華北落葉松單木生物量模型研究

車(chē)日桃

(山西省大同市林業(yè)技術(shù)推廣站，山西 大同 037038)

華北落葉松單木生物量模型研究

車(chē)日桃

(山西省大同市林業(yè)技術(shù)推廣站，山西 大同 037038)

以山西省華北落葉松為研究對(duì)象，通過(guò)樣地調(diào)查與全株解剖測(cè)定各器官的生物量，采用相對(duì)生長(zhǎng)方程y=axb(CAR) 估測(cè)單木生物量及各器官生物量的分布規(guī)律。結(jié)果顯示，總生物量、樹(shù)干生物量、樹(shù)枝生物量、樹(shù)葉生物量、樹(shù)根生物量的模型分別為lnWT=0.824 7 ln(D2H)-1.866 3，lnWS=0.837 9 ln(D2H)-2.831 9，lnWB=0.882 2 ln(D2H)-3.902 1，lnWL=0.765 9 ln(D2H)-4.017 4，lnWR=0.824 7 ln(D2H)-3.649 7.

華北落葉松；單木生物量；CAR模型

華北落葉松(Larixprincipis-rupprechtii)是我國(guó)特有樹(shù)種，原產(chǎn)于華北地區(qū)，主要分布于海拔1 800 m～2 800 m的高山地帶。山西省是華北落葉松的主要分布區(qū)，有華北落葉松林21.51×104hm2，占山西省林地總面積的8.7%，其面積所占比例排名第3.華北落葉松對(duì)山西省的水源涵養(yǎng)、土壤保育、固碳釋氧等起著重要的作用。筆者以華北落葉松為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其生物量模型進(jìn)行擬合分析，研究了華北落葉松的生產(chǎn)力及其各器官生物量的分配規(guī)律，為科學(xué)利用華北落葉松提供理論基礎(chǔ)。

1 研究地概況

根據(jù)山西省森林生態(tài)類(lèi)型區(qū)劃圖劃分生態(tài)類(lèi)型區(qū)。針對(duì)華北落葉松林地，以生態(tài)類(lèi)型區(qū)為劃分標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合林齡組劃分結(jié)果進(jìn)行樣地設(shè)置，樣地基本情況見(jiàn)表1.

表1 華北落葉松樣地基本概況

2 研究方法

按林齡組劃分，篩選6株樣木伐倒并稱(chēng)重。

2.1 各器官生物量的測(cè)定與取樣

樣木伐倒后，用分層切割法分別實(shí)測(cè)樹(shù)干、樹(shù)枝和樹(shù)葉的鮮重。根系采用全挖法，按根莖、粗根(≥5.0 cm)、細(xì)根(0.5 cm～5.0 cm)分級(jí)并稱(chēng)取鮮重。采用混合取樣法，將上述各層次各器官樣品按比例混合取樣，在85 ℃烘箱中烘干至恒重，計(jì)算干鮮比及各器官干物質(zhì)質(zhì)量。

2.2 單木生物量模型選擇

林木各部分器官之間普遍存在著相對(duì)生長(zhǎng)規(guī)律，筆者采用相對(duì)生長(zhǎng)方程估測(cè)單木生物量分布規(guī)律。相對(duì)生長(zhǎng)方程(CAR模型)為：

y=axb.

(1)

式中：y——生物量(W)，kg；

x——胸徑(D，cm)或者是胸徑的平方和樹(shù)高(H，m)的乘積D2H；

a，b——參數(shù)。

經(jīng)初步試驗(yàn)驗(yàn)證，林木總生物量及各器官生物量與胸徑平方和樹(shù)高的乘積(D2H)更接近實(shí)際指標(biāo)，取對(duì)數(shù)線性化后為：

lnW=lna+lnb(D2H).

(2)

2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法

對(duì)樣木的生物量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，利用SPSS軟件對(duì)樹(shù)木的胸徑(D)、樹(shù)高(H)與單木總生物量及各器官生物量進(jìn)行模擬研究。

3 結(jié)果與分析

3.1 華北落葉松單木生物量計(jì)算

在13塊華北落葉松林樣地中，按林齡組劃分，篩選6株樣木進(jìn)行伐倒和稱(chēng)重，結(jié)果見(jiàn)表2.

表2 6株樣木的單木生物量

各器官生物量所占比例見(jiàn)表3.

由表3可以看出，華北落葉松單木各器官中以樹(shù)干生物量所占比例最大(51.74%)，其次是根系生物量(27.21%)，樹(shù)枝生物量占15.19%，樹(shù)葉生物量所占比例最小(5.86%)。

3.2 華北落葉松CAR模型

華北落葉松單木生物量CAR模型見(jiàn)表4.

表3 各器官生物量占總生物量的比例 %

表4 華北落葉松單木生物量CAR模型

表4的模擬結(jié)果顯示，華北落葉松全株生物量、樹(shù)干生物量、樹(shù)枝生物量、樹(shù)葉生物量、根系生物量均與胸徑平方和樹(shù)高的乘積存在密切相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均達(dá)顯著水平。

4 討論

筆者的研究結(jié)果與其它地區(qū)研究結(jié)論相似。樹(shù)干生物量總體上為隨著樹(shù)齡的增加而增大，而樹(shù)枝、樹(shù)葉的生物量則隨著樹(shù)齡的增加而減少。

建立的各器官生物量與樹(shù)高和胸徑之間的模型達(dá)到極顯著水平，用來(lái)推算華北落葉松的各器官生物量，具有較好的適用性。

[1] 方精云，劉國(guó)華，徐嵩齡.我國(guó)森林植被的生物量和凈生產(chǎn)量.生態(tài)學(xué)報(bào)，1996，16(5)：497-508.

[2] 薛 立，楊 鵬.森林生物量研究綜述.福建林學(xué)院學(xué)報(bào)，2004(3)：15-18.

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Study on Single Tree Biomass Model forLarixPrincipis-rupprechtii

Che Ritao

(DatongExtensionStationofForestryTechnology,Datong037038,China)

The biomass of each organ ofLarixprincipis-rupprechtiiin Shanxi province was determined by the method of sample-plot survey and whole plant anatomy. Single tree biomass and its distribution regularities of each organ were estimated by relative growth equationy=axb(CAR). Results showed that the total biomass model was lnWt=0.824 7 ln(D2H) -1.866 3, stem biomass model was lnWS=0.837 9 ln(D2H) -2.831 9, branch biomass model was lnWB=0.882 2 ln(D2H) -3.902 1, leaf biomass model was lnWL=0.765 9 ln(D2H) -4.017 4 and root biomass model was lnWR=0.824 7 ln(D2H) -3.649 7.

Larixprincipis-rupprechtii; Single tree biomass; CAR model

2016-12-06

車(chē)日桃(1970— )，女，山西大同人，2004年畢業(yè)于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)，高級(jí)工程師。

S791.22

A

1007-726X(2017)01- 0035- 02