中国桉树人工林生物量估算系数及影响要素

【目的】分析中国桉树人工林生物量3个估算系数与林分结构特征、气候因子及地形因子的关系,确定生物量估算系数的主要影响因素,以期为区域尺度准确估算桉树人工林生物量提供科学依据。【方法】收集、整理、筛选中国桉树人工林的相关文献数据,分析桉树人工林生物量3个常见估算系数(生物量转换与扩展系数BCEF、生物量扩展系数BEF和根茎比R)与林分结构特征(林龄、平均胸径、平均树高、林分密度、林分蓄积量)、气候因子(年均气温、年均降水量)和地形因子(海拔)间的关系。【结果】桉树人工林BCEF、BEF和R的平均值分别为0. 658 Mg·m~(-3)、1. 251和0. 190,其对应范围值分别为0. 46～0. 76 Mg·m~(-3)、1. 05～1. 35和0. 04～0. 36; BCEF随平均胸径(r~2=0. 306)增大而先减后增,随平均树高(r~2=0. 366)和林分密度(r~2=0. 430)及林分蓄积量(r~2=0. 405)增大均呈逐渐减小并渐趋稳定的趋势; BEF随林龄(r~2=0. 765)和平均树高(r~2=0. 734)及林分蓄积量(r~2=0. 578)增大均呈逐渐减小并渐趋稳定的趋势,随平均胸径(r~2=0. 644)增大呈先减后增的趋势; R随林龄(r~2=0. 665)、平均树高(r~2=0. 338)、林分密度(r~2=0. 275)和林分蓄积量(r~2=0. 403)增大均呈逐渐减小并渐趋稳定的趋势; BCEF随年均气温(r~2=0. 193)和降水量(r~2=0. 200)增大均呈先减后增的趋势,遵循二次多项式关系; BEF和R随年均气温和降水量的变化未表现出明显的函数关系; 3个生物量估算系数均随海拔升高表现出增大趋势,关系式的拟合精度分别为0. 455、0. 501和0. 314。【结论】林分密度与BCEF的拟合优度较高,林龄与BEF和R的拟合优度较高,林分密度和林龄是生物量估算系数的主要影响因素。地形因子对3个生物量估算系数的影响仅次于林分密度和林龄。气候因子仅对BCEF产生一定影响。在估算区域桉树人工林生物量时应考虑林分结构特征及地形因子引起的生物量估算系数差异。     

浙江省马尾松林生物量换算因子研究

以马尾松林为研究对象,在浙江省12个县市选取2009年CHI体系的57个马尾松林样地,根据样地平均木,在样地外围相似地段确定解析木共计57株,联立树高曲线方程和生物量模型,同时使用已公开发表的10个马尾松林生物量模型进行估算,由单株累加获得CFI系统样地的生物量,计算样地生物量与蓄积之比(BEF),建立BEF与林分蓄积之间的关系.根据2009年浙江省CFI体系数据,推算全省马尾松BEF=0.8839t/m3.     

内蒙古大兴安岭兴安落叶松人工林生物量碳计量参数研究

以联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)指南为依据,以内蒙古大兴安岭兴安落叶松(Larix gmelini)人工林为研究对象,根据实测生物量数据,计算兴安落叶松人工林碳计量参数,结果表明:1)生物量转化与扩展因子(BCEF)平均值为0.92t/m~3,生物量扩展因子(BEF)平均值为1.39;根茎比(R)平均值为0.14;木材基本密度(WD)平均值为0.61t/m~3;2)回归分析发现:BCEF,BEF,WD均与林龄(A)、平均胸径(DBH)呈负相关,均与林分密度(D)无明显相关,R与A,DBH,D均无显著相关性;3)IPCC指南缺省值与碳计量参数实测值估算生物量结果差异显著,本研究可为进一步校正IPCC法中碳计量参数,准确估算森林碳储量提供基础数据。     

林木竞争对臭冷杉生物量分配的影响

用不同高度树干直径建立并比较臭冷杉各器官生物量方程,分析林木竞争对臭冷杉地上、地下生物量分配的影响。结果表明:臭冷杉不同高度树干直径中,胸径是预测各器官生物量的最可靠变量;利用不同高度树干直径建立各器官生物量方程均会高估小个体样木(直径≤10cm)的生物量,并且随着直径增大,预测误差也随之增大;臭冷杉地上生物量与地下生物量的比值(T/R)与树木年龄、单株生物量、整株生物量年均生长率及树高年均生长率间均没有显著相关性(P>0.05);随着竞争增强,臭冷杉树干生物量占单株生物量的比例逐渐减小,枝叶生物量比例逐渐增大,而粗根生物量比例则基本保持不变;胸径年均生长率、树高年均生长率及单株生物量年均生长率均随着竞争强度增大逐渐减小,而T/R值并不受林木竞争的影响。     

桉树生物量估算模型及与IPCC法的对比分析

为构建适用于区域桉树人工林生物量异速生长方程,收集整理桉树林的生物量文献数据,拟合测树因子(胸径和树高)与地上、地下和单株生物量间的回归关系。结果表明:单自变量模型中,基于胸径因子的方程拟合优度高于树高因子。双自变量模型中,树高因子的添加仅对单株生物量拟合优度提高了0.7%～1.5%。模型的预测值与实测值的比较及相容性分析表明,方程lnW=-2.833+2.301ln D+0.352 1lnH对地上生物量预测效果最优,精度达94.6%;方程lnW=-5.175+0.939ln D~2H对地下生物量预测效果最优,精度达66.8%;方程lnW=-2.960+0.896ln DH~2对单株生物量预估效果最优,精度达95.5%。分量模型与单株模型相容性较好。桉树人工林BCEF和R的平均值分别为0.634 1(n=65,SD=0.132)和0.205 6(n=76,SD=0.089)。IPCC法对林分生物量估算精度高于异速生长方程,达到95.3%。因此,建议采用IPCC生物量估算参数法进行区域尺度桉树人工林生物量估算。     

沙柳人工灌木林生物量碳计量参数初步研究

通过文献数据归纳并结合实地调查,对北沙柳人工灌木林生物量碳计量参数进行初步研究。结果表明:可以通过灌高与冠幅推测灌木地上部分生物量,二者的相关方程为y=0.7826(D2H)0.8913(n=32,R2=0.82);沙柳林根茎比R的实测值为2.64(n=9),大于IPCC推荐的缺省值0.4;在沙柳林生物量测定中,可以通过林地平均冠幅、灌高、盖度和R值准确推算沙柳林生物量。单位面积地上生物量(B)为9.02 t/hm2(n=37),在不同立地类型存在差异。沙柳林R值随着平茬间隔期增加成幂函数减少。在进行沙柳林生物量碳计量和使用时需考虑平茬期和植被盖度,有利于降低计量中的不确定性。本研究结果适用于平茬后3年,盖度为30%~60%的沙柳人工灌木林生物量碳计量。沙柳林生物量碳计量参数尚需进一步研究。     

桂西北马尾松人工林生物量生长规律及其分配模式

对桂西北马尾松人工林的单木生物量相对生长模型、林分生物量及其分配规律的研究结果表明:(1)马尾松树干、树皮、地上生物量、地下生物量以及总生物量以方程W=a×(D2H)b的拟合效果为好,树枝和树叶以方程W=a×Db的拟合效果为好。(2)不同林龄马尾松林分标准木各器官的生物量所占总生物量的百分比出现明显的变化。在不同的马尾松林龄中,各器官的生物量均以树干为最高,同时随着林龄的增加,其所占百分比例出现明显的升高,随着林龄的继续增大,其所占百分比逐渐趋于稳定。与树干的变化趋势相反,树皮、树枝、树叶和树根的所占总生物量百分比随着林龄的增加而呈现下降。(3)林分生物量随着林龄的增大而出现明显的增加。林分树干和树枝的总生物量和所占百分比均出现明显的上升;树皮和树叶的总生物量随林龄的增加而增加,但其所占乔木层总生物量的百分比则随着林龄的增加而下降;地下生物量随林龄的增大而无显著变化。     

杉木与湿地松纯林及其混交林的生长及生物量分配格局

选取同样立地条件和管理措施下30年生湿地松与杉木纯林及其混交林,对其林木生长、林分蓄积量和生物量进行了研究,结果表明:在相同林分密度与管理措施下,与纯林相比,混交林显著提高了湿地松的胸径、树高、材积和单株生物量(P＜0.05),混交林中杉木的胸径、树高、材积和单株生物量虽比纯林有所提高,但其差异未达显著水平(P＞0.05);混交林的林分生物量高于纯林,林下草本生物量和凋落物现存量也显著高于纯林(P＜0.05).     

初植密度对10年生水曲柳人工林生物量及根系的影响

采用标准地调查和树干解析的方法对帽儿山实验林场10年生不同初植密度[株行距1.0m×1.0m(N),1.5m×1.5m(I1),2m×2m(I2),3m×1.5m(W)]的水曲柳人工林生物量及根系生长进行调查。结果表明:1)林木单株生物量随初植密度减小而显著增加(P<0.05)[与最大初植密度(N)相比较,中等初植密度I1,I2和最小初植密度W林分单株生物量分别增加30.3%,85.6%和146.7%],树干生物量比例随初植密度的减小而减小;2)不同初植密度水曲柳人工林林分单位面积总生物量差异显著(P<0.05),初植密度较小的I1,I2和W林分总生物量分别为N林分的84.8%,80.5%和60.5%;初植密度对林分生物量结构也产生明显的影响;3)随初植密度的减小,水曲柳人工林单株林木根系的生物量增加[I1,I2和W密度林分单株根系生物量分别比N林分高出34.3%,83.2%,139.7%(P<0.05)],总生物量逐渐减小[I1,I2和W密度林分根系总生物量分别为N密度林分的87.4%,79.4%和58.5%(P<0.05)];4)初植密度对林木根系的水平和垂直分布有显著的影响,随初植密度的减小,根的水平分...     

华北落叶松人工林的生物量估算参数

分析华北落叶松人工林4个典型区域(关帝山、五台山中山区、五台山盆地区和塞罕坝)的生物量估算参数(生物量转扩因子、生物量扩展因子和根茎比)及其区域分异。结果表明:关帝山林区和五台山林区(中山区和盆地区)的生物量转扩因子平均值间无显著差异(P>0.05)且都大于塞罕坝林区(P<0.05);关帝山林区、五台山盆地区和塞罕坝林区的生物量扩展因子平均值间无显著差异(P>0.05)且都小于五台山中山区(P<0.05);生物量转扩因子和生物量扩展因子随林龄、平均胸径和蓄积量的增加而减小并趋于稳定;4个区域的根茎比平均值间无显著差异(P>0.05);根茎比随林龄和平均胸径的增加而增加(P<0.01),但与林分密度和蓄积量无显著相关性(P>0.05)。由于不同区域的生物量转扩因子和生物量扩展因子平均值间存在显著差异,故而建议按区域选择它们的值,并尽可能利用它们与林分测量指标的函数关系来确定。     

云南省森林生物量与生产力研究

森林是陆地生态系统的主体,生物量是反映森林生态系统功能的重要指标.通过利用最新的(2002年)森林资源清查数据,以生物量与蓄积量之间的关系模型为基础,对云南省的森林生物量及生产力进行了估计,为碳汇研究及森林生态系统评价提供重要依据.     

南阳市南水北调中线工程水源地乔木林生物量和碳储量初步研究

通过建立不同优势树种生物量与蓄积量之间的回归模型,以树种含碳率作为生物量转换为碳储量的系数,利用2007年河南省森林资源规划设计调查资料,对南阳市南水北调中线工程渠首水源地乔木林生物量和碳储量进行推算。结果表明:水源区总生物量为2 212.25万t,总碳储量为1 103.35万t;阔叶林碳储量占乔木林碳储量的96.5%,其中栎类最多占82.1%;幼龄林碳储量占用材树种的90.9%;研究区乔木林平均碳密度为22.08t/hm2。研究可为当地生态环境改造提供借鉴参考依据。     

Derivation of locally valid estimators of the aboveground biomass of Norway spruce

The carbon (C) stocks of forests are usually calculated from inventory-based estimates of the stem volume, tree-species-specific wood densities, biomass expansion factors (BEF) and functions for the mass of branches and needles/leaves, and the C concentration. However, reported BEFs in the literature are inconsistent, and especially the reliability of the C stock estimates for young stands is unknown. We describe an efficient method for deriving locally valid functions in order to estimate the aboveground biomass of young Norway spruce (Picea abies Karst.) stands. Data were collected from two adjacent stands, representing the treatment Control and Fertilized of an amelioration experiment. The stem volume was derived from Mass Tables as a function of diameter and height and was converted to stem mass with a species-specific conversion factor. Subsamples of branches from different positions within the canopy were selected by probability proportional to size (PPS) sampling. Needles and branches were weighed separately. The obtained expansion functions for branch and needle biomass have dbh as the only input variable and are accurate (0.88<R²<0.96). Earlier published allometric functions carried a considerable bias, especially when applied for young stands. We found that differences in soil fertility do not alter the ratio between the masses of stems, branches, and needles. Regionally derived biomass expansion functions can be used for sites with different soil fertility, can greatly improve the estimate of the aboveground biomass, and can be generated with a modest effort of field and laboratory work.     

Comparison on Estimation of Wood Biomass Using Forest Inventory Data

Based on sixth and seventh national forestry inventory data of the six provinces,including Guangdong,Jiangxi,Guizhou,Shaanxi,Jilin and Beijing,the three methods(IPCC,continuous function for biomass expansion factor and weighted biomass regression model) were selected to estimate wood biomass in this paper.The estimation of the three methods were compared and analyzed from calculating process,method characters,repeatability and verifiability to stability of growth rate of biomass between two periods.The results showed the total biomass estimated by IPCC method with variable BEF2 was large,the total biomass estimated by IPCC method with constant BEF2 was small and the total biomasses estimated by continuous function for biomass expansion factor and weighted biomass regression model were middle.The biomass expansion factor derived from weighted regression model was most stable in the different provinces. Based on the seventh national forestry inventory data, the biomass expansion factors of various kinds of tree species derived from IPCC and the weighted regression model were more stable than the biomass expansion factors derived from continuous function method.The growth rate of biomass between two periods was the same regular pattern as the biomass expansion factors.     

北京市不同功能分区的乔木林储碳功能对比研究

基于北京市第七次至第九次（2004—2018年）森林资源连续清查数据,采用生物量扩展因子法,评估北京市乔木林的碳储量与碳密度在不同城市功能分区的分布与变化情况。结果表明,在3个清查期内,北京市的乔木林总碳储量分别为5.74、6.72和10.45 Mt,其中幼龄林和中龄林占比最高,两者占到同期总碳储量的60.88%、64.12%和59.62%。在区域分布上,生态涵养发展区乔木林的碳储量占比最高,3期分别达到64.01%、59.86%和63.64%,其次为城市发展新区,占比分别为23.53%、30.39%和26.67%。全市乔木林碳密度在3个清查期分别为11.38、11.23和14.19 t/hm²。分区碳密度大小依次为首都功能核心区＞城市功能拓展区＞城市发展新区＞全市平均值＞生态涵养发展区。北京市乔木林的碳汇能力总体呈增长趋势,但中龄、幼龄林占比高,碳储量重点分布区的碳密度偏低,应持续开展森林精细化抚育管理,尤其是要加强生态涵养发展区乔木林的提质增效,有效增加乔木林资源的整体碳汇功能。     

大叶相思种源选择试验

对从昆士兰引进的５个大叶相思种源及１个本地种源，在琼海试点和花都试点进行试验，结果表明，引进种源在前者的生长表现均比后者好，不同种源在同一试验点比较，以１５６９７和１５４８３种源生长快，产量高，年平均生长琼海试点和花都试点分别为胸径２．０ｃｍ和１．３树高，树高２．３ｍ和１．３ｍ，生物量２５．３６ｔ／ｈｍ＾２和１３．６３ｔ／ｈｍ＾２以上，明显地优于其余各种源。花都试点５个引进种源树高，胸径生长量及生     

Inventory-based estimates of forest biomass carbon stocks in China: A comparison of three methods

Several studies have reported different estimates for forest biomass carbon (C) stocks in China. The discrepancy among these estimates may be largely attributed to the methods used. In this study, we used three methods [mean biomass density method (MBM), mean ratio method (MRM), and continuous biomass expansion factor (BEF) method (abbreviated as CBM)] applied to forest inventory data to estimate China's forest biomass C stocks and their changes from 1984 to 2003. The three methods generated various estimates of the biomass C stocks: the lowest (4.0–5.9 Pg C) from CBM and the highest (5.7–7.7 Pg C) from MBM, with an intermediate estimate (4.2–6.2 Pg C) from MRM. Forest age class is a major factor responsible for these method-induced differences. MBM overestimates biomass for young-aged forests, but underestimates biomass for old-aged forests; while the reverse is true for MRM. Further, the three methods resulted in different estimates of biomass C stocks for different forest types. For temperate/subtropical mixed forests, MBM generated a 92% higher estimate than CBM and MRM generated a 14% lower than CBM. The degree of the overestimates is closely related with the proportion of young-aged forest within total area of each forest type.     

Research Aspects of Labour Content: Seedling to End Product

The background is given to the choice of experimental design for a thinning experiment in E. grandis. A 34 factorial experiment confounded in randomised incomplete blocks of nine units was preferred with thinning intensity, age of first thinning, interval between thinnings and final stocking as main factors. The method of enumeration and intermediate results at six and 10 years of age are described, showing that the experiment is extremely uniform. As expected, such stand parameters as breast height diameter, height and standing and thinned volumes respond to the various treatments. The importance of this experiment is that these responses can now be quantified for similar sites. The onset of severe suppression occurs at about five years of age. Consequently, thinnings on similar sites should start earlier than five years after planting at an espacement of 2,74 x 2,74 m. The most important result is that the mean annual increment is not influenced by thinning intensity, or frequency, or at the age at which first thinning is done. If this concept could be shown to be universally acceptable for E. grandis and other eucalypts, up to 25 years of age, it would be a most useful tool in the use of growth models.     

油松树干横截面面积年增长量的垂直分布及与材积年增长量和叶量的关系

【目的】揭示油松树干横截面面积年增长量(RAI)的垂直分布特征和主要控制机制,验证Cortini等(2013)建模方法和模型形式在油松上的应用效果,确定基于RAI模拟预测材积年增长量和单木叶生物量的理想模型和树干位置。【方法】在9个不同年龄和竞争状态的油松林内选取27株10~98年生样木,于不同树干位置截取312个圆盘测算并分析各样木的RAI垂直分布模式,比较其与各理论模式的异同,揭示相关机制;基于Cortini等(2013)建模方法和模型形式构建油松RAI垂直分布模型,根据拟合优度等验证并评价其应用效果;在不同RAI垂直分布模式和整体水平,比较分析不同树干位置RAI与全树干水平的差异及与材积年增长量和单木叶生物量的关系,确定理想模型和树干位置。【结果】油松RAI垂直分布包括2种模式,差异主要源自树干中间区,有效树冠区和膨大区RAI分布分别与水分传输和机械支持的理论模式相近,而中间区RAI分布与各理论模式的异同因样木而异;RAI垂直分布模型可解释其垂直变异的82.76%;不同模式和整体水平,有效树冠基部RAI与全树干水平的差异均小于其他位置,胸高处RAI与单木叶生物量的关系均优于其他位置,而与材积增长量的异同因模式而异,或优于其他位置或略差于理想位置。【结论】水分传输和机械支持需求分别决定有效树冠区和膨大区的RAI垂直分布,二者的相对重要性及生物环境等因子共同决定树干中间区的分布;Cortini等(2013)建模方法和模型形式在油松上的应用效果良好;有效树冠基部对全树干水平的代表性较高,在胸高处测算RAI并据此预测材积年增长量是有效但存有缺陷的方法,对单木叶生物量的模拟预测效果良好。