势 (P>0.05),这使得0-40 cm与40-80 cm土壤有机碳储量比值随林龄增加而显著增加(P<0.01);与此类似,林木平均大小也与深层土壤有机碳显著负相关(P<0.05),而表层与深层有机碳储量比值随林木大小(胸径与树高)的增大也呈显著上升趋势(P<0.05);但同时考虑林木个体大小和林分密度的林分生物量密度(地上和地下),并没有发现明显的显著相关关系。这些结果说明,评价土壤有机碳变化的指标中,林龄、树高和胸径可能更优于较为复杂的生物量密度等指标。考虑到深层土壤较表层具有更长期的稳定性,这种表层与深层土壤有机碳比值的增加,意味着土壤碳有向表层积聚而深层减少的趋势,这可能使得土壤有机碳更容易受外界环境变化(如火灾等)的影响。落叶松人工林群落碳储量随林龄增加的变化规律明显,除了占主要部分的生物量碳之外,土壤碳累积值得关注,这一发现对于以固碳增汇为目标的碳汇林建设具有指导意义。     

长白落叶松林龄序列上的生物量及碳储量分配规律

由于多年来的过量采伐和重采轻育,伊春东折棱河林场人工长白落叶松林分质量普遍下降,森林生态功能严重衰退。结合对该研究地同一立地类型的人工长白落叶松林(Larix ologensis)林木各组分生物量垂直分配规律的分析,研究了其生物量在年龄序列上的分布及分配规律,为提高其林分生物量及碳储量采取相应的抚育管理措施提供一定的理论基础。结果表明,处于中龄、近熟及成熟林中的林木树干、树皮及活枝生物量所占比例受年龄影响较小,而叶生物量随林龄增大呈现明显递减变化;不同年龄长白落叶松的垂直分布规律基本一致:其树皮及树干生物量随树高增大呈现递减规律,其活枝及叶生物量主要集中分布于树冠中部,而其死枝生物量未呈现明显分布规律;长白落叶松根系生物量随着林分年龄的增大,其粗根、中根及细根所占比例呈现递减规律,而其大根所占比例随年龄的增大基本呈增大趋势。通过统计分析得出,长白落叶松生物量与林分蓄积的最优模型为:W=0.4909M+9.6624(R²=0.8893),进而估算得出:研究区域幼龄长白落叶松林分生物量为1273.72 t/hm²,碳储量为656.98 t/hm²;中龄长白落叶松林分生物量为15480.13 t/hm²,碳储量为7984.65 t/hm²;近熟、成熟龄长白落叶松林分生物量为7684.41 t/hm²,碳储量为3963.62 t/hm²。随林分结构的改善以及中龄、近熟及成熟林分的不断增加,生物量及碳储量会相应增加。     

缺苞箭竹密度对其生物量分配格局的影响

研究了一个生长季节内缺苞箭竹(Fargesiadenudata)紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的生物量及其分配格局.结果表明,缺苞箭竹群落生物量、净生产量、平均单株生物量、地上部分生物量、地下部分生物量随密度的增加而增大,而缺苞箭竹地上部分净增长率却随密度的增加而降低.在一个生长季节内,缺苞箭竹地上部分与地下部分生长相关性随密度的增加而增大.除指数生长期(7、8月)外,缺苞箭竹地上部分/地下部分生物量比在生长季节内随密度增加而增大,但在缺苞箭竹生长的指数生长期,中等密度有较大的地上部分/地下部分生物量比.缺苞箭竹生物量在各器官的分配取决于密度和生长时期,密度对缺苞箭竹的生物量分配格局有显著影响.     

基于抚育间伐效应的长白落叶松人工林两阶段枯死模型

1972和1974年分别在黑龙江省江山娇林场及孟家岗林场设置10块长白落叶松人工林固定样地(8块抚育间伐样地、2块对照样地),采用连年复测数据,分析抚育间伐对人工长白落叶松样地枯死与单木枯死的影响.基于二分类变量Logistic回归,建立了样地枯死及样地内单木枯死概率的两阶段模型(Ⅰ:抚育间伐后样地水平枯死概率模型;Ⅱ:枯死样地中单木水平枯死概率模型),采用广义估计方程(GEE)方法对模型参数进行估计.根据敏感度和特异度曲线相交点确定枯死概率最优临界点.结果表明: 样地数据按照抚育间伐次数分为4组分别建模(模型1～模型4).在模型1中,地位指数、林分年龄的自然对数、抚育间伐年龄及强度为显著自变量;模型2～模型4采用主成分分析法建模,主成分包含林分年龄、每公顷株数、平均胸径及抚育间伐因子,说明抚育间伐因子对样地枯死概率有显著影响.抚育间伐对枯死样地中单木枯死概率无显著影响,单木枯死概率模型中显著性自变量为林分初植密度、年龄、林木胸径的倒数及林分中大于对象木的所有林木断面积之和.样地枯死概率模型及单木枯死概率模型Hosmer和Lemeshow拟合优度检验均不显著,模型AUC均在0.91以上,估计正确率均超过80%,说明模型拟合效果较好.     

Allometric Models for Tree Volume and Total Aboveground Biomass in a Tropical Humid Forest in Costa Rica1

Allometric equations for the estimation of tree volume and aboveground biomass in a tropical humid forest were developed based on direct measurements of 19 individuals of seven tree species in Northern Costa Rica. The volume and the biomass of the stems represented about two‐thirds of the total volume and total aboveground biomass, respectively. The average stem volume varied between 4 and 11 Mg/tree and the average total aboveground biomass ranged from 4 to 10 mg/tree. The mean specific gravity of the sampled trees was 0.62 ± 0.06 (g/cm³). The average biomass expansion factor was 1.6 ± 0.2. The best‐fit equations for stem and total volume were of logarithmic form, with diameter at breast height (R²= 0.66 ? 0.81) as an independent variable. The best‐fit equations for total aboveground biomass that were based on combinations of diameter at breast height, and total and commercial height as independent variables had R² values between 0.77 and 0.87. Models recommended for estimating total aboveground biomass are based on diameter at breast height, because the simplicity of these models is advantageous. This variable is easy to measure accurately in the field and is the most common variable recorded in forest inventories. Two widely used models in literature tend to underestimate aboveground biomass in large trees. In contrast, the models developed in this study accurately estimate the total aboveground biomass in these trees.     

落叶松人工林生物量模型研究

以不同年龄、不同密度的落叶松（Larix olgensis）人工林为研究对象,基于19块标准地95株标准木的树干解析、枝解析的生物量数据,研究不同大小树木因子（胸径、树高、冠幅等）与单木各分量（树干、枝、叶）生物量之间的关系,应用统计分析软件建立落叶松单木各部分生物量的回归模型。利用单木各部分生物量回归模型方程估测落叶松人工林各林分的总生物量,并分析了不同年龄及林分密度下林分生物量的变化规律：林分的生物量随年龄的增加而不断增长,树干的生物量的比例是最大的,同时也是随着年龄的增长而不断的增加,而树枝和树叶的生物量的比例比较小,林分的生物量随林分密度的增加而不断增加。最后建立林分生物量模型,为落叶松人工林的研究提供基础资料,为了解落叶松人工林的生产力,对其进行合理经营提供科学依据。     

帽儿山天然次生林10种主要阔叶树冠径与胸径关系研究

根据帽儿山天然次生林30块标准地每木检尺的实测数据,建立帽儿山天然次生林10种主要阔叶树冠径与胸径以及胸径和冠径与胸径比值（cd/D）之间的关系,并且简要论述冠径与胸径比值在树木空间、断面积和林分密度和间伐强度的应用。研究表明：胸径在10~30 cm之间,相关系数（R²）在0.8以上时,冠径与胸径关系近似一条直线。通过对不同树种的不同大小树木(cd/D)比值的分析,得出随着胸径的增加的比值是逐渐减小的,并且减小的趋势随着胸径的增加趋于平稳,最后趋于一个常数。     

基于不同预测变量的天然椴树可加性地上生物量模型构建

森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征,生物量数据是研究许多林业问题和生态问题的基础,因此,准确测定生物量对于计算碳储量以及研究气候变化、森林健康、森林生产力、养分循环等十分重要.目前,测算森林生物量常用的方法为生物量模型估算法.本研究基于小兴安岭地区和张广才岭地区97株实测生物量数据,建立了3个天然椴树立木可加性生物量模型系统(基于胸径的一元可加性生物量模型系统、基于胸径和树高的二元可加性生物量模型系统、基于最优变量的最优可加性生物量模型系统),采用非线性似乎不相关回归法进行参数估计,用加权方法解决模型的异方差问题,并采用“刀切法”进行模型检验.结果表明: 3种可加性生物量模型系统均能较好地对椴树各部分生物量进行拟合和预测(调整后确定系数R_a²>0.84,平均预测误差百分比MPE<8.5%,平均绝对误差MAE<16.3 kg,平均百分标准误差MPSE<28.5%),其中,树干和地上生物量的拟合效果优于树叶、树枝和树冠;在引入树高和树冠因子后,提高了模型的拟合效果和预测能力(R_a²提高0.01～0.04,MAE降低0.01～4.55 kg),缩小了预测值置信区间的范围,树干、树叶和地上生物量提高较多,树枝和树冠提高较少.总体来看,最优生物量模型系统效果最好,其次为二元生物量模型系统,再次是一元生物量模型系统,添加树高和树冠因子进行生物量模型的构建十分必要.     

西双版纳热带季节雨林的生物量及其分配特征

 根据3块1 hm² 样地的调查资料,利用123株样木数据建立以胸径(D)为单变量的生物量预测方程。采用样木回归分析法(乔木层、木质藤本)和样 方收获法(灌木层、草本层), 获取西双版纳热带季节雨林的生物量,并分析了其组成和分配特征。结果表明,西双版纳热带季节雨林的总生物 量为423.908±109.702 Mg•hm^－2(平均值±标准差,n=3) ,其中活体植物生物量占95.28%,粗死木质残体占4.07%,地上凋落物占 0.64%。在 其层次分配方面：乔木层优势明显,占98.09%±0.60%;其次为木质藤本,占0.83%±0.31%;灌木层和草本层生物量均小于木质藤本的生物量; 附生植物最低,仅为0.06%±0.03%。总生物量的器官分配以茎所占比例最高,达68.33%;根、枝、叶的比例分别为18.91%、11.07%和1.65 %。 乔木层生物量的径级分配主要集中于中等径级和最大径级。大树(D＞70 cm)具有较高的生物量,占整个乔木层的43.67%±12.67%。树种分配方 面,生物量排序前10位的树种占乔木层总生物量的63.43%±4.09%,生物量集中分配于少量优势树种。西双版纳热带季节雨林乔木层叶面积指数 为6.39±0.85。西双版纳热带季节雨林乔木层的地上生物量位于世界热带湿润森林的中下范围。     

黑龙江省帽儿山林区6种主要林分类型凋落物研究

对帽儿山林区水曲柳、落叶松等六种主要林分的年凋落量、凋落物组成及分解动态进行了观测。结果表明：(1) 六种林分的年凋落量分别为水曲柳(5.57 t·hm^-2)、蒙古栎(4. t·hm^-2)、山杨(4.27 t·hm^-2)、落叶松(4.08 t·hm^-2)、红松(5.62 t·hm^-2)、樟子松(5.56 t·hm^-2);(2) 六种林分其叶的年凋落量占年总凋落量的比例明显大于其它组分,是其凋落物中的主要组成部分;(3) 经过近1a时间的分解,测得六种林分凋落叶分解速率依次为：水曲柳>樟子松>落叶松>山杨>蒙古栎>红松;经模拟研究表明,水曲柳凋落叶95%分解需3.5 a;蒙古栎需8.0 a;山杨需6.7 a;落叶松需6.6 a;红松需8.8 a;樟子松需4.4 a。     

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.