闽南山地秃杉人工林的生物量与生产力

以福建省德化葛坑国有林场1996年种植的秃杉人工林为研究对象,开展林分生物量和生产力研究。结果表明:20年生秃杉人工林单株平均生物量为202.56 kg,其中地上部分生物量、地下部分生物量分别为167.74、34.81 kg,分别占个体总生物量的82.81%、17.19%;各组分生物量大小排序为:干根桩叶枝粗根细根中根。秃杉林分总生物量达177.75 t·hm~(-2),其中乔木层的总生物量为176.23 t·hm~(-2),占林分总生物量的99.14%;凋落物的生物量含量比较小,只有1.52 t·hm~(-2),仅占林分总生物量的0.86%。20年生秃杉人工林的生产力为11.87 t·hm~(-2)·a~(-1),各器官生产力大小排序为:树干树叶树根树枝。     

桂东南火力楠人工林生态系统N、P、K储存量

林木营养元素的积累与分配特征是森林生态系统营养元素生物循环最重要的内容之一,对指导林业生产、提高生态系统的养分利用效率和生产力都有重要的意义。采用标准样地法对广西容县31年生火力楠人工林生态系统3种营养元素(N、P、K)的含量、储存量及其分配特征进行了研究。结果表明,火力楠各器官养分含量由大到小依次为树叶、花果、树根、树皮、树枝、干材;不同器官各养分元素含量均为NKP。31年生火力楠人工林生态系统养分储存量为1 152.05kg/hm~2,其中乔木层、灌草层、凋落物层和土壤层养分储存量分别为816.04kg/hm~2、18.85kg/hm~2、44.46kg/hm~2和272.70kg/hm~2,分别占养分总储存量的70.83%、1.64%、3.86%和23.67%。火力楠人工林3种养分元素年净积累量为26.32kg/(hm~2·a),不同器官年净积累量排序为干材树根树枝树叶树皮花果。火力楠人工林乔木层每积累1t干物质需要3种养分元素3.86kg,其养分元素利用效率低于秃杉和杉木,但明显高于云南松和红椎人工林。     

连栽对巨尾桉人工林生物量和生产力的影响

对不同连栽代数的巨尾桉人工林的生物量和生产力进行研究。按径级标准木法,测定3年生不同连栽代数的巨尾桉人工林生物量,建立其估算模型,计算出3年生不同连栽代数巨尾桉人工林分的生物量和生产力。结果表明：第1,2,3代巨尾桉人工林年生物量分别为37.81,37.02,26.59 t/ hm2;林分年净生产力分别为12.60,12.34,8.86 t/（hm2·a）;干材年生产力分别为6.12,6.14,4.33 t/（hm2·a）。随着连栽代数的增加,林分的生物量和生产力下降趋势不明显,第2代林干材生产力高于第1,3代林。     

二代杉木人工林生物量及其垂直分布研究

根据湖南会同生态定位站11a 定位实测数据,对二代杉木人工林生物量及其垂直分布进行了研究,结果表明:密度为2175株·hm~(-2)的第二代11a 生杉木林乔木层的生物量为74.76t·hm~(-2),净生产力为6.80t·hm~(-2)·a~(-1)。其生物量分布格局为树干>树叶>树枝>树皮;在林分产量方面6m 以下树干占其总产量的82%,叶、枝主要分布在5～9m,叶占其总量的78%,枝占其总量的74%,根生物量主要集中在地表土壤30cm 以内,占其总量的89%。     

秃杉林和连栽杉木林水源涵养功能的差异

为探究秃杉(Taiwania flousiana)林和杉木(Cunninghamia lanceolata)林水源涵养功能的差异,为秃杉林的经营管理提供依据,以23年生秃杉林和连栽杉木林为研究对象,对两种林分的林冠层、林下植被层、凋落物层和土壤层的持水性能进行比较分析。结果表明,秃杉林和杉木连栽林林冠层持水量分别为31.66和12.25 t/hm2;林下植被层持水量分别为3.84和4.13 t/hm2;凋落物层持水量分别为20.82和15.72 t/hm2;土壤层(0～80 cm)持水量分别为4 320.80和4 214.00 t/hm2。秃杉林的总持水量为4 377.12 t/hm2,比连栽杉木林(4 246.11 t/hm2)高出3.09%。秃杉林表现出较强的水源涵养功能。     

速生阶段西南桦人工林碳贮量及其分布格局

西南桦是我国热带、南亚热带地区的速生、珍贵用材树种,具有重要的生态和经济价值,本研究对广西天峨县林朵林场速生阶段(12年生)西南桦人工林的碳素含量、贮量及其空间分布格局进行了研究。结果表明:(1)西南桦不同器官碳素含量为443.5~475.3 g/kg,各器官碳素含量排序从大到小依次为干材、树枝、树根、树叶、干皮。灌木层、草本层和凋落物层碳素含量分别为442.6、427.8和450.3 g/kg。土壤(0~80 cm)中碳素含量为15.04 g/kg,其中表土层(0~20 cm)的碳素含量明显高于其他土层;(2)西南桦人工林碳素总贮存量为202.41 t/hm~2,其中乔木层为57.13 t/hm~2,占28.22%;灌木层为1.04 t/hm~2,占0.51%;草本层为0.80 t/hm~2,占0.40%;凋落物层为1.92 t/hm~2,占0.95%;土壤层为143.44 t/hm~2,占70.87%;(3)12年生西南桦人工林年净生产力为10.20 t/(hm~2·a),碳素年净固定量为4.77 t/(hm~2·a),折合成CO2的量为17.49 t/(hm~2·a)。     

长白落叶松人工林生物量的结构与分布

采用径级标准木和样方收获法,对24a生长白落叶松人工林的生物量和生产力进行了研究。结果表明:24a生长白落叶松人工林分生物量为120.55t/hm2,年平均净生产力为8.47 t/(hm2.a),生态系统的生物量分配格局为乔木层>枯枝落叶层>下木层>草本层,其中乔木层生物量为102.17t/hm2,净生产力为8.09t/(hm2.a),其生物量分配格局为树干>树根>树皮>树枝>树叶;在林分产量结构方面,8 m以下树干生物量占其总量的81.80%,树枝和树叶的生物量主要分布在10～14 m,分别占树枝和树叶总生物量的71.11%和73.05%,地下根系生物量分配格局为粗根(直径大于5 cm)>根头>中根(0.5～5 cm)>细根(<0.5cm),粗根生物量占根总生物量的53.98%。     

半干旱石漠化地区直干桉生物量及含水率特征分析

为了解直干桉在石漠化地区的生长适应性,以建水县半干旱石漠化地区4年生直干桉幼林为研究对象,采用直接收获法,计算直干桉人工林的生物量及含水率,分析直干桉各器官生物量分配规律及林分生产力水平。结果表明,建水县试验地4年生直干桉单株生物量为9.767kg/株,其中树干生物量为3.989kg/株,树枝为1.772kg/株,根部为1.316kg/株,其中,干、枝、叶、根、皮各器官所占比例依次为40.84%、18.14%、15.98%、13.47%、11.56%。各器官生物量由大到小排列依次为干枝叶根皮。含水率则为树叶树皮树干树枝树。地上部分/地下部分为5.564。4年生直干桉林分生物量为32.573t/hm~2,林分净生产力为8.144t/(hm~2·a)。     

桂西南两种桉树人工幼林生物量、营养元素积累量及其分布特征

对广西宁明县相似立地条件下1年生尾巨桉(DH32-29)和雷林1号桉幼林的生物量和5种营养元素(N、P、K、Ca 和 Mg)积累量及其分配特征进行了研究。结果表明：1年生尾巨桉和雷林1号人工幼林林分生物量分别为13.70和12.06 t·hm–2,不同器官生物量均以树干最大,树叶或树根最小。两种桉树不同器官中营养元素含量均以树叶最高,其次是树皮、树枝和树根,树干最低,林木不同器官中营养元素含量均以 N 最高,其次是 K 和 Ca,Mg 和 P最低。1年生尾巨桉幼林营养元素积累量为124.84 kg·hm–2,略低于雷林1号桉幼林(132.76 kg·hm–2),5种营养元素积累量在尾巨桉人工林的分配为树叶＞树枝＞干皮＞干材＞树根,在雷林1号桉的分配为树枝＞树叶＞干材＞干皮＞树根。尾巨桉幼林营养元素利用效率略高于雷林1号桉幼林。     

辽东山区不同林龄落叶松林分林木各器官生物量分配特征

以辽东山区落叶松人工林为研究对象,采用样地调查和实测生物量等方法,测定落叶松幼龄林、中龄林和近熟林的生物量及其在一个年龄序列上的空间分配特征。结果表明:不同林龄落叶松林分生物量分布依次为中龄林(119.39t·hm~(-2))近熟林(94.69t·hm~(-2))幼龄林(31.44t·hm~(-2))。各器官生物量大小关系略有差异,中龄林和近熟林为树干树根树枝树叶;而幼龄林为树干树枝树根树皮树叶。落叶松人工林经营应定期采取抚育间伐,改善林木生长条件,提高落叶松人工林的生产力,以实现生态系统健康、稳定发展。     

桂西南连续年龄序列尾巨桉人工林能量及其分布特征

采用标准样地法对广西宁明县1~4年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)人工林的热值、能量及其分布特征进行了研究。结果表明,尾巨桉不同器官的热值在17.63~21.12 kJ/g之间,其大小排列为树叶干材树枝树根树皮。1~4年生尾巨桉人工林能量现存量在173.28~1 891.49 GJ/hm~2之间,随生长过程中林分生物量增加而增大,不同器官能量现存量与其生物量成正比例关系。桂西南1、2、3和4年生尾巨桉人工林能量年现存量分别为173.28、460.47、475.67、472.87 GJ/(hm~2·a)。因此,从生物生产力和能源量考虑,尾巨桉可作为桂西南的生物质能源树种。     

不同林龄西藏林芝云杉的生物量和生产力

基于10块标准地中的63株云杉树干解析数据,对14、23、32、45和60年生5个林龄的西藏林芝地区云杉进行了生物量与生产力的研究。结果表明:14~60年生云杉天然林林分生物量为7.68~106.50 t/hm2,其中乔木层、灌木层和草本层生物量分别为6.11~99.30 t/hm2、1.57~7.20 t/hm2和7.68~106.50 kg/hm2,乔木层生物量占整个林分生物量的79.53%以上。随着林龄增长,干材比例从52.48%增加到54.28%、树皮比例从11.24%增加到12.40%、树根比例从13.56%增加到15.43%;而树枝比例从14.33%下降到9.98%、树叶所占比例从8.39%下降到6.24%。14、23、32、45、60年生云杉乔木层净第一性生产力(t/hm2·a)分别为0.50、1.52、1.49、2.40、3.01,基本上呈现随年龄增加而递增的趋势。云杉天然林在幼龄阶段不仅有较低的生物量,同时生产力也较低,应该进一步加强资源保护。     

杉木乳源木莲混交林林分生产力研究

10a生杉木乳源木莲 3∶1混交林林分生物量 130 37t/hm2 ,乔木层生物量 12 7 5 0t/hm2 ,比杉木纯林增加18 7%。无论杉木、乳源木莲干材比例较高 ,两树种均是优良的用材树种。混交林年均净生产量 12 75 0t/(hm2 ·a) ,林分叶面积指数 9 0 5 ,叶对树干净同化率 179 72g/(cm2 ·a)。杉木乳源木莲混交林林分生产力比杉木纯林高。     

速生阶段秃杉与杉木人工林营养元素积累及其分配特征

对广西南丹山口林场相似立地条件下速生阶段(11年生)的秃杉与杉木(第2代)人工林5种营养元素(N、P、K、Ca和Mg)的含量、积累量、年净积累量和分配进行了研究。结果表明,秃杉与杉木不同器官中营养元素含量排序均为树叶干皮树枝树根干材,林木各器官营养元素含量均以N最高,其次是Ca和K,Mg和P最低。秃杉人工林分营养元素贮存量为573.40kg.hm-2,明显高于杉木人工林(330.33kg.hm-2),其中乔木层、林下植被层和凋落物层分别为517.97、11.05和47.05kg.hm-2,分别占林分营养元素积累量的89.91%、1.92%和8.17%。5种营养元素贮存量在秃杉与杉木人工林乔木层的分配均为树叶树枝干材干皮或树根。秃杉人工林营养元素平均年净积累量为47.09kg.hm-.2a-1,是杉木人工林(26.55kg.hm-.2a-1)的1.77倍。秃杉的营养元素利用效率低于杉木,但明显高于马尾松、刺槐和马占相思。     

桂西北西南桦人工林生长规律和生物生产力

以广西天峨县林朵林场12年生西南桦人工林为研究对象,研究其生长过程和生物生产力特征。结果表明:西南桦在桂西北具有较强的生长适应性,12年生平均胸径(去皮)、平均树高和平均蓄积量分别达到15.6 cm,16.8 m,170.10 m3/hm2;西南桦树高和胸径生长均以前5 a最快,随后随林龄的增长而下降;材积生长在8年生时达到峰值,之后开始下降但仍然保持较高的年生长量。12年生西南桦人工林林分生物量为130.86 t/hm2,其中乔木层、灌木层、草本层和凋落物层生物量依次为122.38,2.35,1.87和4.26 t/hm2,分别占93.52%,1.80%,1.43%和3.26%。林分乔木层年净生产力为10.20 t/(hm2·a),不同器官净生产力大小次序为树干、树叶、树枝、树根、树皮。     

红椿人工林生长规律、生物量及生产力研究

以广西国有三门江林场30年生的红椿人工林为研究对象,采用标准样地法、树干解析法分析其生长过程、生物量及生产力特征。结果表明:红椿在桂北具有较强的生长适应性,30年生平均胸径(去皮)、平均树高和平均单株材积分别达到31.4 cm、25.2 m、0.3997 m3,红椿树高和胸径生长均以前8 a最快,树高平均生长量在0.8~1.6 m·a-1范围,胸径年平均生长量在1.367 cm左右;材积生长在26 a时达到最大生长速率,随后持续下降;拟合出最优回归模型,红椿人工林树高、胸径与林龄的最优回归模型为苏马克模型,R2值分别为0.9890、0.9929,材积的最优模型是坎派兹方程,拟合相关系数高达0.9846;30年生红椿人工林林分生物量为390.28 t·hm~(-2),其中生物量大小为:乔木层(380.62 t·hm~(-2))灌木层(5.42t·hm~(-2))凋落物层(3.02 t·hm~(-2))草本层(1.22 t·hm~(-2)),分别占97.52%、1.38%、0.77%、0.31%,林分乔木层年净生产力为21.605 t·hm~(-2)·a-1,不同器官净生产力大小次序为:树叶树干树根树枝树皮。     

2种更新方式4年生尾巨桉人工林碳储量及其分布特征

为了解2种更新方式(植苗更新和萌芽更新)尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)人工林的碳汇功能,对广西宁明县4年生(中龄林)尾巨桉植苗林和萌芽林碳储量及其分布格局进行研究。结果表明,尾巨桉植苗林和萌芽林各器官中碳含量为456.5～485.3 g/kg,以树叶碳含量最高,其次为树干、树枝、树根,最低为树皮。植苗林和萌芽林生态系统碳储量分别为130.35和138.81 t/hm~2,其中乔木层分别占37.46%和42.30%,灌草层分别占0.93%和0.83%,现存凋落物层分别占2.05%和2.23%,土壤层分别占59.56%和54.64%。植苗林和萌芽林乔木层地上部分年净生产力分别为22.21和25.16 t·hm~(-2)·a~(-1),年净固碳量分别为10.58和11.91 t·hm~(-2)·a~(-1),年净吸收CO_2量分别为38.79和43.67 t·hm~(-2)·a~(-1)。     

10年生灰木莲人工林生长规律和生物生产力

以广西南宁市10年生灰木莲人工林为研究对象,研究其生长过程和生物生产力特征。结果表明:110年生灰木莲人工林平均胸径(去皮)、树高、单株材积分别达到13.4 cm、12.9 m、0.0909 m3;灰木莲树高和胸径生长均以前6 a最快,随后随林龄的增长而下降;材积生长在10年生时仍未达到峰值。210年生灰木莲人工林林分生物量为104.73 t·hm-2,其中乔木层、林下植被层和凋落物层生物量依次为93.54、0.24、10.95 t·hm-2,分别占89.31%、0.23%、10.46%。林分乔木层年净生产力为11.80 t·hm-2·a-1,不同器官净生产力大小顺序为树干、树叶、树根、树枝、树皮。     

桂西北光皮桦人工林生态系统碳储量及其分布格局

森林生态系统碳储量是陆地森林生态系统碳库的重要组成部分,在全球碳循环和碳平衡中发挥着重要作用。本文采用样地测定方法对广西天峨县林朵林场12年生光皮桦人工林的碳素含量、储量及其空间分布格局开展了研究。结果表明,(1)光皮桦不同器官碳素含量为411.3~477.6g/kg,各器官碳素含量排序从大到小依次为干材、干皮、树根、树枝、树叶。灌木层碳素含量为455.4g/kg,草本层为427.2g/kg,凋落物层为427.1g/kg。0~80cm土层碳素含量为15.8g/kg,其中表土层(0~20cm)的碳素含量(31.0g/kg)明显高于其他土层。(2)光皮桦人工林生态系统碳储量为201.45t/hm~2,其中乔木层为51.86t/hm~2,占25.74%;灌木层为1.02t/hm2,占0.51%;草本层为0.51t/hm~2,占0.25%;凋落物层为1.81t/hm~2,占0.90%;土壤层为146.26t/hm~2,占72.60%。(3)光皮桦12年生人工林年净生产力为11.22t/(hm~2·a),年净固碳量为5.06t/(hm~2·a),折合成CO2的量为18.56t/(hm~2·a)。     

林龄和立地条件对杉木林乔木层生物量分配的影响

于2010—2019年，采用样地调查法对福建省三明市将乐县国有林场杉木人工林的地况因子、林况因子及乔木层的生物量进行调查；通过构建引入林龄和地位指数的相容性生物量模型，估算杉木林乔木层各组分生物量，研究各组分生物量分配规律与立地条件和林龄之间的关系。结果表明：引入林龄和地位指数的相容性生物量模型，能够更好地反映林龄和立地条件对生物量异速生长规律和分配的影响；杉木各组分生物量的分配比例受林分林龄的影响显著，其中干材、树皮生物量占比随林龄的增大而增大，树叶、树根则相反，树枝生物量占比先增加后减小；除树枝外，立地条件不会改变各组分生物量占比随林龄的变化趋势，但会影响各组分生物量占比大小。在立地条件较好的林分中，树干生物量占比较大，树叶、树根的分配则相反。研究结果可为杉木人工林碳汇经营提供参考。