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。      

辽东山区油松人工林生物量研究

为探明辽东山区油松人工林的生物量,以辽东山区油松人工林固定样地标准木数据和森林资源清查数据为基础,开展辽东山区不同林分密度油松人工林单株地上生物量分配模式、单株地上生物量模型构建及辽东山区油松人工林乔木层生物量空间分布格局的研究。结果表明:油松人工林枝条生物量、树干生物量和单株地上生物量随林分密度增加均呈现降低的趋势,相似密度条件下,枝条生物量、树干生物量和单株地上生物量随林龄的增加而呈现增加的趋势。油松人工林从中龄林到过熟林,分配到树干的生物量最大,为45.7%～64.1%;分配到枝条的生物量次之,为16.8%～36.0%;分配到叶的生物量最小,为9.8%～19.1%。构建了预测精度较高的油松中龄林、成熟林、过熟林和全龄级单株地上生物量模型,绝对系数R2为0.6926～0.8827。辽东山区油松人工林乔木层总生物量为1.96×107t,其中抚顺市油松人工林乔木层总生物量最大,为1.79×107t;本溪市次之,乔木层总生物量为1.05×106t;丹东市最少,乔木层总生物量为1.05×106t。研究结果为辽东山区油松人工林的合理经营管理和林分生产力的科学评价提供参考。     

2种杉木人工林密度与立木生物量的研究

以福建省福州白沙国有林场和南屿国有林场杉木人工林为研究对象,在立地条件相似、林分密度分别为1 300-1 500和2 200-2 400株.hm-2的杉木人工林中设置样地,选取样木进行分层取样测定不同器官生物量,分析林分密度与生物量的关系。结果表明,林分总生物量随密度的增大而增大,高密度林分总的生物量为251.33 t.hm-2,高于低密度林分的生物量,其中树干的生物量最大,为154.46 t.hm-2,占总量的61.87%,超过低密度林分的26%;其次是根的生物量,为57.52t.hm-2,占总量的22.85%,超过低密度林分的22%;枝的生物量最低,为19.80 t.hm-2,仅占总量的7.62%;而叶的生物量最低,为19.55 t.hm-2,仅占总量的7.66%,高于低密度林分的38%,林分各组分生物量的大小顺序为干>根>枝>叶。     

运用林分密度和平均高估测思茅松人工林地上生物量

以65块云南省普洱地区思茅松人工林圆形样地数据和sentinel-2多光谱影像数据为研究对象,利用林分平均高与林分密度(每公顷株数、林分疏密度、植被覆盖度、叶面积指数)估测思茅松人工林林分地上生物量。分析思茅松人工林林分地上生物量与林分密度指标的相关性;采用参数模型(不变参数模型和可变参数模型)和非参数模型(包括支持向量机、随机森林和BP神经网络)探索平均高和林分密度等变量估测林分思茅松人工林地上生物量。结果表明:思茅松人工林林分地上生物量与每公顷株树、林分疏密度、植被覆盖度、叶面积指数呈显著正相关(r>0.5);在构建思茅松人工林地上生物量的所有模型中,每公顷株数-林分平均高构建的可变参数模型(R2=0.966 0,RMSE=10.05 t·hm^-2)效果最优,林分平均高-林分疏密度构建的RF模型(R2=0.901 7,RMSE=19.37 t·hm^-2)次之,林分平均高-植被覆盖度构建的RF模型(R2=0.748 4,RMSE=33.36 t·hm^-2)最差;林分密度-平均高的地上生物量模型与实测地上生物量的相关性较高(R2=0.966 0),反演误差值较低(RMSE=10.05 t·hm^-2);叶面积指数比植被覆盖度对林分地上生物量变动有更好的解释能力,每公顷株数对林分地上生物量变动的解释能力好于林分疏密度。     

不同径级广西红锥人工林生物量及分配特征

通过对广西红锥(Castanopsis hystrix) 5～7 a生人工林进行调查,采用生物量模型估算法对广西红锥人工林生物量和生产力及其分配特征进行研究。结果表明:红锥人工林林分及各部位器官生物量与测树因子D2H间存在密切关系,拟合的回归模型预测精确高,可用于红锥人工林生长分析和预测。不同径阶各部位器官生物量的分配规律存在差异,各径阶生物量均以树干最大(32. 37%～42. 43%),其次为树枝;红锥5～7 a生人工林林分平均净生产力为8. 88 t·hm~(-2)·a~(-1),表现出较高的生产力水平,生产力分配规律为树干(37. 39%)树枝(26. 80%)树叶(14. 63%)根系(14. 41%)根桩(6. 77%)。     

新疆杨生物量空间分布特征研究

[目的]为准确评估新疆杨碳储量提供科学依据.[方法]在阿克苏扎木台试验林场选取新疆主要造林树种新疆杨人工林为研究对象,采用样地实测法,在幼龄、中龄、成熟3个龄级样地内选取6株新疆杨标准木进行树干解析,并分析不同土壤深度中各径级根系生物量与林龄的关系.[结果]新疆杨人工林林分平均生物量为106.6t/hm2,地上部分占84.8;,地下部分占15.2;,随着林龄的增加,树干、地上生物量及林分总生物量均显著增加,地上生物量分配比例基本保持树干＞树枝＞树皮＞树叶这一规律,其中树干生物量占据地上生物量的主导地位(占55.2;);地下根系主要集中分布在0～40cm土层,其生物量约占根系总生物量的80;以上.[结论]新疆杨林分生物量与林龄密切相关,随着林龄的增大,林分生物量也增大.     

15年生桉树中大径材人工林生物量与生产力研究

[目的]探讨桂南地区桉树中大径材人工林生物量与林分生产力。[方法]采用样方收获法和生物量异速生长模型法对桂南地区15年生桉树人工林的生物量和生产力进行测算。[结果] 15年生桉树人工林乔木层总生物量为449.79 t/hm~2,其中地上部分生物量为377.69 t/hm~2,地下部分生物量为72.10 t/hm~2;林分乔木层年均生产力为37.27 t/(hm~2·a)。不同器官生物量大小排序为树干、根蔸、树枝、粗根、树叶、中根、细根。15年生桉树地上与地下生物量比值随胸径增长呈现递减趋势,比值在4.83～6.80,平均比值为5.24。[结论]桉树中大径材人工林具有很高的生物量与生产力,同时在营林后期林木地上部分生物量的生长更为突出,桉树大径材培育具有良好的发展前景。     

不同林龄兴安落叶松生物量、碳密度及其分布特征

[目的]探讨不同发育阶段兴安落叶松人工林生物量和碳密度的变化规律。[方法]对辽宁东部山区13、23和32年兴安落叶松人工林生物量和各器官碳密度进行调查。[结果]兴安落叶松乔木层各器官生物量的分配序列均为:树干生物量树根生物量树枝生物量树皮生物量树叶生物量。32年兴安落叶松人工林林木和各器官生物量高于13年和23年的兴安落叶松人工林,32年兴安落叶松人工林仍有增加碳密度的潜力。[结论]该研究为兴安落叶松人工林群落碳汇功能与林分经营分析提供基础资料。     

林木竞争对红松人工林立木生物量影响及模型研究

基于红松人工林生物量实测数据,研究立木总生物量与各分项生物量(树干、树根、树枝和树叶)分配特征,以 及林木竞争对生物量分配的影响,并建立红松人工林立木总量与各分项的生物量模型。结果表明:叶生物量主要 集中在树冠中、下层且在中、下层的分布无显著差异,枝生物量从上层到下层逐渐增加;林木竞争强度与胸径、树 高、树冠比、树干、树枝、树叶和树根生物量呈显著幂函数关系,随着竞争强度的增大,胸径、树高、树冠比、树干、树 枝、树叶和树根生物量均逐渐减小(P 0.05),而根茎比并不受林木竞争强度的影响;树干生物量占总生物量的百 分比有减小的趋势,树枝、树叶生物量占总生物量的百分比有增大的趋势,树根生物量占总生物量百分比与竞争强 度无显著相关性;本文建立了立木总量与各分项生物量模型,所有模型都能对红松立木生物量进行很好的估计。      

不同密度樟树幼林生物量和碳密度研究

对不同造林密度(625株/hm~2、1 111株/hm~2、1 667株/hm~2、2 500株/hm~2)下樟树7年生人工幼林生物量和碳密度进行研究,探讨樟树人工林营建适宜造林密度和幼林间伐强度。结果表明:4种不同密度下樟树幼林生物量及主干生物量随造林密度的增大先增加后减小,均在1 111株/hm~2密度下最大,分别为24.91 t/hm~2和9.24 t/hm~2。四种不同密度下樟树幼林各器官生物量分布格局均为树干树根树枝树叶,树干生物量占比在35.43%～45.83%。随着造林密度的增大,乔木层碳密度呈先增大后减小的趋势,造林密度为1 111株/hm~2的林分乔木层碳密度最大。不同密度樟树幼林0～100 cm层土壤碳密度在65.28～93.94 t/hm~2,林分总碳密度在70.05～101.61 t/hm~2,随着林分密度的增大,林分碳密度呈下降趋势,密度为625株/hm~2的林分和1 111株/hm~2的林分碳密度差异较小,但远高于密度为1 667株/hm~2的林分和2 500株/hm~2的林分。综合从生物量积累和碳汇功能来考虑,樟树人工林培育适宜造林密度为1 111株/hm~2,也可在适当密植的林分基础上7年林龄前间伐为1 111株/hm~2左右。     

林火干扰对广东省杉木林土壤有机碳及其组分的影响

目的定量研究林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及其组分的影响,揭示林火干扰对森林生态系统土壤有机碳及组分的变化规律,以期为森林土壤碳循环和碳过程研究提供科学参考。方法以广东省杉木林为研究对象,采用相邻样地比较法,以野外调查采样与室内实验分析为主要手段,在森林生态系统水平上,定量测定不同林火干扰强度对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响,探讨林火干扰对土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量的影响机制。结果林火干扰对杉木林的土壤有机碳密度、土壤有机碳组分含量和细根生物量均有影响,土壤有机碳密度与土壤有机碳组分含量变化趋势表现为对照 > 轻度林火干扰 > 中度林火干扰 > 重度林火干扰。轻度林火干扰对土壤有机碳密度的影响差异不显著（P > 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤有机碳密度（P < 0.05）。杉木林土壤细根生物量均低于对照样地,变化趋势为重度林火干扰 > 中度林火干扰 > 轻度林火干扰,轻度林火干扰只显著降低了土壤表层细根生物量（P < 0.05）,而中度和重度林火干扰则显著降低了土壤表层和浅层细根生物量（P < 0.05）。结论林火干扰减少了土壤有机碳密度,减少幅度随土壤剖面深度增加而逐渐变小。不同林火干扰强度后,土壤有机碳组分含量总体随林火干扰强度增加沿土壤剖面递减的幅度呈下降趋势。通过分析林火干扰后土壤碳密度的分布格局及影响机制,可为林火干扰后生态系统碳汇管理以及定量评价林火干扰对森林生态系统碳库的影响提供参考依据。      

江西省兴国县森林碳储量动态变化特征

根据第6次森林清查小班数据,运用BEF方法和平均生物量方法对2003年江西省兴国县森林植被生物量和碳储量进行估算。采用空间替代时间的办法,构建了兴国县主要森林类型碳密度拟合方程,在此基础上,估算了1985-2003年的森林植被碳储量,分析了时空动态变化特征。结果表明:(1)2003年森林林分面积22.65×104 hm2,总生物量5.97Tg,植被碳储量4.13TgC,平均碳密度18.25Mg.hm-2。不同森林类型生物量和植被碳储量大小依次为马尾松林>杉木林>经济林>硬阔林>湿地松>毛竹林>混交林>软阔林,不同龄组生物量和植被碳储量大小依次为中龄林>幼龄林>近熟林>成熟林>过熟林,天然林的生物量和植被碳储量分别是人工林的4.3倍和3.9倍。(2)森林植被1985、1990、2003年碳储量分别为1.65、2.97、4.13TgC,总体增长趋势明显。1985-2003年森林植被碳储量逐年增加,年均固碳0.14TgC。森林植被碳储量在兴国县东部和北部地区高,中西部低。(3)从植被碳储量时空动态变化可以看出,20世纪80年代中后期开始实施的飞播造林和人工造林工程,使得2003年森林植被固碳能力达到较高水平并相对稳定,当林分面积到达稳定后,通过合理的森林经营管理措施将可继续保持较高的固碳能力。     

浙江缙云公益林生物量及固碳释氧效益

 根据浙江省缙云县117个公益林固定小班监测数据,在推算不同群落类型（松林、杉木Cunnunghamia lanceolata林、阔叶林、针阔混交林、毛竹Phyllostachys edulis林和灌木林等6种群落类型）生物量的基础上,估算了公益林植被碳储量与碳密度,并通过碳税法、工业制氧法对缙云县公益林固碳释氧效益进行了分析。结果表明：缙云县公益林生物量现存总量为282.73 × 10⁴ t,单位生物量为93.21 t·hm^－2,杉木林单位生物量最高（102.61 t·hm^－2）,阔叶林次之（100.93 t·hm^－2）,灌木林最低（21.76 t·hm^－2）;公益林平均植被碳密度为47.37 t·hm^－2;固碳释氧总量为38.59 ×10⁴ t·a^－1,总价值4.07亿元·a^－1。对缙云县公益林建设提出了一些意见和建议。图3表6参25     

内蒙古大兴安岭林区不同恢复阶段森林生物量特征与影响因素

目的针对内蒙古大兴安岭林区中火烧、采伐干扰后退化森林生态系统恢复演替进程,研究其林分生物量特征,确定林分、地形和气候因子对林分生物量的影响,建立林分生物量通用模型,进行森林碳汇功能研究。方法利用野外实测的胸径和树高推算生物量。采用方差分析确定林分、地形和气候因子以及恢复时间、干扰类型等对林分生物量有无影响,使用一般线性模型建立林分生物量的多元线性模型,比较退化森林生态系统在不同生境下林分生物量特征。结果（1）不同恢复阶段的林分生物量差异明显,森林各器官的生物量分配有所不同,生物量最大比重多出现在4 ~ 8 cm、14 cm和18 ~ 26 cm径阶。（2）方差分析结果表明,恢复时间、干扰类型、林分优势树种、海拔对林分生物量恢复有显著性影响,而气候因子或气候因子的2个主成分对林分生物量的影响都不显著,2个林分生物量模型的确定系数在0.85以上,可以用来预测退化森林生态系统中的森林生物量。结论不同恢复阶段森林生物量有较大差异,森林乔木各器官生物量分配、径阶分配受到干扰类型和恢复时间影响。林分生物量与时间和海拔成正比,干扰方式与林型会影响林分生物量,研究结果可为大兴安岭林区森林生物量预测以及森林碳库研究提供借鉴。      

紫金山风景林生物量及其驱动因素时间轨迹分析

以南京紫金山国家森林公园为研究区域,以2002年100块样地调查数据、免费开放的2001—2010年Landsat时间系列堆栈(LTSS)数据为主要信息源,分别采用原始波段、辐射校正、光谱指数+地形因子3种策略建立2002年风景林生物量K最邻近算法估测模型。在精度验证基础上,分森林公园综合整治前(2001—2004年)、综合整治中(2005—2007年)、综合整治后(2008—2010年)3个时段,对研究区域2001—2010年的风景林生物量变化及其驱动因素进行了时间轨迹分析。研究表明:1)在3种KNN建模策略当中,光谱指数+地形因子的综合策略相关系数最高,标准误差、平均相对误差最低,预测精度最高;2)2001—2010年,研究区域风景林生物量分别呈现缓慢下降、先降后升、缓慢上升的复杂变化趋势;3)2001—2010年,研究区域的森林干扰经历了上下小幅波动、缓慢增强、迅速下降3种不同的变化趋势;4)在空间分布格局上,风景林生物量在3个时段分别经历了聚集性缓慢增强、破碎化加剧、趋向稳定3种变化趋势。本文的研究成果可以为区域、长时间尺度上包含森林干扰与恢复因子的高精度碳计量模型的建立提供科学依据。      

林分碳贮量测算方法的研究

利用换算因子连续函数法构建了林分蓄积量与生物量的转换模型.首次提出了木材气干密度与全干密度的不同及对碳密度求算的影响,并给出了修正系数.由木材的化学物质构成比例和分子量导出了由林分生物量估算林分碳贮量的实用模型,从而实现了在林分尺度上由二类调查的小班每公顷蓄积量到小班碳贮量的转换.利用该模型计算得到研究地区的有林地平均碳密度1994年为85.06 t/hm2,2002年为88.13 t/hm2,将其间因抚育采伐损失的碳贮量158 785 t计入其中,则碳密度的增长量为1.10 t/ (hm2#8226;a).利用GIS对1994年和2002年的碳密度的分布进行了表示和叠加,结果显示碳密度增加的面积略大于减少的面积,森林抚育采伐和非法采伐是碳密度减少的主要原因.      

发展林木生物质能源对二氧化碳减排的作用

探讨了林木生物质能源的含义和优点,阐述了发展林木生物质能源对于二氧化碳减排的意义.分析评价中国现有的林木生物质资源总量和可作为能源的林木生物质可利用量的同时,计算出其可替代标准煤的数量.另外,对于林木生物质能源的发展潜力和二氧化碳减排潜力进行预测和分析.     

坡向坡位对毛竹林生物量与碳储量的影响

 利用双因素方差分析法研究坡向、坡位对毛竹Phyllostachy edulis林生物量与碳储量的影响。结果表明：①坡向、坡位对毛竹生物量、竹林生态系统碳储量及其空间分配均有一定程度的影响,坡位影响比坡向更显著。具体地,坡向对植被碳储量影响显著（P＜0.05）,对土壤碳储量和生态系统碳储量影响较显著（P＜0.10）,坡位对植被碳储量影响极显著（P＜0.01）,对土壤碳储量和生态系统碳储量影响显著（P＜0.05）,但两者交互作用不显著;②不同水平上的指标均值分析显示,毛竹林生态系统碳储量阳坡大于阴坡、中下坡大于上坡。其中阳坡下坡的林分密度（3 817株·hm^－2）和林分生物量（48.705 t·hm^－2）均值最大,阳坡中坡的土壤有机质质量分数（22.500 g·kg^－1）,土壤碳储量（107.273 t·hm^－2）和生态系统碳储量（156.111 t·hm^－2）均值最大,平均胸径和土壤容重均值变化不明显;③在毛竹林生态系统碳储量组成方面,18个样地生态系统碳储量均值为（101.352 ± 14.980） t·hm^－2（变异系数为14.78%）,其中植被占20.24%,土壤占79.76%。图3表4参19     

白龙江林区森林资源价值评价研究

对白龙江林区森林资源价值进行了评价研究。指出:(1)森林资源价值由经济价值和公益价值组成。经济价值应用碳税法或培育成本法进行评价,公益价值应用工业成本法、机会成本法、水资源费等方法进行评价,两价值评价前应核准森林类型、面积、蓄积量等。(2)评价结果表明:白龙江林区森林总生物量55.13 Tg,即总碳贮量22．05 Tg C,折合总经济价值(即碳贮量价值)239.5亿元,生物量生产力为708．0 Gg／a,即碳贮量283.2 Gg C／a,折合经济价值3.1亿元/a;年均公益价值5.8亿元／a,其中释放O2量价值占52％、防止土壤侵蚀量价值占9％、涵养水源价值占39%,这些森林资源的年总价值在8．9亿元/a以上。(3)森林生物量是森林碳贮量的载体,用有林地的生物量与蓄积量建立的生物量经验系数R平=0.725 4、R幼=0.564 7、R中=0．671 0、R近=0．718 3、R成=0．742 9、R过=0.768 6符合甘肃实际情况, 所揭示的生物量数据是可靠的;评价森林资源的公益价值应从其实际防护重点入手,不区分防护重点地套用所有指标进行评价,会误导人们的认识和决策。     

喀斯特峰丛洼地不同森林土壤微生物量碳在团聚体中的分布

采用野外调查和室内分析相结合的方法,以喀斯特峰丛洼地森林土壤为研究对象,就土壤各粒径团聚体中有机碳和微生物量碳的分布特征进行了研究,以期反映森林类型对土壤团聚体及其养分循环的影响,为喀斯特地区植被恢复和生态重建的实施提供依据。结果表明:各森林土壤均以>2 mm大粒径团聚体为主,占总团聚体的60%-80%。原生林土壤各粒径团聚体平均有机碳含量较次生林、人工林分别高出48.11%和61.24%,次生林较人工林高出25.29%。各粒径团聚体微生物量碳含量原生林较次生林、人工林分别高出18.13%和42.60%,次生林较人工林高出29.89%。各粒径土壤团聚体微生物熵介于0.26%-1.00%,除桉树林外,土壤各粒径团聚体微生物熵随着森林发展阶段的递进而降低。减少人为干扰有利于喀斯特地区森林土壤碳的固定和积累。团聚体粒径对团聚体中有机碳和微生物量碳的含量影响不显著。侧柏林和枫香林土壤团聚体中有机碳和微生物量碳较其他3种森林土壤的丰富,且微生物熵较低,是喀斯特地区植被恢复和生态重建的适宜树种。