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东北天然次生林下木树种生物量的相对生长

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第46卷第8期2010年8月林业科学SCIENTIASILVAESINICAEVol.46，No.8Aug.，2010

东北天然次生林下木树种生物量的相对生长*李晓娜国庆喜王兴昌郑海富（东北林业大学林学院哈尔滨150040）摘要：以东北天然次生林下木层主要树种为研究对象，将各树种按照植株形态分为乔木型植物和典型灌木2类，利用不同函数和自变量构建单物种及混合物种2类器官生物量方程，挑选出标准误较小、拟合性较好的方程作为最佳生物量模型，比较基于不同自变量的生物量模型的优劣，分析植物生物量与个体大小的相对生长关系。结果表明：1）筛选出的各树种器官最佳生物量模型大多显著（P<0.05），且R2值大多超过0.800，方程形式以幂函数为主，少数为二次多项式、线性方程和指数方程，乔木型植物生物量均以离地面10cm处树干直径（D10）解释较理想，典型灌木的最佳生物量模型多以冠幅（CA）和冠幅乘以高度（CAH）为自变量；单物种模型与混合物种模型相比，并非所有的单物种模型都优于混合物种模型。2）引入高度变量H和主干长变量L对各树种器官生物量模型的R2值的贡献相似，但包含主干长变量的生物量模型的R2值增加较小。与单变量生物量模型相比，大多典型灌木生物量模型的R2值增加，多数乔木型植物生物量模型的R2值减小；与H相比，L并不是一个较好的预测变量。3）下木树种器官生物量与植物大小的相对生长研究再次表明相对生长关系并不唯一，乔木型植物器官生物量与D10的相对生长关系的变化范围是1.712～2.555，其中多年枝、总枝、地上部分、粗根、地下部分和个体生物量与D10的幂指数接近理论值8/3。典型灌木各器官生物量与CA和CAH的相对生长关系的范围分别是0.688～1.293和0.436～1.017，其中叶、新枝、粗根、地下部分和个体的生物量与CA接近等速生长，多年枝、总枝和地上部

分与CAH接近等速生长。关键词：林下植物；生物量方程；相对生长；温带森林中图分类号：S718.556文献标识码：A文章编号：1001－7488（2010）08－0022－11

收稿日期：2009－05－07；修回日期：2010－06－06。基金项目：林业公益性行业科研专项（No.200804001）和国家林业局“948”项目（2006-4-19）。*国庆喜为通讯作者。

AllometryofUnderstoryTreeSpeciesinaNaturalSecondaryForestinNortheastChinaLiXiaonaGuoQingxiWangXingchangZhengHaifu（CollegeofForestry，NortheastForestryUniversityHarbin150040）

Abstract：TemperateforestsinnortheasternChinaplayakeyroleinthenationalandglobalcarbonbudgets.However，relativelyfewstudieswereconductedinbiomassallometryofthesespecies，althoughunderstorytreespecies（includingtree-likeplantsandtypicalshrubs）accumulateasubstantialamountofnutrientsandcarbon.Inthisstudy，allometricequationsfortheorgan（leaf，branchandroot）andtotalbiomassof16understorytreespeciesweredeveloped，andallometryoftheorganbiomassagainstplantsizewasanalyzed.Theresultshowedthat1）theformsandvariablesofoptimalbiomassequationvariedwithspeciesandorgans.Theoptimalequationsfortree-likeplantswerepowerfunctionswithdiameterat10cmheight（D10）asthepredictor.Fortypicalshrubs，mostoftheseequationswerealsopowerfunctionsusingcrownarea（CA）orcrownareamultiplyingheight（CAH）aspredictorswhiletheleftfewspeciesfittedtheotherfunctionssuchaslinearandquadraticpolynomialequations.Generalizedmodelsregardlessofspeciescouldbeusedtoestimatebiomasswhenthespecies-specificmodelswereunavailable.2）Modelsusingplantheight（H）orstemlength（L）asindependentvariablesinthebiomassequationsonlyimprovedthefitformostofthetypicalshrubsbutnotforthetree-likeplants.Percentageincreaseindeterminationcoefficients（R2）withaddingLintheallometricequationswassmallerthanthatwithaddingH.3）Therelationshipbetweenbiomassoftheunderstorywiththeplantsizecompliedwithallometrictheory（P<0.05），butthepowervaried.Fortree-likeplants，powerexponentsofbiomasscomponentsagainstD10variedfrom1.712to2.555，andoldbranchbiomass，branchbiomass，largerootbiomassbelowgroundbiomassandtotalbiomassnearlyscaledas8/3powerofD10.Fortypicalshrubs，therangesofpowerexponentsscalingwithCAandCAHwere0.688－1.293and0.527－1.017，respectively.Inthecontrast，foliagebiomass，newbranchbiomass，第8期李晓娜等：东北天然次生林下木树种生物量的相对生长largerootbiomass，belowgroundbiomassandtotalbiomassscalingwithCA，andoldbranchbiomass，branchbiomassandabovegroundbiomassscalingCAHwerebothisometry.Keywords：understorytreespecies；biomassequations；allometry；temperateforest

异速生长广泛存在于植物中（韩文轩等，2008；Enquistetal.，2002），植物的个体大小与其他属性的异速生长关系并不唯一（Darveauetal.，2002；Jacob，2004），一般表现为2/3，3/4和8/3等幂指数关系（韩文轩等，2008；Enquistetal.，2002；Niklas，2004），如McMahon等（1976）认为植物高度与茎基部粗度成2/3的幂指数关系以及植物干生物量与茎基部粗度成8/3的幂指数关系。植物生物量是构成生态系统生产力的重要组成部分，是生态系统运行的物质和能量基础。对生物量测定是深入研究许多林业和生态问题的基础，主要方法有收获法和相对生长法。其中，收获法虽准确但费时费力且不具有连续性，采用相对生长法建立经验回归模型估算植物生物量有效地降低对植被的破坏，更重要的是可以得到植物生物量的连续变化。国内外已建立很多森林类型乔木生物量的相对生长模型，并整理了特定树种和具体立地的经验相对生长方程，用于森林生态系统生物量和生产力的研究（冯宗炜等，1999；Crow，1978；Nelsonetal.，1999；Sahetal.，2004；Wang，2006）。同时，国外研究者建立不少灌木生物量相对生长模型，用于准确估算森林碳储量及退化森林生态系统的恢复等研究（Alaback，1987；Brown，1976；Patonetal.，2002），国内一些学者采用相对生长法也构建了生物量模型用于干旱半干旱地区灌丛生物量（姜凤岐等，1982；陈遐林等，2002）以及南方人工林下木层植物生物量（曾慧卿等，2007）的估算等，但大多灌木生物量模型很少考虑不同树种和器官最佳生物量模型的差异（张峰等，1993）。东北地区仅潘攀等（2007）根据长白落叶松（Larixolgensis）人工林上层乔木的林龄和林分密度等因子估算了其灌木层的生物量，基于植物自身属性的温带天然次生林下木树种生物量模型的研究尚未见报道。林下植物生物量仅占森林总生物量中较小的部分，但其植被化学物质含量和生物量归还率比上层植物还高，对养分循环的作用不可低估，在维护整个森林生态系统的演替发展、功能稳定和生物多样性等方面起着重要作用（杨昆等，2006），东北天然次生林下木层发育良好，在水源涵养、水土保持、生态系统的演替发展等方面起着重要作用（陈大珂等，1990）。本研究以帽儿山天然次生林下木树种为研究对象，构建植物生物量的相对生长方程，分析各器官生物量与植株大小的相对生长关系，为准确估算温带次生林森林生物量和生产力，评价温带天然次生林下木层的生态功能提供科学依据和基础数据。

1材料与方法

1.1研究地概况

试验地位于黑龙江省帽儿山森林生态系统国家野外科学观测站（127°30′—127°34′E，45°20′—45°25′N），该地区植被属于长白植物区系，是东北

东部山区典型的天然次生林区。该区天然次生林大致分为硬阔林、白桦林、山杨林和蒙古栎林4种林型。林区内的乔木树种主要有春榆（Ulmusdavidianavar.japonica）、色木槭（Acermono）、胡桃

楸（Juglansmandshurica）、白桦（Betulaplatyphylla）、水曲柳（Fraxinusmandschurica）、山杨（Populusdavidiana）、黄菠萝（Phellodendronamurense）、紫椴

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大兴安岭南部温带山杨天然次生林不同生长阶段生物量及碳储量

大兴安岭南部温带山杨天然次生林不同生长阶段生物量及碳储量

大兴安岭南部温带山杨天然次生林不同生长阶段生物量及碳储量史山丹;赵鹏武;周梅;杨小丹【期刊名称】《生态环境学报》【年(卷),期】2012(021)003【摘要】基于内蒙古赛罕乌拉森林生态系统定位研究站山杨(Populus davidiana Dode)天然次生林幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林及过熟林生物量调查,探讨了不同龄组山杨天然次生林单株木、林分、林下植被和枯落物的生物量及群落碳储量的时空变化规律.结果表明:随林龄的增大,山杨天然次生林木和各器官生物量总体呈增加趋势,树干所占比例增加,中龄林增加尤为明显；林下植被层、枯落物层生物量随林龄增大呈增加趋势.群落总碳储量的空间分布序列是:乔木层＞枯落物层＞林下植被层.幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林群落的碳储量分别为27.1466、53.5451、60.8898、77.915 8、79.135 3t·hm-2,乔木层碳储量分别为22.206 5、47.215 7、52.056 3、68.445 3、68.773 1 t·hm-2,枯落物层和林下植被层碳储量平均值分别为5.8144、2.1727 t·hm-2.乔木层、枯落物层和林下植被层碳储量占总量的平均率分别为86.05％、10.39％和3.57％.研究认为山杨天然次生林群落碳储量随林龄增加的变化规律明显,碳汇潜力巨大；中龄林为碳储量增长迅速期,且持续较长一段时间,是林分管理的关键阶段；自然稀疏有利于促进林木生长,林分碳储量并未随林分密度下降而减小.【总页数】6页(P428-433)【作者】史山丹;赵鹏武;周梅;杨小丹【作者单位】内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019;内蒙古赛罕乌拉国家级自然保护区管理局,内蒙古赤峰市025150【正文语种】中文【中图分类】Q948【相关文献】1.赣中马尾松天然林不同生长阶段生物量及碳储量研究 [J], 潘鹏;吕丹;欧阳勋志;王雄涛2.典型针阔混交林中山杨生物量和碳储量研究 [J], 姜鹏;任佳佳;任仙;崔浩;王茜;谷建才3.伏牛山北坡栓皮栎天然次生林不同生长阶段土壤碳储量研究 [J], 毕会涛;凡琳洁;杨红震;裴志涛4.帽儿山两种天然次生林生物量和碳储量格局 [J], 李建民5.氮沉降对长白山白桦山杨天然次生林土壤微生物量碳氮和可溶性有机碳氮的影响[J], 单文俊; 付琦; 邢亚娟; 闫国永; 韩士杰; 张军辉; 王庆贵因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

东北红豆杉资源状况及生长规律的初步调查

东北红豆杉资源状况及生长规律的初步调查

东北红豆杉资源状况及生长规律的初步调查
吴榜华;张启昌
【期刊名称】《吉林林学院学报》
【年(卷),期】1993(009)002
【摘要】本文对东北红豆杉的资源状况进行了综合分析,探讨了该树种的生长规律,确定其数量成熟、自然成熟期限,还对东北红豆杉地上部分的生物量分别干、枝、皮、叶进行了测定,并计算出各种生物量指标,为东北红豆杉的开发利用提供良好的理论基础。

【总页数】6页(P11-16)
【作者】吴榜华;张启昌
【作者单位】吉林林学院科研处;吉林林学院科研处
【正文语种】中文
【中图分类】S791.490.1
【相关文献】
1.东北红豆杉扦插苗木生长规律与管理技术的研究 [J], 徐士海;曹文秋
2.抚松县东北红豆杉资源状况及保护策略 [J], 郇金福;段加玉;蒋庆林;段红军
3.相同种源不同无性系东北红豆杉生长规律的比较研究 [J], 张华;王金国
4.东北红豆杉实生苗与扦插苗生长规律的比较研究 [J], 张华
5.东北红豆杉生长与气象因子关系的初步调查 [J], 吴榜华;张启昌
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宾县万人欢林场胡桃楸生物量调查

宾县万人欢林场胡桃楸生物量调查

万人欢林场始建于1959年，位于宾县东部。

场址距县城约45km，其地理坐标为东经128°04′29″~128°19′13″，北纬45°44′20″~45°57′18″。

万人欢林场地处张广岭西坡余脉，整个地势南高北低，最高海拔558.6m，最低海拔110m。

植被属张广才岭植物区系，共50科300余种。

乔木主要有胡桃楸、椴树、柞树、山杨、黄波罗、落叶松等。

1试验地区概况结合开展的黑龙江省财政林业科技推广示范项目“张广才岭天然林固碳增汇经营技术推广与示范”，对宾县万人欢林场天然阔叶混交林中的胡桃楸树种进行生物量调查。

科技推广示范项目是2015年由黑龙江省林业厅下达的黑龙江省财政林业科技推广示范资金项目，项目编号为[2015]ST-01号，执行期限为2015 ~2017年。

2016年秋季及冬季，对天然阔叶混交林实施生长抚育，完成抚育73.8hm2，超额完成合同规定指标。

生长抚育的林分为阔叶混交林，通过抚育调整密度、控制疏伐强度，结合更新技术，改建胡桃楸为果材兼用林；对胡桃楸树冠整形修枝，改建为木本油料林，增强碳汇功能；疏伐的被压木可以加工药材，延长固碳年限。

天然阔叶混交林主要树种组成有胡桃楸、水曲柳、黄波罗、柞树、落叶松。

2生物量调查方法2.1样地设置。

在天然阔叶混交林林分中选取林分生长可代表林分平均水平的样地1块，为1号样地。

利用罗盘仪沿等高线设置样地，样地长40m，宽25m，样地四周用白线绳标记。

2.2每木检尺。

对1号样地内胡桃楸、水曲柳、柞树、落叶松进行每木检尺，逐一量取每一株树木的胸径，其中胡桃楸21株，平均胸径为16.8cm；水曲柳13株，平均胸径为17.4cm；柞树10株，平均胸径为12.4cm；落叶松15株，平均胸径为15.6cm。

2.3平均木选取及树干解析。

在1号样地内或样地外，选取1株胡桃楸平均胸径接近16.8cm的样木，作为生物量测量的平均木(实际所选取的样木胸径为16.8cm，树高为14.3m，树龄为22年)。

南岭小坑天然次生林生态系统生物量的估算

南岭小坑天然次生林生态系统生物量的估算

南岭小坑天然次生林生态系统生物量的估算黄志宏;陈步峰;周光益;吴仲民;王旭;李根;梁瑞友【摘要】Subtropical evergreen broad-leaf forests were paid more attention for its higher biodiversity and potential in carbon sequenstration.While biomass of typical forest types in Nanling mountains in northern Guangdong province was poorly investigated.Allometric equations have been widely used to estimate biomass and carbon stock of forests.More accurate estimation of biomass is necessary for better studying carbon sequenstration in forest growth,especially,for the deforestation or reforestation areas.However,the higher accuracy in parameters estimation for allometric equations needs a larger numbers of samplings.Therefore,the allometric equations,combined with destructive samplings in the natural secondary forests of Xiaokeng,Nanling mountains of southern China,were employed to estimate biomass in the ecosystem.An extensive ground truth data base of natural secondary succession was constructed by using field survey and detailed inventory and harvest method carried out in selected plots.The following results show that (1) the dominant tree species were Castanopsisfissa,Castanopsis carlesii,Schima superba,which were all of the regional typical vegetation types,with an exception of Cunninghamia lanceolata being one of key species due to one of communities transformed from clear-cut plantation of nceolata.And the distribution of important values of the species in the sampled community obeyed to normal distribution.(2) allometricequations are presented as:B (kg·tr ee-1) =0.128*D2.3678,based on the diameter at breast height and total aboveground biomass at significant level of p=0.000 1.At the same time,a power function ofH=3.7120D0.4746(p＜0.000 1) was yielded for co-relationship of tree height (H) and mean DDBH.Both of them were cooperated into a more general allometric equation as B=0.19pD2+c to estimate aboveground biomass (BAGB) of the community.And (3) estimation of BAGB was about 119.720 Mg·hm-2,which was a little higher than the measured BAGB by 2.59％.The belowground biomass (BBGB) was also calculated with a default value of 0.205(S.E.=0.036) presented by IPCC(1996) and estimated by 23.922 ±4.201 Mg·hm-2.By combination of BAGB and BBGB,the total biomass of the sampled ecosystem was about 143.642±8.896 Mg·hm-2.The research findings suggested the natural secondary forest in this region would play an important role in carbon sequestration for the future due to its young stage at present.%粤北南岭是我国中亚热带生物多样性热点地区,森林覆盖率高,具有典型的中亚热带常绿阔叶林群落.本研究在进行样地测定的基础上,采用传统的样地收获法实测了小坑流域地带性植被天然次生林3块代表性样地(小红栲-木荷群落、藜蒴栲-小红栲群落、木荷-杉木群落)生物量,在此基础上,应用相对生长方程法估算了该生态系统生物量.结果表明:(1)群落是以藜蒴栲、小红栲与木荷为主要建群种,为地带性植被类型；杉木也占有重要地位,这与其中一个群落由杉木林皆伐转换而来有关;群落物种的重要值分布符合正态分布；(2)胸径与地上生物量的曲线拟合回归方程B (kg·tree-1)=0.128* D2.367 8可获得二者较高的相关性(p=0.000 1);树高与胸径关系符合H=3.712 0D0.4746(p＜0.000 1); (3)地上生物量的估算结果为119.720 Mg·hm-2,比实测值高2.59％；地下生物量的估算结果为23.922±4.201 Mg·hm-2,系统总生物量为143.642±8.896 Mg·hm-2.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2013(033)008【总页数】8页(P83-90)【关键词】天然次生林;地上生物量;地下生物量;相对生长方程;南岭【作者】黄志宏;陈步峰;周光益;吴仲民;王旭;李根;梁瑞友【作者单位】中南林业科技大学生命科学与技术学院,南方林业生态应用技术国家工程实验室,湖南长沙410004;中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州510520;中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州510520;中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州510520;中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州510520;中国林业科学研究院热带林业研究所,广东广州510520;韶关市曲江区国营小坑林场,广东曲江512162【正文语种】中文【中图分类】S792森林在全球碳循环中起着陆地碳库（Carbon sinks）重要作用[1]。