海南東北部沿海木麻黃不同徑階生物量空間分布格局

宿少鋒 薛楊 徐麗娜等

摘要以海南省東北部沿海木麻黃防護(hù)林為研究對象，采用樣地實測法，對樣地內(nèi)木麻黃標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行樹木解析。結(jié)果表明：不同徑階單株木上層生物量最少，中層與下層差異性不顯著。林分生物量與徑階大小相關(guān)性強(qiáng)，隨著徑階的變大，林分的生物量也相對增大。各器官含水率大小表現(xiàn)為樹葉最大，果最小。

關(guān)鍵詞海南；木麻黃；生物量；分布格局

中圖分類號S718.5文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2015）28-179-02

Biomass Space Distribution Pattern of the Northeastern Coast of Hainan Casuarina equisetifolia at Different DBH

SU Shaofeng， XUE Yang， XU Lina et al

（Forestry Institute of Hainan Province， Haikou， Hainan 571100）

AbstractWith Casuarina equisetifolia protection forest in northeastern coast of Hainan Province as the research object， using sample plot measurement method， 6 strains of C. equisetifolia clones standard wood were selected. The results showed that the biomass in upper layer per plant was the lowest， and the difference between the middle and the lower layer was not significant. Biomass has a strong correlation with the diameter.Leaf water content was the largest，the fruit water content was the smallest.

Key wordsHainan Province； Casuarina equisetifolia； Biomass； Distribution pattern

大力開發(fā)森林碳匯能力，充分發(fā)揮森林在應(yīng)對全球氣候變化中的獨特作用[1]，必須首先建立一個科學(xué)的林業(yè)碳匯監(jiān)測和評價方法體系，只有全面掌握森林吸收二氧化碳的過程和機(jī)理，準(zhǔn)確計量不同樹種、不同生長期以及不同造林配置情況下，森林的碳吸收和森林破壞后的碳排放情況，才能準(zhǔn)確地把握森林碳匯的運(yùn)行規(guī)律[2-4]，為以“增匯”為目的的森林經(jīng)營改造提供理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo)[5]。

森林碳儲量既是評價森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能以及森林質(zhì)量的重要指標(biāo)[6]，也是評估森林生態(tài)系統(tǒng)平衡的基礎(chǔ)[7]，更是聯(lián)合國氣候變化框架協(xié)議和千年發(fā)展目標(biāo)的重要內(nèi)容[8]，而碳儲量的計算基礎(chǔ)是森林生物量。分析和研究森林生物量和碳儲量對于進(jìn)一步了解森林的碳匯能力、推動以實現(xiàn)“碳減排”的碳貿(mào)易以及應(yīng)對全球氣候變化的林業(yè)建設(shè)都有著重要的指導(dǎo)意義[9-10]。

該研究以海南省沿海木麻黃防護(hù)林為對象，選擇適宜的生物量和碳儲量的估算方法，實現(xiàn)該地區(qū)木麻黃生物量和碳儲量的有效監(jiān)測和評價。為應(yīng)對氣候變化環(huán)島平原帶人工林生態(tài)建設(shè)提供理論依據(jù)，也為以“增匯、減排”為目的的碳貿(mào)易提供價值參考[11]。

1試驗地概況

該研究試驗地區(qū)域為海南省東北部（主要包括海口市和文昌市）。地理坐標(biāo)為110°10′18″～111°3′05″ E，19°57′04″～20°10′11″ N。地處熱帶海洋氣候，屬于熱帶北緣沿海地帶，具有熱帶和亞熱帶氣候特點，屬熱帶季風(fēng)島嶼型氣候。據(jù)湖山水庫水文觀測和翁田氣象站資料記載：年平均溫度23.9 ℃，最高氣溫35.5 ℃，最低氣溫3.4 ℃，年平均雨量1 808.8 mm，最高年雨量2 769.3 mm，最低年雨量979.9 mm，臺風(fēng)較多，常風(fēng)2～3級，最大風(fēng)力17級，常年平均濕度為86%，最小濕度為34%。

2材料與方法

2.1研究材料

選擇海南東北部地區(qū)（主要是文昌市與海口市）沿海木麻黃防護(hù)林以及基干林帶木麻黃標(biāo)準(zhǔn)木。

2.2研究方法

2.2.1樣地設(shè)置與標(biāo)準(zhǔn)木選擇。

分別在6～8、12～16、20～24 cm胸徑范圍內(nèi)的木麻黃海防林中定位1株標(biāo)準(zhǔn)木，以標(biāo)準(zhǔn)木為圓心，設(shè)立直徑為5.64 m的圓形樣地[12]，對樣地范圍內(nèi)的每1株樹木進(jìn)行樹高和胸徑測量，并定位樣地內(nèi)的每1株樹木（測量與標(biāo)準(zhǔn)木的距離、角度）。記錄并登記好標(biāo)準(zhǔn)木的伐前信息，最后伐倒進(jìn)行樹木解析和生物量測定。每個徑階范圍內(nèi)選擇3株標(biāo)準(zhǔn)木，共采伐9株。

2.2.2標(biāo)準(zhǔn)木調(diào)查及生物量鮮重測定。

地上部分生物量采用分層切割法。將伐倒的標(biāo)準(zhǔn)木按照樹高的比例從樹冠到地莖分為3部分，上層（樹高的5/10到頂端）、中層（樹高的2/10～5/10）、下層（地莖到樹高的2/10處），分別測量樹高、樹枝鮮重[13]，在每段樹干的中間位置截取2個圓盤作為測定樹皮生物量的樣品。并將樹冠的上、中、下3層中，每1層按平均枝徑和平均長度抽取3～5個標(biāo)準(zhǔn)枝，將標(biāo)準(zhǔn)枝稱重，然后分別摘除樹葉和果，分別稱其樹枝、樹葉、果的鮮重[14]，采樣帶回烘干。

地下根系生物量的測定采用全挖掘法，盡量保證根系的完整性，并排除臨近樹木的根系，按樹根的粗細(xì)分為3類，主根（5 cm以上）、粗根（2～5 cm）、細(xì)根（2 cm以下），分別稱重，取樣帶回烘干。

2.2.3含水率測定。

將采集樣品帶回實驗室，在90 ℃恒溫烘干箱烘至恒重后用電子天平分別稱其干重，計算各部分的含水量，根據(jù)各器官的含水量及鮮重?fù)Q算各部分的干重，進(jìn)而推算出各層生物量，累計得到標(biāo)準(zhǔn)木單株生物量。

3結(jié)果與分析

3.1單株木地上部分生物量空間分布單株木地上部分生物量上層最少，中層、下層相差不大（表1），不同徑階總和也是上層占總生物量的比重最小，占總生物量的26.17%，中層、下層占總生物量的比例相差不大，分別占總生物量的36.28%和37.55%。

不同徑階地上部分生物量都表現(xiàn)為樹干生物量最大，其中，下層樹干生物量所占比例最大，木麻黃6～8 cm徑階的下層樹干生物量占各層樹干生物量的50.43%，木麻黃12～16 cm徑階的下層樹干生物量占各層樹干生物量的43.41%，木麻黃20～24 cm徑階的下層樹干生物量占各層樹干生物量的44.53%。不同徑階樹枝、樹葉生物量主要集中在中層和上層，而果的生物量集中在上層，下層最少，幾乎為零。

3.2不同徑階木麻黃標(biāo)準(zhǔn)木各器官生物量徑階不同，木麻黃人工林各器官生物量所占的比重表現(xiàn)出一定的差異（表2）。其中，樹干生物量占總生物量的比例為39.72%～51.80%，6～8 cm徑階的樹干生物量占單株總生物量比例最小，20～24 cm徑階的該比例最大；樹皮生物量占總生物量的比例為5.48%～7.77%，各徑階樹皮生物量占總生物量的差異性不顯著；樹枝生物量占總生物量的比例為5.20%～10.84%，木麻黃20～24 cm徑階的樹枝生物量占總生物量的比例最小，木麻黃6～8 cm徑階的該比例最大；樹葉生物量占總生物量的比例為3.21%～10.96%，20～24 cm徑階樹葉生物量占總生物量的比例最小，6～8 cm徑階的該比例最大；樹根生物量占總生物量的比例為27.47%～32.54%，各徑階樹皮生物量占總生物量的差異性不顯著，6～8 cm徑階樹根生物量占總生物量比例略大；果生物量占總生物量的比例為0.46%～4.55%，20～24 cm徑階果生物量占的比例最大，6～8 cm徑階該比例最小。

各器官中都是樹干生物量最大，果生物量最小，分配規(guī)律表明樹干生物量占總生物量的主導(dǎo)部分。隨著徑階的增加，樹干、樹皮和果生物量占總生物量的比例顯著增大；相反，隨著徑階的增加，樹枝、樹葉生物量占總生物量的比例顯著變小。

3.3不同徑階各器官含水率各器官含水率中樹葉最大，果最小（表3）。6～8 cm徑階木麻黃各器官含水率最大。20～24 cm徑階木麻黃各器官含水率最小。隨著林木徑階的增加，樹干、樹枝、樹葉、果、樹皮、樹根含水率顯著變小。其中樹皮含水率隨著徑階的增加下降最多，其次是樹干。

4結(jié)論與討論

（1）不同徑階單株木上層生物量最少，中層與下層差異性不顯著。不同徑階地上部分生物量都表現(xiàn)為樹干生物量最大，其中，下層樹干生物量所占比例最大。不同徑階樹枝、樹葉生物量主要集中在中層和上層，而果的生物量集中在上層，下層最少，幾乎為零。

（2）林分生物量與徑階大小相關(guān)性強(qiáng)，隨著徑階的變大，林分生物量也相對增大。研究結(jié)果為：木麻黃20～24 cm徑階生物量>木麻黃12～16 cm徑階生物量>木麻黃6～8 cm徑階生物量。這與丁貴杰等[6]對馬尾松人工林生物量隨著林齡的變化研究結(jié)論相一致。

（3）各器官含水率大小表現(xiàn)為樹葉最大，果最小。木麻黃6～8 cm徑階木麻黃各器官含水率最大，木麻黃20～24 cm徑階各器官含水率最小。6～8 cm徑階木麻黃各器官含水率大小排列順序為樹葉、樹皮、樹根、樹干、樹枝、果；12～16 cm徑階木麻黃各器官含水率大小排列順序為樹葉、樹根、樹皮、樹枝、樹干、果；20～24 cm木麻黃各器官含水率大小排列順序為樹葉、樹根、樹枝、樹干、樹皮、果。

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