鄂西地区杉木林生物量模拟及其分配格局

笔者研究杉木的生物量及其分布格局对研究鄂西地区植被碳循环具有重要意义,以杉木生物量为研究对象,利用在鄂西地区样地每木调查的资料,建立了不同器官生物量预测模型,统计分析了不同杉木林分的乔木层生物量及其组成关系;通过对样品含水量的测定,统计分析出不同林分灌木层和枯落物的生物量;杉木林各器官生物量模型分别为:W树干=0.010 0(D2 H)1.036 6;W树皮=0.013 5(D2 H)0.787 1;W树枝=1.223 0(D2 H)0.257 3;W树叶=0.851 1(D2 H)0.258 7;W地下=0.031 1(D2 H)0.736 7;W地上=0.070 7(D2 H)0.854 3;W总=0.094 2(D2 H)0.838 3。结果表明杉木林生物量主要集中于乔木层,各部分所占比例为:干(52%)>地下(15%)>枝(14%)>叶(10%)>皮(9.6%),灌木层和枯落物的生物量比较少。     

鄂西地区杉木林生物量模拟及其分配格局

摘要：笔者研究杉木的生物量及其分布格局对研究鄂西地区植被碳循环具有重要意义,以杉木生物量为研究对象,利用在鄂西地区样地每木调查的资料,建立了不同器官生物量预测模型,统计分析了不同杉木林分的乔木层生物量及其组成关系;通过对样品含水量的测定,统计分析出不同林分灌木层和枯落物的生物量;杉木林各器官生物量模型分别为：W树干=0.010 0(D2H)1.036 6;W树皮=0.013 5(D2H)0.787 1;W树枝=1.223 0(D2H)0.257 3;W树叶=0.851 1(D2H)0.258 7;W地下=0.031 1(D2H)0.736 7;W地上=0.070 7(D2H)0.854 3;W总=0.094 2(D2H)0.838 3。结果表明杉木林生物量主要集中于乔木层,各部分所占比例为：干（52%）>地下（15%）>枝（14%）>叶（10%）>皮（9.6%）,灌木层和枯落物的生物量比较少。     

连栽杉木林不同生育阶段林下植被生物量

林下植被是森林生态系统的一个重要组成部分,亦是森林生态系统中有机物质的生产者,在森林生态系统的物质循环研究中具有重要作用(Chpin,1983;Chastain et al.,2006),如维持森林生物多样性(褚建民等,2007)、提高人工林的水土保持功能(袁正科等,2002)和保护环境(刘苑秋等,2004;Fabia et al.,2002;Kume et al.,2003;Taylor et al.,2006).对森林林下植被结构和生态功能的研究已有不少报道(Taylor et al.,2006;吴鹏飞等,2008;李春义等,2007;段劼等,2010).     

不同经营模式杉木林的生物量研究

为揭示不同营林模式对杉木林生物量分配格局的影响,作者以不同林龄的杉木纯林、杉木×马尾松混交林和杉木×枫香混交林为对象,研究了其乔木层生物量分配格局,结果表明：在22年生杉木林下套种马尾松和枫香,经18年培育之后,与40年生杉木纯林相比,林分总生物量无显著差异,但林分净生产力得到一定程度的提高,尤其以林下套种阔叶树种枫香的样地提高更为明显,不同营林模式乔木层生物量的空间分配皆表现为千〉根〉枝〉叶,干器官的生物量在总生物量中占较大比重,并随着林龄的增加而逐渐增加,混交林可有效提高林分地上和地下部分生物量和生产力,改善其生物量分配格局,提高森林对空间的利用率。     

我国杉木林生物量与能量利用率的研究

根据作者的研究和文献资料系统分析了我国杉木的能量利用,分配及生物生产力的特征和规律,结果表明：杉木不同器官的热值差异明显,平均为１９．９５１ｋＪ．ｇ＾－１。生物量与密度和年龄呈较好的线性相关。     

湖南会同第2代杉木人工林乔木层生物量的分布格局

根据湖南会同生态站14年的定位实测数据,对第2代杉木人工林乔木层的生物量分配进行了研究。结果表明:第2代14年生杉木人工林乔木层的生物量为127.55t/hm2,干和根的增幅大体持平。生态系统生物量的分配比率大小顺序为:干>枝>根>叶>皮。第1、2代14年生杉木人工林乔木层生物量的差异明显,第2代杉木林的树干生物量仅占林分总生物量的61.8%,比第1代杉木人工林下降了17.46%,杉木连栽会使林木的经济系数下降。     

不同密度杉木林分生物量结构与土壤肥力差异研究

对２９年生五种造林密度生物量结构及土壤肥力进行了全面研究，结果表明：平均单株及其各器官生物量随密度增加呈递减趋势；单位面积不同密度的杉木林分生物量及其生产力基本趋于一致；各种密度单位面积现存枯枝落叶量随密度增加而增加，而林下植被生长及其生物量则相反；五种密度林分土壤自然含水量、最大持水量和毛管持水量基本上以２８０５株／ｈｍ２和３７５０株／ｈｍ２较大；土壤非毛管孔隙度，毛管孔隙度和总孔隙度均随密度增加而增大；土壤有机质、全Ｎ、全Ｐ、水解Ｎ和速效Ｐ的含量随密度增加而下降；而速效钾含量变化规律性不明显。因此，杉木初植密度尽量控制在２８０５—３７５０株／ｈｍ２之间，以利于杉木产量提高和地力维护。     

杉木造林密度试验研究Ⅰ.密度对幼林生物量的影响

杉木[Cunninghamia Lanceloata(Lamb.)Hook]为我国南方重要用材树种,造林历史悠久,分布面积广,集约化经营程度高,经济效益大,深受群众喜爱。研究杉木人工林的生物量,对了解我国亚热带杉木人工林生态系统的功能,提高生产力,具有十分重要的意义。1986年2月我们在江西大岗山实验局年珠林场的五年生杉木造林密度试验林内,进行了生物量测定,旨在探讨不同造林密度对杉木幼林生物量的影响,研究其分配规律,为今后科学造林和营林提供可靠的理论依据。     

不同密度杉木成熟林土壤酶活性与微生物生物量分析

为了解杉木(Cunninghamia lanceolata)林地土壤生态系统,以两种密度31年生杉木间伐试验林为研究对象,调查不同密度林分中土壤脲酶、多酚氧化酶、过氧化氢酶、酸性磷酸酶和纤维素酶活性及土壤微生物量碳、氮和磷含量,分析不同密度林分中土壤酶活性、微生物生物量差异及其相互关系。结果表明,密度为375株/hm²的林分中,土壤过氧化氢酶和纤维素酶活性及土壤微生物生物量碳含量分别极显著、显著和显著高于1 395株/hm²林分;密度为1 395株/hm²的林分中,土壤微生物生物量磷含量极显著高于375株/hm²林分;土壤酶活性部分指标间有较强的关联性,土壤酶活性与土壤微生物生物量之间也存在较强的关联性。     

杉木林林下植被及其生物量的研究

近年来的一些研究表明,杉木人工林地力衰退日趋严重,维护和提高杉木林地地力已成为杉木人工林发展的重要课题。林下植被是人工林生态系统的一个重要组成部分,在促进人工林养分循环和维护林地地力中起不可忽视的作用。研究林下植被生物量的积累与分配规律及与立地、林分的关系,是研究并利用林下植被的重要前提。有关林下植被生物量的研究,始见于20世纪中叶,但鲜见有关林下植被生物量的专题研究报道,杉木林下植被生物量的测定也只局限于杉木人工林养分循环的系列研究。本文对杉木人工林林下植被生物量的系统研究丰富了上述系列研究的内容,同时也为利用林下植被来维护和提高林地地力提供科学的依据。     

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。     

杉木枝、叶生物量估测方法研究

对32株不同年龄、胸径的杉木样木的153根样枝进行回归分析表明,杉木枝条枝材重与枝基径之间相关紧密,而枝条叶量与枝径间相关并不显著;杉木全株枝量、叶量与冠基部直径间存在极为显著的相关关系;胸径与树高或冠比率(冠长/树高)相结合是杉木枝、叶量良好的估测因子。根据上述关系编制了杉木单林枝、叶生物量表,并提出估测杉木林分中立木枝、叶量回归方程:W_b=0.022568359D~(3.1427)·H~(-1.2466);W_f=0.13542536D~(2.9235)·H~(1.6995)。     

杉木林间伐对林下植被及生物量影响的研究

通过对三元区莘口镇莘口村杉木幼龄林、中龄林、成熟林进行间伐与不间伐试验,比较间伐前后杉木林下植被生物量以及物种数量的变化,并分析间伐后杉木人工林林下植被物种多样性及物种组成数量和生物量的动态变化特征,以探讨间伐对杉木林地恢复的影响。结果表明:通过间伐,可以促进杉木人工林林下植被的发育,间伐增加了杉木林下的植被的物种数量,其中幼林增加最明显;间伐后杉木林下的生物量有大幅度的增加,并且间伐3年后林下生物量多于间伐两年后的林下生物量。     

近熟杉木人工林的生物量及碳储量研究

通过野外调查和室内分析后得到苍梧县近熟杉木人工林单株生物量的回归模型,树干和树皮以胸径树高为自变量进行回归分析效果较好,而其余器官以及地下部分生物量和总生物量均以胸径为自变量进行回归分析为好。     

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。     

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。     

湖南杉木育种策略

杉木经过近40年的遗传改良取得了很大的成绩；（1）分别种源，家系，无性系收集了14000多份基因材料；（2）种源研究结果表明，种源间存在显著差异。多数性状与产地纬度有密切的线性相关，并为14个省造林综合评选出适生的丰产稳定种源；（3）对14个种子园112个家系的主要经济性状进行了测定。制定了2代种子园建园材料选择标准，确定了木材比重和管胞长度是材性改良的重要性状；（4）在无性系选育方面，对选优方法，标准，不同原始材料优良无性系中选率，无性系与环境互作进行了研究。并选出院 优良无性系89个，材积大于对照50%以上。采穗圃产量提高4倍以上，但杉木面临着前所未有的困境，要走出困境，在育种策略上，应着重开展杂交育种，筛选正反交均优的组合，建立两个无性系种子园，提高育种效果，降低育种成本。在育种目标上应转向工业用材，装饰材，杉木造纸已走出实验室，是拓宽杉木用途和解决我国纤维浆原料的有效途径。杉木装饰材市场广阔，但需进行遗传改良，为防止人工林地力衰退。充分利用现有基因型与环境互作的基础。筛选营养捕获量少的无性系造林。     

杉木成熟林生物量生长模型研究

以福建省将乐县国有林场杉木成熟林为研究对象,通过建立16块杉木标准地来获取基础数据。采用比较符合生物学特性的Logistic方程和幂函数方程对生物量进行拟合,根据生物量平均数据,以D,DH为自变量,分别拟合了各个器官(树干、树根、树叶、树枝)和全株的Logistic方程和幂函数。根据残存平方和SSE、总相对误差RS、平均相对误差E1、平均相对误差绝对值E2,AIC,BIC等6个检测评价指标进行方程的4选1筛选。筛选出的最优模型中,幂函数模型3个,Logistic函数模型2个。结果表明:其模型的相关判定系数R2均在0.925~0.932之间;单株杉木各器官生物量占整体生物量的比重由大到小为树干>树枝>树根>树叶。     

福建省杉木人工林生物量及其分配研究

通过收集福建省杉木林生物量数据,对福建省杉木林生物量及其分配规律进行分析,结果表明,杉木林生物量随年龄增长呈逐渐增加趋势,并以幂方程拟合的效果最好。杉木林叶和枝生物量占总生物量的比例均随年龄增加而呈明显下降趋势,根占总生物量比例的下降趋势则较小,而干占总生物量比例则随年龄增长而明显增加。叶、枝、干生物量占总生物量比例与年龄拟合的效果较好,且最佳方程均为三次方程。根生物量占总生物量比例与年龄拟合的效果则较差。除年龄对根生物量分配比例有极显著负相关外,降水量对根系生物量分配比例亦有显著的负相关。