桂西北杉木人工林的生物量积累及生产力变化

[目的]探究桂西北杉木人工林生长过程中生物量和生产力的积累过程及其变化规律,为该区域杉木人工林经营管理提供依据。[方法]以广西南丹县杉木人工林为研究对象,采用样地调查与生物量实测方法,研究了不同林龄(5、10、15、20年生)杉木人工林的生物量、年净生产力及其分配特征。[结果]不同林龄乔木层生物量在19.13～152.14 t·hm~(-2)之间,随林龄增加而增大。各林龄乔木层生物量的增长量表现为:10～15年生(51.81 t·hm~(-2))5～10年生(42.47 t·hm~(-2))15～20年生(38.73 t·hm~(-2))。随着林龄的增加,杉木人工林生物量中干材所占比例逐渐增大,而树叶和树枝所占比例逐渐减小。5、10、15、20年生杉木人工林林下植被生物量分别为1.93、1.12、1.38、2.01 t·hm~(-2),其中灌木层依次占29.02%、44.64%、47.10%和40.30%,草本层依次占70.98%、55.36%、52.90%和59.70%;凋落物层生物量依次为1.30、2.04、4.03、6.15 t·hm~(-2),随林龄增加而显著增大。杉木人工林乔木层年均净生产力依次为3.83、6.16、7.56、7.61 t·hm~(-2)·a~(-1),其中干材组成比例(37.43%～66.24%)随林龄增加而增大,树叶和树枝组成比例(5.12%～16.49%和9.20%～21.20%)则呈现相反的变化趋势。[结论]杉木人工林乔木层生物量随林龄增加而逐渐积累,其中干材所占比例随林龄增加而增大,树叶、树枝和干皮生物量所占比例随林龄增加而下降,树根生物量所占比例波动较小。桂西北杉木人工林具有较高的生物生产力水平,其不同林龄年均净生产力高于国内多数区域杉木人工林。     

广西南丹县秃杉人工林碳储量及其分布格局

采用标准样地法对广西南丹县20年生秃杉人工林碳储量及其空间分布格局进行研究。结果表明，秃杉各器官碳含量为436.4～501.2 g/kg,其由大到小依次为干皮、树枝、树根、干材、树叶。灌木层、草本层和凋落物层碳含量分别为449.8、392.5和424.7 g/kg。土壤（0～80 cm）平均碳含量为19.0 g/kg,各土层碳含量随土层深度增加而减少。20年生秃杉人工林生态系统碳储量为255.81 t/hm²,其中乔木层为99.43 t/hm²,占整个生态系统碳储量的38.87%;灌草层为2.14 t/hm²,占0.84%;凋落物层为2.52 t/hm²,占0.98%;林地土壤（0～80 cm）为151.72 t/hm²,占59.31%。秃杉人工林各器官碳储量与其生物量成正比关系，干材的生物量最大，其碳储量也最高，占植被层碳储量的59.48%,树枝、树叶、干皮和树根的碳储量共占36.05%。20年生秃杉人工林乔木层年净生产力为12.52 t/（hm²·a）...     

桂西南尾巨桉萌芽林地上部分生物生产力分析

采用固定标准地法探讨了广西宁明县国有派阳山林场尾巨桉萌芽林乔木层地上部分生物量和生产力及其随林龄(1~4年生)的变化趋势。结果表明:尾巨桉萌芽林乔木层地上部分生物量随着林分生长而逐渐积累,1、2、3和4年生分别为18.84、52.47、79.42和100.02 t·hm~(-2),其中干材所占的比例随着林龄的增加而增大,树叶、树枝和干皮所占的比例则呈相反趋势。1、2、3和4年生尾巨桉萌芽林地上部分净生产力分别为18.84、26.24、26.48和25.00 t·hm~(-2)·a~(-1),其中干材净生产力占64.53%~78.37%,树叶、树枝和干皮净生产力占21.63%~35.47%。     

马占相思人工林不同年龄阶段的生物生产力

对马占相思人工林3个不同年龄阶段(4、7、11年生)的生物生产力进行的研究表明:马占相思人工林林分乔木层生物量随林龄的增大而逐渐积累,4、7、11年生马占相思人工林的生物量分别为63．06、169．22、213．44 t·hm-2,其中经济生物量(干材)分别为28．41、89．81、122．83 t·hm-2·a-1;林分乔木层净生产力分别为15．765、24．174、19．404t·hm-2·a-1,林下植被生物量也有相似的变化趋势。林龄增加,干材的组成比例增加,树叶、干皮、1年生枝、枯枝和粗根则呈下降趋势。     

基于相容性生物量模型的樟子松林碳密度与碳储量研究

基于不同林龄樟子松人工林生物量调查数据,建立了樟子松林生物量相容性模型,探讨了不同林龄樟子松人工林中乔木层、林下植被层、死地被物层碳密度和碳储量的变化规律。结果表明:樟子松人工林各器官碳密度值的排序为:树叶树枝树干树根;各器官碳密度均随着林龄的增大而增加,27、30、32、36、40和44年生樟子松各器官的平均碳密度分别为449.5、460.2、470.8、485.1、489.2和513.6 g/kg,林下植被与死地被物的碳密度随林龄的变化规律不明显。27~44年期间樟子松人工林群落碳储量都随林龄的增大而增加,从27年生的37.14 t/hm2增加到44年生的168.46 t/hm2,其顺序为:乔木层死地被物层林下植被层,分别占群落总碳储量的90.97%、1.13%和7.90%,乔木层碳储量占主导地位。不同林龄樟子松乔木层、林下植被层和死地被物层年固碳量分别为2.043、0.025 和0.182 t/hm2。研究认为,樟子松人工林群落碳密度及碳储量随林龄的增加变化显著,碳汇作用明显。      

铁力木人工林生物量与碳储量及其分配特征

在样方调查和实测生物量的基础上,采用相对生长法对28年生铁力木人工林碳储量及其分配特征进行了研究。结果表明:铁力木各器官碳含量在452.4~524.5 g/kg之间,大小排序为:树叶树干树枝树根树皮;土壤碳含量以表土层最高,且随土层深度增加而降低;铁力木人工林乔木层生物量和碳储量分别为165.8和79.3 t/hm2, 分配顺序均为树干树枝树根树叶树皮;铁力木人工林生态系统生物量与碳储量分别为173.5和203.1 t/hm2,生物量的分配主要集中在乔木层(95.6%), 碳储量的分配顺序为土壤层(59.3%)乔木层(39.0%)地被层(1.7%);林下植被碳含量为地上部分地下部分,而生物量和碳储量的分配均为地上部分地下部分。      

厚荚相思人工林生物量和生产力的研究

根据广西高峰林场界牌分场4.5 a的定位观测材料,对1.5～4.5 a生厚荚相思人工林的生物量和生产力进行了研究.结果表明,除树叶和活枝外,林分平均木及林分各器官生物量均随林分年龄的增加而增大.1.5、2.5、3.5、4.5 a生的林分乔木层生物量分别为10.64、28.70、42.15、75.45 t·hm-2,林分乔木层净生产力分别为7.951、16.357、17.145、21.554 t·hm-2·a-1,林下植被生物量也有相似的变化趋势.林龄增加,干材、干皮和枯枝的组成比例增加,树叶、活枝、粗根和细根则呈下降趋势.     

厚荚相思人工林生物量和生产力的研究

根据广西高峰林场界牌分场4.5 a的定位观测材料,对1.5～4.5 a生厚荚相思人 工林的 生物量和生产力进行了研究。结果表明,除树叶和活枝外,林分平均木及林分各器官生 物量均随林 分年龄的增加而增大。1.5、2.5、3.5、4.5 a生的林分乔木层生物量分别为10.64、28. 70、42.15、 75.45t·hm -2 ,林分乔木层净生产力分别为7.951、16.357、17.145、21.554t·hm -2 ·a -1 ,林下 植被生物量也有相似的变化趋势。林龄增加,干材、干皮和枯枝的组成比例增加,树叶 、活枝、粗根 和细根则呈下降趋势。     

秃杉人工林生物量与生产力的变化规律

对广西南丹山口林场秃杉人工林的生物量和生产力及其随林分年龄(8、14和28年生)增长的变化趋势进行了研究。结果表明,林分平均木和各器官(除树叶和枯枝外)生物量随林分年龄增加而增加,平均木和林分以14～28年生的增加量最大。林木各器官比例与林分年龄相关,林分年龄增加,干材和干皮生物量组成比例随之增加,而树叶和活枝则呈下降趋势。8和14年生各器官所占百分比由大到小依次为:干>枝>叶或根>皮,28年生则为:干>根>枝>皮>叶。林分生物量随林分年龄的增大而逐渐积累,8、14和28年生的林分乔木层生物量分别为60.17、112.98和247.61t·hm-2,其中经济生物量(干材)分别为26.92、60.27和155.72t·hm-2,林分乔木层净生产力分别为7.52、8.07和8.84t·hm-2·a-1,林下植被生物量也有相似的变化趋势。     

尾叶桉与马占相思人工复层林生物量及生产力研究

应用相对生长法和样方收获法,于2006年对广西国营高峰林场3年生尾叶桉与马占相思不同混交模式人工林群落生物量及生产力进行研究,结果表明:尾叶桉与马占相思不同混交模式各器官生物量与测树因子（D2H）存在紧密相关关系。在相同混交比例下,群落生物量、乔木层生物量及净生产力水平随林分密度的增加而上升。当尾叶桉与马占相思混交比例为1∶1时,林分密度为1 050和1 320株/hm2的群落生物量分别为28.556和47.853 t/hm2,平均净生产力分别为9.51和15.95 t/(hm2·a),其中乔木层生物量分别为22.100和42.182 t/hm2,占总生物量的77.39%和88.15%;当尾叶桉与马占相思混交比例为2∶1时,林分密度810和1 170株/hm2的群落生物量分别为49.482和76.556 t/hm2,平均净生产力分别为16.49和25.51 t/(hm2·a),乔木层生物量分别为44.340和72.733 t/hm2,占总生物量的89.60%和95.01%;当林分密度同为1 727株/hm2时,尾叶桉纯林、尾叶桉与马占相思以1∶1.6比例混交林的群落生物量分别为84.586和106.904 t/hm2,平均净生产力为28.20和35.63 t/(hm2·a),其中乔木层生物量分别为73.942和101.480 t/hm2,占总生物量的87.42%和94.93%,混交林群落生物量比纯林群落生物量高出26.38%。在相同混交比例下,灌木层、草本层、枯枝落叶层生物量随林分密度的增加而下降;在相同密度下,尾叶桉纯林灌木层、草本层、枯枝落叶层生物量均比混交林高。在6个林分更新处理中,当尾叶桉与马占相思的混交比例为1∶1.6时,混交林的成层性最明显,林分总生物量、净生产力水平也最高,且与其他各处理间的差异达到极显著水平,是较佳的一种混交模式。      

火后兴安落叶松人工林生物量的估算

以兴安落叶松(Larix gmelini)人工林为研究对象,在大兴安岭地区的加格达奇、新林、塔河和漠河等地共选取了17块样地,采用空间代替时间法,研究了所选样地地上部分生物量和生产力动态变化.结果表明:21年生林分的生物量最大,为60.93 t/hm2,其年平均生产力为2.90 t/hm-2 · a-1;乔木生物量和地...     

2021年5期目录

  目的  建立全国单木材积生物量模型非常重要且必要。研究中国的森林碳储量变化及其碳汇能力对于估算区域碳收支和制定应对气候变化的森林管理政策具有重要意义。  方法  本文结合森林资源清查抽样总体和气候区差异的实际,利用全国森林资源清查22种主要树种的生物量建模实测数据,分别建立区域性单木生物量与材积回归模型,利用1949—2018年间11个时间段的森林资源清查和统计数据,系统测算出了近70年全国及各个区域森林碳储量和碳源汇能力,以期揭示出70年来我国森林碳储量的变化规律和原因以及对碳汇的相关贡献。  结果  研究结果表明:在1949—2018年间,林分、疏林等森林资源碳储总量由4.509 × 1012 kg增加到8.601 × 1012 kg,增加了90.74%,其中2014—2018年期间年均增长3.09%;林分碳储量由4.38 × 1012 kg增加到7.97 × 1012 kg,增加了81.97%;林分碳密度在1973—1976年时段最低为31.64 t/hm2,2014—2018年时段增加到44.30 t/hm2,但是仍然没有达到1949年的46.48 t/hm2;各区域的森林资源碳储总量都有不同程度的增加,尤其是华北区和东南沿海区增长较快,分别增加了145.91%和116.63%;全国及各个区域的森林碳储量和碳密度的变化规律基本呈现出先下降后增加的趋势。全国碳源汇的变化规律也与此基本相同,1981年之前,年均碳积累是负值,以碳源为主,1981年之后碳积累是正值,年均生物量碳汇0.122 × 1012 kg/a,且积累能力不断提高。林分生物量碳库在森林总碳库中占据主要地位,各期的全国林分碳储量占碳储总量的比例均在80%以上;由于我国人工林面积大量增加,碳累积增长速度很快,自20世纪70年代以来年均生物量碳汇为0.04 × 1012 kg/a;天然林在1989年前虽然碳累积为负值,但自我国实行天然林保护工程以来,天然林碳汇能力持续增强,是我国森林碳逐年累积的主要贡献者。  结论  随着我国全面实施天然林保护、生态修复和保护政策持续加强,同时中国现阶段以中幼龄林为主的森林已进入快速增长期,因此未来中国的森林碳汇潜力巨大。      

秃杉混交林生产力和林分结构的研究

对秃杉杉木檫树混交林、秃杉杉木混交林以及秃杉、杉木纯林的生物量及其空间结构进行研究 ,结果表明 :秃杉混交林比秃杉纯林具有更高的生产力 ,混交林中又以秃杉杉木檫树混交林的生产力最高 ,林分总蓄积量达 87.59m3·hm-2 ,总生物量达 77.58t·hm-2 ,分别比秃杉纯林高 43 .3 %和 3 2 .4% .混交林林分具有一定成层性 ,林分结构比秃杉纯林更有利于生物量的积累 ,而且秃杉的生长比杉木更快、更好     

兴安落叶松人工群落生量物与净初级生产力的研究

本文于1988年对帽儿山林场老山人工林实验站21年生兴安落叶松[Larix gmelini (Rupr) Rupr.]人工林群落生物量、生物量增量、枯死量、凋落量及凋落物层现存量等进行了测定和研究,在此基础上,推算了群落净初级生产力。结果表明:落叶松人工林群落的生物量为145.615t/ha,其中乔、灌、草各层的植物量分别为142.358t/ha、2.686t/ha和0.571t/ha;落叶松林净生产量为13.861t/ha·a,其中乔、灌、草各层净生产量分别为12.539t/ha·a,0.874t/ha·a和0.448t/ha·a;林分立枯量为3.122t/ha,年凋落量为3.577t/ha,林地凋落物层现存量为23.20t/ha。与其它森林植物群落相比,落叶松人工林群落具有较高的生物生产力。     

穿透雨减少对红椎人工林土壤有机碳含量和化学组分的影响

  目的  在全球气候变化导致的降水格局改变下,通过研究穿透雨减少（减雨）对南亚热带红椎人工林土壤有机碳含量及其化学组分的影响,为准确预测气候变化对人工林生态系统固碳功能的潜在影响提供科学依据。  方法  2012年,在广西友谊关森林生态系统国家定位观测研究站,29年生红椎人工林内随机布设了3个减雨处理样地和3个对照样地,每个样地面积为 20 m × 20 m。减雨处理第6年,分别测定了干季（3月）和湿季（7月）土壤有机碳含量和化学组成、凋落物总量及其组分、细根生物量、土壤微生物量及功能基因丰度,分析了减雨对红椎人工林土壤有机碳和化学稳定性的影响和主导因素。  结果  （1）减雨显著降低了干季土壤含水量和干、湿季细根生物量,而减雨对干、湿季的凋落物总量、凋落物各组分和土壤微生物量无显著影响。（2）干季,减雨显著降低了土壤烷基碳比例和烷基碳/氧烷基碳的值,但显著增加了土壤芳香碳比例和芳香碳/烷基碳的值;湿季,减雨对土壤有机碳及其化学组分均无显著影响。（3）凋落物量对土壤有机碳化学组分的改变起主要作用。  结论  经过6年的减雨处理,虽然土壤有机碳含量没有明显改变,但是在干季显著降低了稳定性高的土壤烷基碳比例,并提高了土壤有机碳芳香化程度。因此,南亚热带地区未来降水减少情境有可能降低红椎人工林的土壤有机碳的化学稳定性。      

冬奥会崇礼赛区5种人工林枯落物及土壤水文特征

[目的]通过调查和研究冬奥场馆周边小流域人工林枯落物层和土壤层水文性能的变化规律及差异性,为研究区人工林的恢复、经营以及水源涵养能力的提升提供理论支撑.[方法]以崇礼区西沟流域的5种人工林配置模式(落叶松纯林、樟子松纯林、落叶松柠条混交林、樟子松柠条混交林和樟子松落叶松柠条混交林)为研究对象,通过测定林内枯落物层和土壤...     

不同密度调控强度对华北落叶松人工林土壤质量的影响

  目的  探究不同密度调控强度华北落叶松人工林土壤质量的变化规律,为合理利用林地资源及人工林的可持续经营提供理论依据。  方法  以山西太岳山好地方林场华北落叶松人工林为研究对象,基于土壤密度、含水率、养分含量、酶活性等18项土壤指标,并结合主成分分析和相关系数法建立土壤质量评价最小数据集,采用加权求和指数法对不同密度调控强度的（对照,2 096株/hm2,CK;低强度处理,1 850株/hm2,LT;中强度处理,1 402株/hm2,MT;高强度处理,1 106株/hm2,HT）华北落叶松人工林土壤质量进行综合评价。  结果  与对照相比,LT、MT和HT样地土壤含水率呈增加趋势;从密度调控对土壤养分影响而言,MT处理下C、N和P等养分含量均较高。此外,土壤生物学性状也对不同调控强度存在显著响应,其中土壤微生物生物量碳、氮含量在MT显著高于CK;脲酶和多酚氧化酶活性在MT最高,过氧化物酶活性在LT最高,蔗糖酶活性在CK最高,而纤维素酶活性随密度调控强度增加整体呈下降趋势。结合主成分分析和相关性分析结果可知,有机质、含水率、微生物生物量氮、多酚氧化酶、过氧化物酶构成了土壤质量评价的最小数据集。不同密度调控强度华北落叶松人工林土壤质量指数大小为MT（0.598） > HT（0.510） > LT（0.432） > CK（0.339）。  结论  密度调控可有效改善华北落叶松人工林土壤质量状况,中等林分密度下土壤质量指数最高。建议对华北落叶松人工林进行适度密度调控处理,以提高人工林地土壤质量。      

渭北黄土区不同立地条件下刺槐人工林群落生物量结构特征

根据黄土区刺槐人工林群落生物量实测资料,比较了不同立地条件下各个径级的林分密度变化状况,分析了 生物量在刺槐乔木层、灌木层、草本层和枯落物层的分配特征。结果表明:30 年撂荒地、35 年坡耕地和30 年荒坡 地林分密度分别为1 050、950 和1 410 株/ hm2 ,在不同的径级分配上各样地均以 20 cm 为主,分别占总株数的 77.62%、85.79%和81.70%。撂荒地、坡耕地和荒坡地的造林,刺槐群落总生物量分别为146.58、165.76 和160.97 t/ hm2 ;乔木层生物量占群落总生物量的比例的变化趋势为:撂荒地(78.94%) 坡耕地(79.57%) 荒坡地 (83.47%);林下灌草和枯落物生物量占总生物量的16.53 ~21.07%。3 个研究区刺槐人工林林分生长高度、胸径 和生物量等综合指标的排序为:坡耕地 撂荒地 荒坡地。根据刺槐林植被生长的变化特征,可以判断在黄土区 30 年左右人工刺槐林群落生长基本达到数量稳定和林分成熟阶段,在该区应进行合理的间伐利用,可获得较高的 生物产量,促进林木的生长。      

主伐龄油松建筑材林生长及土壤性质对林分密度的响应

  目的  以油松建筑材的最适主伐龄林分为研究对象,从密度效应入手,以期探明不同林分密度林木生长表现特征和土壤理化性质的响应机制,确定影响林木出材的限制因素,提高河北地区油松建筑材林培育技术,为实现林分可持续经营提供指导。  方法  以河北省平泉市油松建筑材50年、52年、56年生主伐龄期林分为研究对象,设置3种密度梯度:低密度450 ~ 750 株/hm2、中密度750 ~ 1 050 株/hm2、高密度1 050 ~ 1 350 株/hm2,研究3种密度条件下的林木生长表现特征和土壤理化性质,并对各生长表现指标与土壤理化性质进行Pearson相关性分析。运用因子分析方法,结合林分生长表现和土壤质量,计算各密度油松建筑材林分综合得分后进行排名,并对其可持续经营潜力进行评价。  结果  （1）林分单位面积出材量不受林分密度的显著影响,但其随着林分密度的降低而减小,高密度林分的单位面积出材量最高,为107.87 m3/hm2。（2）低密度油松建筑材林的平均单木出材量为0.256 4 m3,单位面积树干生物量为148.02 t/hm2,均极显著高于中密度和高密度（P < 0.01）,且超过中密度和高密度1倍以上。低密度林分的单木出材率和树干生物量占比分别达到了84.12%和68.56%,均显著高于中高密度。（3）在土壤物理性质中,密度效应对土壤密度、非毛管孔隙度、饱和持水量有极显著影响（P < 0.01）,对土壤总孔隙度有显著影响（P < 0.05）;在土壤化学性质中,密度效应仅对土壤速效钾有极显著影响（P < 0.01）。（4）单位面积出材量与其他指标无显著相关性。平均单木出材量与树干生物量占比之间极显著正相关（P < 0.01）,与非毛管孔隙度显著负相关（P < 0.05）。树干生物量占比与土壤密度显著正相关（P < 0.05）,与饱和持水量和总孔隙度显著负相关（P < 0.05）,与非毛管孔隙度极显著负相关（P < 0.01）。（5）750 ~ 1 050 株/hm2的密度条件下林分综合质量最高,最利于油松建筑材林的可持续经营。  结论  低密度（450 ~ 750株/hm2）林分内林木可作为大径级建筑框架材,中高密度（750 ~ 1 350 株/hm2）的可作为中小径级拼接材、家具等。土层主要影响土壤化学性质,林分密度主要影响土壤物理性质。单位面积出材量与林木生长表现和土壤理化性质无显著相关性,树干生物量的积累能促进单木出材量增大。实现油松建筑材林可持续经营的最佳保留密度为750 ~ 1 050 株/hm2。      

经营密度及混交对广西柳杉林分生长的影响

[目的]研究广西六万林场不同柳杉人工林经营密度及柳杉与杉木混交对柳杉林分生长的影响,为广西科学种植柳杉、合理利用森林资源提供依据.[方法]选取1450株/ha柳杉林作为对照林,2075、1800、2700株/ha柳杉林和柳杉与杉木混交林(1450株/ha)作为试验林,在各试验林分中分别设置3块标准样地,进行每木检尺,调查和分析各林分的平均树高、胸径、冠幅、单株材积及林分蓄积量.[结果]林分平均胸径、冠幅、单株材积随密度增大而逐渐减小;密度对径级的分布影响明显,密度越大,径级株数高峰期来得越早;林木蓄积量大小依次为1450株ha>2075株/ha>1800株/ha>2700株/ha;在柳杉与杉木混交林中,柳杉的各林分因子生长状况均优于纯林,与相近密度纯林(1450株/ha)相比,单株材积提高了47.3%,总蓄积量提高了32.0%.[结论]提倡以大、中径材为主要培育目的种植柳杉人工林,应选择柳杉与杉木混交的模式,可提高林分收获量,达到速生、丰产、优质的人工林经营效果.