白桦根系生物量与生产力研究

以内蒙古大兴安岭根河林区白桦根系为研究对象,利用解析木法与全部挖掘法测定不同树龄白桦根系生物量,研究白桦根系生物量的分配规律,结果表明:白桦根茎比在(0.1449±0.0439)~(0.0930±0.0090)之间变动,且随树龄增大呈减小的趋势;各龄组白桦根系小根生物量占比均较少,占比为2%~5%、中根占比为16%~26%、大根与粗根占比合计为60%~80%,证明大根与粗根是根系生物量的主要贡献者;随树龄增大,大根生物量占比不断减小,而粗根生物量占比不断提高,这可能是根系平周生长的结果。基于20株解析木数据,建立了白桦根系生物量回归模型、白桦根系生物量累计生长模型、白桦根系生物量连年生长模型,各模型均具有较高精度,在内蒙古大兴安岭林区具有可用性。     

岷江上游干旱河谷区人工幼林生物量与生产力研究

通过对岷江上游干旱河谷区人工林单株和林分生物量的测定,研究了人工林地上生物量、根系生物量积累及其分配,对不同树种生产力进行了比较研究.结果表明:(1)岷江柏(Cupressus chengiana)Ⅰ、岷江柏Ⅱ、刺槐(Robinia pseudoacacia)、榆树(Ulmus pumila)和辐射松(Pinus radiata)的单株生物量分别为240.3707 g、82.2402 g、37.7339 g、34.2295 g、26.6739 g,林分总生物量分别为769.186 kg·hm-2、272.215 ks·hm-2、72.297 kg·hm-2、68.87 kg·hm-3 和56.016 kg·hm-2.(2)岷江柏Ⅰ、岷江柏Ⅱ、榆树、刺槐和辐射松的根桩、粗根、中根和小根(Φ>2 mm)的根系生物量总和占单株根系生物量的百分比分别为82.87%、58.99%、76.8%、83.0%和35.79%,不同树种细根生物量(Φ<2 mm)占根系生物量的百分比大小顺序为辐射松(64.2%)>岷江柏Ⅱ(41.0%)>榆树(23.2%)>岷江柏Ⅰ(17.1%)>刺槐(17.0%).(3)林木地下部分与地上部分关系密切,回归分析表明林分根系生物量与地上生物量符合线性关系.(4)不同林分乔木层年平均净生产力大小顺序为岷江柏Ⅰ>岷江柏Ⅱ>刺槐>榆树>辐射松,岷江柏Ⅰ生产力最高,林分年平均净生产力达128.20 ke/hm-2·a-1,辐射松生产力水平最低,林分年平均净生产力只有14.00 kg·hm-2·a-1,仅为岷江柏Ⅰ的10.9%.     

甘肃民勤荒漠沙枣生物量密度研究

在甘肃省民勤县干旱荒漠地区,对沙枣林进行了样地调查、标准木全株破坏性采样。研究了沙枣个体和群体的生物量密度。结果表明:1)树冠垂直投影面负载的生物量密度BPA、树冠叶面积负载的生物量密度B_(LA)、树冠空间曲面负载的生物量密度BSA,同单株树木总生物量Wt之间紧密相关;2)生物量密度BD随单株树木总生物量Wt的变化规律,都遵循Logistic方程。3)3种生物量密度随单株树木总生物量而变化曲线的饱和值分别为:B_(PA)=8.164 kg/m~2(DW),B_(LA)=2.729 kg/m~2(DW),B_(SA)=2.44 kg/m~2(DW)。4)年龄相近(22~24年)的不同立地条件的林分,其生物量密度变化在3.1~35.8 t/hm~2之间。5)生物量密度从小到大的排列顺序,同林分胸径(6.8~19.4 cm)、林分郁闭度(0.05~0.55)、林分叶面积指数(0.20~2.09)之间从小到大的排列顺序相对应。     

滇西北丽江云杉不同龄级个体生物量研究

以滇西北10～200年生丽江云杉为研究对象,采用直接收获法研究其个体生物量及各器官的生物量占总生物量的比例。结果表明:(1)随着树龄的增加,单株总生物量及各器官生物量随之增加,40年生时个体生物量平均为177.52 kg/株,其后每隔20年其生物量翻一番,100年生时为1 222.84 kg/株,然后生物量增速放缓,至200年时达到了2 328.23 kg/株。(2)各器官生物量占总生物量的比例为,树干平均占54.97%,树根占20.82%,树枝占12.76%,树叶占6.64%,树皮占5.26%,干>根>枝>叶>皮;100年后树皮生物量超过树叶生物量,表现出干>根>枝>皮>叶,地上部分生物量分配率高于地下部分。(3)各龄级根系生物量分配以主根和粗根为主,粗根>主根>细根,其中粗根分配率为56.42%,占根总生物量比例较大,证实丽江云杉为浅根性树种,侧根较为发达。(4)丽江云杉生物量前期积累缓慢,20年后开始加速,150～200年间生物量增量减缓,但树干保持稳定增长,较长的生长期可将其作为大径材目标培育。因此,在实际生产中可根据丽江云杉的总生物量增长阶段来划分其近、成、过熟林年龄,利于经营期内获取更多的自然资源。     

兴安落叶松天然林粗根生物量及分布特征的研究

森林粗根生物量是森林生态系统生物量的重要组成部分,以兴安落叶天然林粗根生物量为研究对象,利用平均标准木法和全部挖掘法测定了不同年龄兴安落叶松天然林的粗根生物量,研究了粗根根系的空间分布格局,并建立了粗根生物量回归模型。结果表明:林分粗根生物量随林龄的增加而增加,幼龄林(26a,38a)的根系生物量为7.92 t/hm2,中龄林(49a,68a)为39.77 t/hm2,近熟林(96a)为49.80 t/hm2,成过熟林(132a)为74.11t/hm2;兴安落叶松根生物量占林木个体生物量的15.12%～27.25%,且根系生物量的65%以上集中分布在0～20 cm土壤层中;根生物量随着土壤深度的增加呈幂函数降低;建立的胸径—粗根生物量模型B=0.011314D2.7629达到极显著水平(R2=0.97)。     

平茬技术在多年生花棒林更新复壮中的应用

为了降低多年生花棒(Hedysarum scoparium)林干枯死亡率和提高防沙固沙能力,研究了花棒死亡率随树龄增加的动态变化和平茬对10~15年生花棒林更新复壮的影响。结果表明:10年生花棒死亡率提高明显,死亡率高达68.42%,随后逐年提高,应及时采取平茬措施进行更新复壮。10~15年生花棒林平茬后,没有植株死亡,树体萌蘖新枝数量、新枝生长量、根系分布范围和不同粗度根系数量均高于相同树龄对照(CK)不平茬处理,且树体萌蘖新枝数量、新枝生长量和不同粗度根系数量随着平茬树龄的增加而降低,其中10年生花棒平茬后发枝量、新枝长度、新枝粗度和直径≤2mm、2~10mm、≥10mm根系数量最高,分别为12.47个/株、141.29cm、11.41mm、151.07条、62.16条和23.21条,较对照(CK)不平茬处理分别提高了94.24%、67.78%、82.85%、49.41%、62.68%和54.42%。因此,建议以10年为一个生长周期对花棒进行平茬以降低干枯死亡率和提高防沙固沙能力。     

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%。     

桂东南红锥人工林生物量及分布特征

为了解红锥人工林的生物量特征,采用径阶标准木收获法建立相对生长方程,对桂东南12年生红锥人工林的生物量及其分布特征进行了研究。结果表明:红锥人工林乔木层生物量为31.38±1.93 t·hm~(-2),净生产量为2.62±0.24 t·hm~(-2)a~(-1);生物量在各器官的分配为干(53.85%)根(28.30%)枝(10.57%)皮(6.32%)叶(0.95%),干、根为主要分配器官,两者占总生物量的82.15%;沿树干向上,干、皮生物量逐渐减少,而活枝和叶生物量则呈先增后减少的趋势,活枝、叶生物量在树干高度4~6 m段达到最大;根系生物量以根桩所占的比例最高,细根最小。     

民勤荒漠沙枣叶面积和总生物量与树木尺度之间的定量关系

在甘肃省民勤县干旱荒漠地区,对沙枣林进行了样地调查、标准木全株破坏性采样。研究了沙枣叶面积和地上地下总生物量与树木尺度之间的定量关系。结果表明:1)沙枣树冠叶面积(L_A)与树冠垂直投影面积(P_a)之间呈线性关系,每100 m~2 P_a覆盖的L_A有290 m~2;2)沙枣树冠叶面积(L_A)与树冠空间曲面面积(S_a)呈线性关系,每100 m~2 S_a,映射的L_A有115 m~2;3)沙枣总生物量(W_t)与树冠空间曲面面积(S_a)之间呈线性关系,每100 m~2 S_a对应的W_t约200 kg(烘干质量);4)沙枣总生物量(W_t)与树冠垂直投影面面积(P_a)之间呈线性关系,每100 m~2 P_a存储的W_t有770 kg(烘干质量);5)沙枣的总生物量(W_t)与树高(H)和胸高直径(D_(1.3))的平方的乘积(H×D_(1.3)~2)之间呈线性的关系,每1 m~3(H×D_(1.3)~2)对应的W_t约336 kg(烘干质量)。研究表明,可以利用下列因子之间的定量关系,即L_A-P_a、L_A-S_a、W_t-S_a、W_t-P_a、W_t-(H×D_(1.3)~2),以及树冠、胸径、树高等信息,估计出树冠叶面积(L_A)和总生物量(W_t),树冠、胸径、树高则可以从遥感信息中提取。     

不同林分密度楠木人工林生物量初步研究

对福建省顺昌埔上国有林场不同林分密度的37年生楠木人工纯林的生物量及分配进行调查和分析,结果表明:低密度林分(1 500~1 650株.hm-2)楠木单株标准木的平均生物量为56.52 kg.株-1,是高密度林分(2200~2400株.hm-2)的1.39倍。单株标准木各器官的平均生物量均随林分密度的增加而减小;楠木人工林乔木层生物量随林分密度的增加而增大,乔木层总平均生物量在干材中的分配基本不受林分密度的影响(低密度的为53.59%,高密度的为53.72%),在根、皮中的分配比例随林分密度的增大略有增大,而在枝与叶中的分配比例则随密度的增加而下降。各器官生物量均存在干材>根>皮>枝>叶这一规律,其中干材生物量占总物量的比例最大,均超过了50%,最大达到61.11%。     

林龄对思茅松人工林根系生物量的影响

[目的]以云南省普洱市主要植被思茅松人工林为研究对象,探讨不同林龄思茅松人工林根系生物量的大小分布及变化特征。[方法]分别在5、8、15、25、36年生思茅松人工林内,利用内径为8.5 cm的根钻分3层(0~10、10~20、20~30 cm)获取思茅松与其它物种的细根、粗根及死根生物量数据。[结果]表明:随着思茅松人工林林龄的增长,思茅松细根生物量呈减少的趋势,而其它物种细根生物量呈增加趋势,细根生物量最大出现在36年生思茅松人工林。不同林龄思茅松人工林的思茅松粗根和死根生物量之间无显著差异,而其它物种及林分的粗根生物量和根系生物量则随林龄增长而增加。思茅松人工林的细根生物量主要分布在土壤深度0~10 cm内,其中,思茅松、其它物种、林分细根生物量以及根系生物量随土层深度的增加呈减少趋势。林龄和土壤深度对思茅松与其它物种的细根生物量有显著影响,林龄与土壤深度的交叉作用对思茅松细根生物量有显著影响,林龄对死根生物量有显著影响,林龄、土壤深度及林龄与土壤深度的交叉作用对粗根与根系的生物量有显著影响。[结论]思茅松人工林随着林龄增长,群落结构与树种组成随之发生变化,从而对根系生物量产生较大影响。     

樟树人工林细根生物量的时空动态

以长沙市郊区的31~32年生樟树人工林为研究对象,采用根钻法,从2007年1月至12月对樟树人工林0~60 cm土层的细根(≤2 mm)生物量进行了定位研究.结果表明:樟树人工林中活细根生物量季节变化范围为1.162~3.687 t/hm2,死细根生物量为0.072~0.399 t/hm2,年均活细根和死细根生物量分别为1.958和0.184 t/hm2;樟树活细根和死细根生物量存在显著的季节变化(P<0.05),活细根生物量呈现单峰曲线,死细根生物量呈现双峰曲线;活细根和死细根生物量均随土壤深度增加而减少,0~15 cm土层的年均活细根生物量占0~60 cm土层的年均总活细根生物量的52.90%,死细根生物量占总死细根生物量的56.51%;15~30 cm土层年均活细根生物量占23.64%,年均死细根量占22.25%;30~45 cm土层年均活细根生物量占12.49%,死细根量占总死细根量的11.17%;45~60 cm土层年均活细根生物量占10.97%,死细根量占总死细根量的10.03%.     

林分密度对湿地松根系生物量及其分布的影响

为了确定湿地松中龄林的施肥位置和准确估测根系生物量,以湘北11年生5种造林密度湿地松为研究对象,采用全根分层挖掘法,对其根系生物量及其空间分布规律进行了研究。结果表明:湿地松根系发达,单株根系生物量随林分密度的增大而减小,林分根系生物量基本随林分密度的增大而增大。根桩和大根是构成根系的主体,合计占总根量的85.8%-89.4%。不同密度林分根系生物量随土层深度的增加而明显减小,63.1%以上的根系生物量集中分布在0-40 cm土层内,81.4%以上的根系(含根桩)生物量集中分布在距树干0-50 cm范围内,因此应在1/2株行距、20 cm深度的位置施肥最好;根系与树干相关性最大;建立的单株各径级根系生物量估测模型精度较高,可根据林木胸径、树高及林分密度估测根系生物量。     

杉木连栽地营造的米老排人工林生物量

在福建南平对2代杉木人工林采伐迹地上营造的22年生米老排和杉木人工林(对照)的乔木层生物量及其空间分配格局进行研究,结果表明:建立的米老排、杉木各器官相对生长模型W=a(D2H)b的决定系数均在0.9以上,拟合效果较好。22年生米老排乔木层生物量为244.39 t·hm~(-2),比杉木(对照)高68.42%,各器官生物量大小顺序为:干(54.51%)根(21.07%)枝(11.45%)皮(5.79%)叶(3.44%)枯枝(2.89%)花果(0.85%),均大于杉木;米老排直径大于2 cm枝的生物量比例(41.31%)远大于杉木(2.43%),但0.5 cm枝的生物量比例(19.02%)小于杉木(26.78%);米老排人工林根系生物量为51.50 t·hm~(-2),比杉木人工林高61.39%,其83.91%的根系生物量集中在0~40 cm深度的土层中;米老排细根(直径0.2 cm)生物量在0~10 cm表层土壤中的比例(42.35%)高于杉木(33.00%),且在40 cm以下土层生物量的分配率也大于杉木。米老排较高的细根生物量可能是其生产力高于杉木的主要原因之一。     

干旱山区油松幼林根系分布特征研究

笔者以不同树龄油松为研究对象,采用剖面挖掘与分层取样法,研究了2年生、3年生、4年生、5年生、6年生油松的根系。结果表明,随着树龄增大,根系在垂直方向上,随着深度增加分布范围变大;水平分布范围随深度变化不明显。在垂直方向上,根生物量随着土层深度的增加先增大后减小,呈现倒V的变化趋势;随着树龄增大,油松根系生物量显著增大。在0 cm～10 cm土层内,很少有细根;而在30 cm以下的土层内,只有细根和近似细根的根。2年生、3年生油松幼苗的根生物量主要分布在0 cm～20 cm土层内,4年生、5年生、6年生油松根生物量主要分布于0 cm～30 cm土层内。其中,土壤质地条件是影响根系分布的一个重要因素。     

青冈栎解析木分析及人工林生物量调查

为了掌握青冈栎人工林生长及生物量分配规律,为青冈栎人工林经营管护提供科学依据和技术指导,对50年生青冈栎人工林随机设置5个面积为400 m~2(20 m×20 m)的标准地进行生物量调查,并在每个标准地内各选取6株不同径级的平均木伐倒进行树干解析。结果表明:(1)青冈栎树高、胸径和材积的连年生长量范围分别在0.15～0.45 m、0.09～0.56 cm和0.000 4～0.01 m~3之间。(2)树高、胸径和材积的连年生长量高峰值分别出现在12 a、15 a和40 a,高峰值分别为0.45 m、0.56 cm和0.010 0 m~3·a~(-1)。(3)材积的连年生长量和平均生长量相交于50 a,林分达到数量成熟,可以确定为主伐年龄。(4)50年生青冈栎人工林单株总生物量高达936.22 kg·株~(-1),各组分生物量排布从大到小依次为:树干(426.95 kg)大枝(201.44 kg)根蔸(134.19 kg)树皮(41.23 kg)小枝(36.83 kg)叶(35.02 kg)粗根(32.40 kg)枯枝(15.71 kg)中根(9.69 kg)细根(2.76 kg)。(5)青冈栎人工林乔木层的总生物量为595.11 t·hm~(-2),占林分总生物量的98.33%,其中地上部分与地下部分分别为481.32 t·hm~(-2)和113.80 t·hm~(-2),占乔木层比重为80.88%和19.12%。(6)50年生青冈栎林分的总生产力为18.57 t·hm~(-2)a~(-1),3个植被层生产力大小为:乔木层(15.91 t·hm~(-2)a~(-1))灌木层(1.85 t·hm~(-2)a~(-1))草本层(0.82 t·hm~(-2)a~(-1));分别占总生产力的85.65%、9.94%、4.41%。青冈栎人工林主伐年龄为50 a。合理调整密度、科学间伐和改善林下环境是促进青冈栎人工林健康生长的必要手段。     

窄冠刺槐根系的研究

2006年10月用全挖法和分层分段挖掘法,研究了窄冠刺槐根系的分布特征、根系生物量以及不同密度林分根系空间分布特征.结果表明:窄冠刺槐个体根系水平分布在株间可达到6.6 m,在行间可达到5.0 m;主根可深达2 m以上,侧根垂直分布集中在10～40 cm土层内.窄冠刺槐根系生物量占全株生物量的16.82％,主根、侧根的生物量在根系生物量中分别占87.13％、12.87％.窄冠刺槐林分根系生物总量和根总长分别为6 160.2～10 940.55kg·hm-2和970.35～1 607.4 km·hm-2,并呈现出根系生物总量和根总长与林分密度成正相关的规律.在垂直方向上,林分根系中直径D<15 mm的根主要分布在地下0～20 cm土层内,而直径D≥15 mm的根主要分布在地下20～40 cm土层内;在水平方向上,直径D≥5 mm的根数量随距树干距离增加而减少,而直径D<1 mm的根数量则随距树干距离增大而增大,主要集中分布在距树干0.5～1.5 m范围内.     

广西国有雅长林场光皮桦人工林生物量的研究

以雅长林场12a生光皮桦人工林为研究对象,主要研究光皮桦的生物量分布规律。研究结果如下:(1)光皮桦人工林平均单株总生物量为115.45kg/株,其中树干占有的生物量最大,比重达到56.54%,细根占的比重最小,仅占0.24%。不同器官生物量大小排序为:树干(65.28kg)树枝(14.95kg)树皮(12.90kg)根蔸(11.76kg)粗根(5.37kg)树叶(4.23kg)中根(0.71kg)细根(0.28kg)。(2)光皮桦乔木层生物量占总生物量的93.52%,其生物量为122.38t·hm2。林下植被生物量含量较少,仅8.48t·hm-2,占林分总生物量的6.48%。不同结构层次生物量大小排序为乔木层(122.38t)枯落物层(4.26t)灌木层(2.35t)草本层(1.87t)。     

不同林分密度马尾松人工林根系生物量及空间分布研究

以龙里林场17 a三种不同密度的马尾松人工林为研究对象,采用逐层全根挖掘法和土钻法对其平均标准木和林分行间根系生物量进行研究。结果表明:马尾松根系总生物量受密度影响显著,C(25.78 t·hm-2)>B(15.77 t·hm-2)>A(12.47 t·hm-2),占根系总生物量(根桩除外)的87.8%以上的根系分布于0~30 cm的土层中,不同径级根系中,以根桩和粗根所占比例最大。林分行间根系生物量受密度影响较大,除中根外,土层深度对小根和细根分布的影响达到显著水平。水平方向,不同径级根系生物量变化趋势各异,细根和小根生物量在距离树干约1 m处达到最高,根系总生物量主要集中在距离树干0.5 m的范围内。随着土层深度的增加,不同径级根系的生物量都呈现出逐渐降低的趋势,在10~20 cm土层中,根系生物量达到最大值。     

油松人工林叶面积指数与其生物量及生长因子关系的研究

选取内蒙古大青山区30a生油松人工林作为标准地,研究了其叶面积指数与生物量之间的关系及叶面积指数与各相关生长因子之间的关系,结果表明:1)油松单株各龄叶的叶面积与其叶生物量均呈正相关直线;油松叶面积指数与单位样地面积叶生物量关系可模拟为:y=k-aEXP(-bx)。整个生长季叶生物量达到最大时的叶面积指数变动范围为10.75~16.19。2)油松单株各龄叶面积与总叶面积的关系可模拟为y=aEXP(-b^xk)。3)林分叶面积指数与其胸径的关系,经比较分析y=aEXP(-b/^xk)(x为平均胸径,y为叶面积指数)的模拟效果最好。叶面积指数随着平均胸径的增大而逐渐减小直至最后达到稳定。