中国杉木林生物量估算参数及其影响因素

收集整理杉木林的生物量文献数据,探讨3个常用的生物量估算参数(生物量换算系数 BCEF、生物量扩展系数 BEF和根茎比 R)及其影响因素。结果表明：BCEF,BEF 和 R 的平均值分别为0.616 Mg·m －3( n =245, SD=0.426)、1.489(n=334,SD=0.379)和0.247(n=268,SD=0.083);随着林龄、平均胸径、平均树高和立木蓄积量增加,BCEF,BEF和 R值逐渐减小并趋于稳定( P ＜0.001),但随着林分密度增加,它们呈现显著增加的趋势(P＜0.001);随着年均气温增加,BEF和 R逐渐减小(P＜0.05),但 BCEF无明显的变化趋势;随着年均降水量增加,BEF逐渐减小,当降水量大于1550 mm后,其又逐渐增加(P＜0.001),而 BCEF和 R均无明显的变化趋势。因此,在应用 BEF和 R 估算较大环境梯度的森林生物量时,应综合考虑林分特征指标和气候因素的影响,尤其是 BEF。     

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。     

鲁中石灰岩山地不同密度侧柏人工林林分生长特征研究

以山东中部石灰岩山区林龄50 a左右的侧柏人工纯林为研究对象,选取23块样地,研究了林分密度对侧柏人工林林分生长指标和冠型指标的影响。所调查样地侧柏林林分密度主要分布于2 400～4 000株·hm~(-2);侧柏林平均胸径、平均树高、材积、冠幅、冠层高与林分密度之间均呈极显著负相关(P0.01),随着林分密度增大,侧柏单株长势显著变弱,冠层呈狭长型变化;单位面积蓄积量、乔木层生物量均与林分密度显著负相关(P0.05)。调查发现,林龄50 a的侧柏人工林单位面积蓄积量与乔木层生物量最大值均在林分密度2 800株·hm~(-2)时出现,可作为营林参考依据。     

广西沙塘林场巨尾桉人工林生长与生物量动态

以树高、胸径和冠幅为监测指标,对广西沙塘林场桉树高产试验示范林基地中3个巨尾桉(Eucalyptus grandis×E. urophylla)人工林样地进行了13次连续调查,利用该区域前人已建立的桉树二元材积公式和生物量异速生长模型估算不同时期林分蓄积量和生物量,分析巨尾桉人工林不同发育阶段的林木生长特性、生物量组成和分配格局,探讨胸径、树高、冠幅生长及各器官生物量生长随林龄的变化规律。结果表明,巨尾桉生长具有明显的月、季和年变化规律,雨季生长快,旱季生长慢,1～3年生长迅速,4年后生长开始变缓;胸径、树高、林分蓄积量和生物量的月增长动态趋势相同,月增长快速期为4—9月(9月达最高值);冠幅在种植后第2年的9月达到最大值(3.47 m),第2年年底时出现负增长,第4年趋于稳定;2年生时,树高和胸径的连年生长量(7.56 m/a,5.30 cm/a)、平均年生长量(6.63 m/a,4.80 cm/a)达最大值;3年生时,林分蓄积量的年平均和连年生长量(45.60、71.44 m~3·hm~(-2)·a~(-1))、乔木层生物量的年平均和连年生长量(30.42、48.23 t·hm~(-2)·a~(-1))达最大值。不同生长阶段巨尾桉人工林乔木层生物量分配规律显示,随着林龄的增加,叶、枝、根的生物量占乔木层总生物量的比例明显减少,而树干生物量占总生物量的比例显著增加。1～5年生巨尾桉人工林林分蓄积量分别为6.6、65.4、136.8、182.3和201.9 m~3/hm~2,乔木层生物量分别为6.70、43.03、91.27、117.66和135.41 t/hm~2;与其他地点不同林龄阶段林分的比较发现,本试验地的桉树林分生长较快,蓄积量和生物量也比其他区域高。该研究成果将为进一步开展巨尾桉人工林可持续经营研究和林业生产实践提供科学依据。     

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。     

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。     

不同林分密度下柳杉人工林立木生物量与碳储量研究

采用材积源生物量法,以四川省彭州市国有林场天台山工区柳杉人工林为研究对象,在立地条件相似、人工林密度为650～700株/hm2和800～850株/hm2的柳杉人工林中设置调查样地,对柳彩人工林生物量与碳储量及动态变化进行研究的结果表明:柳杉林分总生物量随密度的增大而增大,高密度林分的总生物量为119.38t/hm2,高于低密度林分总生物量的64.6％;林分总生物量随着胸径、树高的增大而增大,胸径大小对林分总生物量的贡献更为显著,其复相关系数为0.976 5;林分碳储量随林分密度变化的趋势与生物量的变化保持一致,高密度下林分的碳储量达59.69t/hm2;通过材积源生物量法模拟构建的生物量模型能较好反应单株立木生物量的大小,其复相关系数值为0.9685;在未来14年内,不同密度下林分总生物量与碳储量的年季动态变化呈逻辑斯蒂曲线增长,低密度下林分生物量与碳储量年均增长率约为9.48％,远远大于高密度下林分生物量与碳储量年均增长率.     

亚热带4种森林生物量估算转换参数的研究

对我国亚热带森林资源调查中典型的4种森林类型(杉木林、马尾松林、落叶阔叶林和常绿阔叶林)的林分生物量数据进行整合分析,计算4种森林类型从林分蓄积量估算林分生物量的主要转换参数平均值,并分析影响转换参数的林分因子。结果表明:(1)杉木林、马尾松林、落叶阔叶林和常绿阔叶林4种森林类型中优势树种的木材基本密度平均值分别为0.313 3、0.412 5、0.502 1和0.527 4,木材基本密度因树种种源、种系、立地条件、林龄、林分密度等因子的不同而不同。(2)杉木林、马尾松林、落叶阔叶林和常绿阔叶林生物量扩展因子的平均值分别为1.308 9、1.265 4、1.423 3和1.391 3,根冠比的平均值分别为0.169 4、0.177 2、0.239 1和0.263 5。(3)4种森林类型的生物量扩展因子和根冠比随林龄、平均胸径和平均树高的增加而减少,随林分密度的增加而增加。4种森林类型的生物量估算转换参数间存在明显的差异,因此,在估算森林生物量时应按具体的森林类型进行估算,同时还应考虑林龄、林分密度、平均胸径和平均树高等林分因子的影响。     

造林密度对马尾松优良家系人工林生长及直径分布的影响

对4种不同造林密度马尾松(Pinus massoniana)优良家系人工林的林分生长及直径结构进行研究。结果表明,林分胸径、单株材积及两者的年均生长量均随密度增大明显减小;密度对林分蓄积量和树高的影响不显著。密度从低到高的数量成熟林龄分别为13年、12年、12年和11年,较广西工业原料林主伐林龄早。林分直径结构近似服从正态分布;2 500株/hm~2密度林分直径分布的偏度逐年增大,直径分布变异系数低,利于大径材的培育;4 500株/hm~2密度林分蓄积量大,适合培育短周期工业用材林。     

杉木人工林生物量变化规律的研究

基于大岗山林区相似立地条件前后3次生物量调查研究资料,结合杉木人工林固定样地长期观测材料对杉木人工林生物量的变化规律作了较为详尽的研究,得到了如下主要研究结果：(1)对于同一林分,除叶生物量和某些枝生物量存在一个减小的时期外(5a至8a时),单株和林分各组分生物量均随林龄的增加而增大。在12a前的林分速生期间,叶、枝、干所占比重微弱增加,致使地上部分比重增加,而根比重减小;在干材期(12～16a),单株各组分所占比例趋于稳定。(2)立地指数对单株和林分各组分的生物量、总生物量以及生物量分配比率均存在显著影响,且这种影响随着林龄的变化而变化,并受初植密度的制约。(3)随着初植密度的增大,单株各组分生物量明显减小,干生物量分配比率在任一林龄时刻均呈下降趋势;由密度所形成的不同林分生物量间的差距随林龄呈减弱的趋势。     

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.     

亚热带主要人工林乔木层生物量影响因子研究

通过收集亚热带主要人工林:杉木林和马尾松的林分和试验地数据,采用通径分析法对亚热带杉木林和马尾松生物量的影响因子进行分析。结果表明:选取的7个因子(年降水量、年均温、海拔、林分密度、林龄、胸径、树高)对杉木林乔木层生物量决定程度较大,主要立地影响因子是海拔和年降水量,而对马尾松乔木层生物量决定程度较小,主要立地影响因子是年均温。此外,林分密度与两种林分乔木层生物量均为负相关关系。     

西南桦人工林的林分密度研究

采用"典型抽样"方法,2011年春和2012年春,在德宏州调查了78块20 m×20 m的西南桦人工林样地。通过相关分析,认为林分密度与林分年龄、平均胸径、蓄积量、年平均蓄积生长量显著相关,而与林分平均树高相关不显著。林分密度与林龄等相关指标的回归,以双曲线方程拟合最好。78块西南桦人工林样地的林分密度-林龄回归方程为y-1=0.014 2-0.009 6 x-1,相关系数r=0.336 8。10年生同龄林分18块样地林分密度-平均胸径的相关系数r=0.627 0,其回归方程为y-1=0.082 5-0.851 6 x-1;林分密度-蓄积量的相关系数r=0.663 5,其回归方程为y-1=0.058 3+2.846 6 x-1;林分密度与年平均蓄积生长量的相关系数与蓄积量同值,其回归方程为y-1=0.582 9+28.465 7 x-1。从林分密度随林龄增长的变化规律及与林分平均胸径的相关变化提出,(1)西南桦人工林应提早在3～5年生时进行抚育间伐;(2)采用"低密粗径"的育林方针,以提高西南桦大中径材产出。到20年生主伐时,抚育间伐后的密度则以900～1 050株/hm2最佳;(3)西南桦造林初植密度降到1 665～1 335株/hm2(株行距2 m×3 m～2.5 m×3 m)为宜。     

林分密度和林龄对华北落叶松人工林生长特征的影响

以内蒙古大青山华北落叶松水源涵养林为研究对象,分析林分密度和林龄对生长过程的影响。结果表明:华北落叶松人工林胸径和树高在11林龄前增长缓慢,12~27龄时增长加快,为速生期,到27龄后又增长变缓,且逻辑斯蒂生长方程很好地拟合其随林龄的生长的变化过程。树高对林分密度的敏感性不大,随着林分密度的增加,树高表现为略微降低;但胸径明显减小,且林龄越大,密度效应越显著。在林龄16龄后林分密度增大导致林木胸径减小,引起胸径明显减小的密度为低于1 500株/hm~2。林分生物量随密度增加一直增大,在研究的年龄阶段(10~40年)其密度效应还不明显,但以培育大径材为目标的林分密度不高于1 500株/hm~2。     

林分密度对邓恩桉生物产量及生产力的影响

对湘南低山丘岗区密度为1 110、1 667和2 500株.hm-2的8年生邓恩桉Eucalyptus dunnii丰产示范林生物量进行了测定.结果表明:单株生物量随林分密度的增加而明显减小,低密度林分林木平均木的生物量是高密度林分的1.22倍;林分生物量随林分密度的增加而增加,高密度林分比低密度林分高出271.26 t.hm-2;各密度林分的年均净生物量分别为32.35、43.97和59.51 t.hm-2a-1,高于杉木中心产区杉木人工林的水平,林分各组分的生物量随林分密度的增大而增大,并出现干>根>枝>皮>叶的规律;林分结构以中密度林分合理,叶面积指数高,干材生物量达61%以上.邓恩桉在湘南低山丘岗区发展潜力大,可作为该地区短周期工业用材林培育造林树种.     

基于无人机机载激光雷达的桉树蓄积量估测技术研究

桉树Eucalyptus spp.人工林蓄积调查是林业生产经营的重要工作,无人机机载激光雷达能够自动获取大面积桉树人工林的激光点云数据,为计算桉树蓄积量提供新的方法。研究通过试验样地实际数据,建立了桉树树高(X)与胸径(Y)的回归模型:Y=3.611 6e~(0.067) ~(4X),并结合激光雷达软件获取的株数、树高估算样地总蓄积量。比较激光雷达测量与实地测量结果发现,激光雷达测量的株数比实测株数少27.09%,平均树高高8.67%,平均胸径大8.25%,总蓄积量小22.68%。因此,对于大尺度获取桉树成熟林的总蓄积量V,可以使用V=V_0/(1-22.68%)对激光雷达测量的总蓄积量V_0进行修正。     

福建沙县26年生杂种马褂木人工林生物量与生产力研究

通过对福建省沙县官庄国有林场26年生杂种马褂木人工林生物量与生产力及其生长过程的研究,结果表明:26年生杂种马褂木人工林平均密度、树高、胸径和林分蓄积量分别为915株.hm-2、25.54 m、30.2 cm和672.76 m3.hm-2,林分生物量和乔木层生物量则分别达473.58 t.hm-2和471.22 t.hm-2,乔木层各器官生物量所占比例大小顺序为:干(66.45%)>根(16.91%)>枝(16.64%);枝主要分布在12 m以上;与杉木相比,杂种马褂木生长较快,材积数量成熟龄短(18 a)。     

尾巨桉不同造林密度林分生长动态及林木分化特征

以尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis) 3种不同造林密度(A密度:1 666株/hm~2,B密度:1 250株/hm~2,C密度:833株/hm~2)林分为研究对象,分析了1.5~5.5年生时不同密度林分生长动态、差异及林木分化特征,目的是为尾巨桉纸浆材、胶合板材或大径级锯材人工林培育提供参考依据。3种密度林分树高连年生长量排序是CBA,胸径、单株材积连年生长量的排序与树高相同;而不同密度林分蓄积连年生长量的排序则相反。3种密度间尾巨桉林分树高、胸径、单株材积、蓄积量均有显著差异;密度A、B、C的林木胸径变动系数分别是12%、15%、15%,最大与最小变动系数间仅相差3个百分点;林分树高与胸径之比值中,林龄5.5年时最大比值(B密度,比值为140.7)比最小比值(C密度,比值为134.8)仅大4.2%。分析表明,林分树高、胸径、单株材积连年生长量随密度增加而减小,林分蓄积连年生长量则随密度增加而增大;密度小的林分平均树高、胸径、单株材积显著高于密度大的林分,但密度小林分蓄积量则显著低于密度大的林分;林木分化及林木圆满度在不同造林密度间差异较小,且无明显规律。     

六盘山华北落叶松林的结构随林龄变化及其水文影响

[目的]探讨林分结构随林龄的变化及其所带来的水文影响,为六盘山半干旱区森林植被建设和经营管理提供理论依据。[方法]在六盘山半干旱区叠叠沟小流域,以主要人工林类型—华北落叶松人工林为研究对象,基于1993—2002年的日气象数据,应用林分结构耦合模型和BROOK90生态水文模型,通过情景模拟,得到植被结构(平均树高、胸径、郁闭度、LAI)随林龄的变化,及其对水分平衡分量(截留量、蒸腾量、土壤蒸发量、产流量)的影响。[结果]华北落叶松林随林龄的增加可分为快速生长期(林龄5～15 a)、缓慢生长期(林龄15～40 a)和稳定期(林龄大于40 a)。在快速生长期,林分平均树高、平均胸径、郁闭度和冠层LAI均随林龄的增加而快速增大,年均增长率分别为0.48 m·a^-1、0.54 cm·a^-1、0.03、0.19;在缓慢生长期,林分平均树高、平均胸径和郁闭度呈缓慢增大趋势,而冠层LAI则呈先增大后减小的趋势;在稳定期,林分结构基本稳定。在快速生长期,年均截留量和蒸腾量随林龄增加而快速增大,年均增长率分别为1.91、24.13 mm·a^-1     

鞍山地区造林密度对林木生长的影响研究

本文以抚顺地区30 a油松(Pinus tabuliformis)人工林为研究对象,测定了不同栽植密度对林木胸径、冠幅、树高、枝下高以及生物量等相关林木生长参数的影响,研究结果表明:胸径和冠幅随着林分密度的增加而逐渐减少;树高和高径比随着林分密度增大而呈现先降低后升高的趋势;枝下高随林分密度的增大而递增;枝下高与树高比则随密度增加而先增加后趋稳定;单株总生物量随林分密度的增大而呈现"先减小后增加再减少"的趋势。