含地域和起源因子的马尾松立木生物量与材积方程系统

【目的】建立含地域和起源因子的相容性立木生物量与材积方程系统,为准确估计森林生物量提供依据。【方法】以我国南方主要针叶树种马尾松为研究对象,基于301和104株样木的实测地上生物量、树干材积和地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立方程组方法,建立集地上生物量、树干材积和地下生物量为一体、确保与生物量转换因子和根茎比等变量相容的一元和二元方程系统,并分析立木生物量和材积估计是否受地域和起源的影响。【结果】所建立的马尾松一元和二元相容性立木生物量方程与材积方程,确定系数(R~2)均在0.92以上,其中地上生物量方程的平均预估误差在4%以内,地下生物量方程的平均预估误差在8%以内。对马尾松地上生物量和树干材积的估计,二元模型均显著优于一元模型,其F统计量远大于临界值;但对地下生物量的估计,二元模型反而不如一元模型效果好。不论是一元模型还是二元模型,地域和起源对马尾松地上生物量估计均无显著影响,地上生物量模型具有很好的通用性,同时也进一步印证了曾伟生等(2012)提出的通用性地上生物量模型M=0.3ρD~(7/3)的广泛适用性。对马尾松地下生物量的估计,不同地域的模型存在显著差异;相同直径的林木,总体1地域范围内(长江流域东南部)的地下生物量要大于总体2(长江流域中西部)。对马尾松树干材积的估计,二元模型不受地域和起源影响,但一元模型受起源影响;相同直径的林木,人工林的材积估计值大于天然林。【结论】将哑变量引入误差变量联立方程组,可同时解决多个变量之间的相容性及地上生物量和地下生物量样本单元数不相等时如何联合建模的问题,是切实可行的生物量建模方法;研究所建立的马尾松立木生物量方程、材积方程及其相容的生物量转换因子和根茎比方程,达到相关技术规定预估精度要求,可推广应用。     

连栽杨树人工林碳储量变化

为研究连栽杨树人工林林木和土壤碳储量变化规律,了解杨树人工林碳汇能力,笔者对江汉平原1代和2代杨树人工林的林木生物量和碳储量、土壤碳含量和碳储量进行了测定,结果表明：1代和2代杨树人工林林木碳储量分别为30.83 t/hm2和24.63 t/hm2;土壤碳储量（0～20 cm）分别为39.29 t/hm2和29.09 ...     

滴灌条件下杨树幼林树高、材积、生物量和N、P、K积累量模型研究

为了研究滴灌条件下杨树人工林幼林树高、材积、生物量及N、P、K积累量模型,针对1~4年生杨树人工林幼林,测定其生长量、生物量及N、P、K营养元素积累量,运用R语言软件进行统计分析,采用绘点拟合方式得出1~4年杨树幼林树高曲线方程;采用数学模型拟合1~4年生杨树幼林单株材方程式、生物量方程式以及N、P、K积累量方程式,并依据统计学从中选出最优模型。     

雷州半岛无瓣海桑恢复生态生产力的研究(英文)

无瓣海桑作为潮间带红树林外来树种,在有长年淡水排放条件的中高潮间带红树林生态恢复生境中具有优良速生特点。2001年5月对雷州半岛附城岚北的6年生无瓣海桑人工林进行了调查,林地样地和标准木调查结果显示,该人工林年平均树高生长为2.03 m,年平均胸径生长为2.35 cm;地径与胸径呈极显著相关性。标准木单株总生物量干重为95.647 kg,群落单位面积生物量为22.955 kg/m2;地上生物量与地下生物量之比为1.60;当年平均生物量积累为9.337 kg/m2;单株材积为88.23 dm3、当年材积的年生产力(PA)为0.407。群落单位面积热能积累为424.851×103 kJ,年太阳辐射能固定成生物量的转换率为40.68 ×10-7%。结果表明无瓣海桑在红树林树种中具有突出的高生物量生长积累特性,应作为我国南方海岸滩涂的优良速生造林树种加以推广。     

福建省杉木人工林立木相容性生物量模型的研究

在福建省不同年龄、立地、密度并且生长正常的杉木人工林中采集生物量样木218株,利用SPSS统计分析软件,采用胸径与树高或者二者的组合作为生物量模型的自变量,考虑材积因子的影响,选定W=f(D,H)·V作为生物量模型的一般结构形式。采用二级非线形模型联合估计的方法解决总量与分量模型不相容的问题,构建杉木人工林立木相容性生物量模型,为福建省杉木人工林碳汇能力的计算提供参考。     

江汉平原杨树人工林固碳潜力研究

利用大规模植树造林和植被恢复来提升森林固碳能力,已成为减缓气候变化的主要途径之一。明确特定林分固碳能力变化,合理估算森林固碳潜力,对于开展区域森林增汇管理具有重要意义。本研究以湖北省江汉平原杨树人工林研究对象,按照不同林龄设置74个固定样地,采用林地角规调查的方法,动态监测了不同林龄杨树生长规律,构建了杨树生长模型,探讨了杨树林人工林固碳潜力。结果表明：江汉平原杨树人工林林龄与平均胸径呈正相关关系,与林分密度呈负相关关系。林龄25 a的成熟杨树林碳密度为97.13 t C/hm²,最大的植被碳密度为167.50 t C/hm²,理论平均固碳潜力达到1 474.73万t。建议以持续发挥杨树林地碳汇功能为目的开展经营,延长森林经营周期,加强经营管理,合理配置树种,营造混交林,减少林木生物量损失,从而进一步提升江汉平原地区杨树人工林碳汇功能。     

火力楠人工林森林生物量和林分碳储量研究

火力楠是原生于我国南部、生长迅速、用途广泛的优良乔木树种。试验以生长10年的火力楠人工林为材料采集乔木各器官及乔灌草凋各层样本,采用相对生长法以胸径为变量与树木各器官结合,建立标准木主干、枝条、叶和根四种器官生物量的异速生长模型,通过换算干重比的方法估算生物量并加以比较;乘以对应的含碳系数换算成碳储量,再加和估算林分总碳储量。火力楠人工林乔木层生物量为21.60 t·hm^-2;总森林生物量为25.96t·hm^-2;林分总碳储量为12.60 t·hm^-2。试验地火力楠人工林的郁闭度较大,林下植被较少,乔木层碳储量占比很高,反映出火力楠是较好的碳汇树种。     

光皮树人工林的增汇减排效应研究

本文以湘西自治州青坪林场27年生的光皮树人工林为研究对象,对其增汇减排效果进行了研究。结果表明:(1)27年生的光皮树人工林目前仍处于较高碳汇集状态,即增汇状态。它的总碳汇量的积累随着标准木总生长量(即生物量)的变化而变化。(2)27年生的光皮树人工林每年每1 hm2可减少CO2排放量51.48 t,按照10%面积(2 200万hm2石灰岩山地)栽植光皮树,成年后可每年减少CO2排放量11.33亿t。     

沙地杨树人工林生物量特征研究

以科尔沁沙地杨树人工林为研究对象,实地测定了造林5年、8年、18年杨树人工林的树木生物量、枯落物生物量、草本生物量和根系生物量,并分析其特征。结果表明：5年人工林地上总生物量和0—60cm土层根系生物量分别为725kg／667m^2和260．66kg／667m^2;8年的分别为1086．62kg／667m^2和147．27kg／667m^2;18年的分别为1690．70kg／667m^2和297．75kg／667m^2。同时,随着林龄的增长,树木生物量、枯落物生物量逐渐增加,而草本生物量和根系生物量占林木总生物量的比例有所下降。     

田间供水与杨树生长关系的研究* Ⅱ.田间供水、蒸腾耗水与材积产量的关系分析及林木需水量的估算

在集约栽培的杨树人工林中进行小区灌溉试验,研究了不同供水处理下林木生长和水分生理指标的变化,分析了田间供水量、蒸腾耗水量和材积产量的关系。结果表明,林木蒸腾耗水量和材积年产量均随供水水平的高低而增减。5年生杨树人工林(林行距3×6 m)在5—10月的蒸腾耗水量约602.6—879.2mm,林木生长1m~3 材积需蒸腾消耗180.0—215.0 t水。作者还用多种模式分析了田间供水量与材积产量的相关关系,提出了估算杨树人工林需水量的方法和 Ⅰ-69杨人工林需水量表。     

洞庭湖区短轮伐期杨树人工林生物量调查

为实现杨树人工林的分类经营,提高杨树人工林的经济效益,采用标准木法对洞庭湖区杨树人工林中不同径阶林木生物量进行了测定。结果表明:7年生杨树人工林的径阶集中分布在14~20 cm。不同径阶杨树单株不同器官生物量均遵循树干树枝树根(含桩)树皮树叶的分配规律;随着径阶的增长,树干在单株、林分内所占的比例均呈增长趋势;小于5 cm的主干、树枝和根的生物量与地上部分的胸径和树高均成幂函数关系,相关系数分别为0.839 4、0.940 5和0.994 7。     

湖南会同县杉木人工林管理碳汇的核算研究

[目的]通过制定森林管理参考水平,计量并核算森林管理活动的合格净碳汇清除量。[方法]采用核证减排标准中农业、林业和其他土地利用项目的自愿碳标准,选取其中改善森林管理的项目方法学标准,并结合不可抗力及湖南会同县的杉木人工林林地资源现状,进行计量和核算湖南会同县杉木人工林的合格碳汇量。该方法学标准包括4个碳库,即地上部分、地下部分、枯死木和木质林产品。[结果]对30年生和23年生杉木人工林进行森林管理活动后,林分碳储量变化量和碳汇量都有明显增加。森林管理参考水平在考虑皆伐的碳排放后的净碳汇量为-82.79 t二氧化碳当量·hm~(-2),30年生和23年生的总碳汇量分别为441.00、715.46 t二氧化碳当量;实际合格总碳汇量分别为606.59、881.06 t二氧化碳当量。[结论]不同的森林管理采伐强度对30年生和23年生林分碳汇量的影响差异显著。本文分别基于湖南会同森林生态实验站第1代杉木人工林建立参考水平和生态站2代杉木人工林制定参考水平核算会同县杉木人工林碳汇量,结果是基于后者参考水平核算的会同县杉木人工林合格的碳汇量比基于前者参考水平核算的多30 t二氧化碳当量·hm~(-2)。     

冀西北山区华北落叶松人工林材积与生物量研究

以冀西北山区华北落叶松人工林为研究对象,分析了其材积的变化和生物量的分配规律,建立了树干材积和生物量之间的回归模型,结果表明:随着树木的生长,树高达到一定高度后,树高生长减缓,材积的年平均增长量呈增加趋势;各器官生物量分配从大到小依次为干>根>枝>叶,随林龄的增加都呈增加趋势;树干生物量与其材积之间存在着密切的相关关系,回归方程精度高,可用于该地区华北落叶松的生物量和材积的换算。     

我国华北落叶松人工林生物量的估算模式

丰富的森林资源清查资料是了解各类森林材积准确信息的重要途径,如果能将这些资源用于估算森林生物量的动态变化,对于科学地指导森林的经营管理,特别是区域尺度的生物量模型验证,具有重要意义。本研究根据我国华北落叶松人工林的实际调查资料,综合分析后得到生物量相对生长方程、地上生物量与蓄积量之间有明显的线性关系、地上与地下生物量呈幂函数变化和根茎比与林分因子均没有显著性相关等结论。但由于本次所收集的华北落叶松人工林的数据基本属于幼中龄林,下一步应加大成熟林以及过熟林的研究工作,以便更好的预测和分析华北落叶松生物量的区域变化。     

不同俄罗斯杨树新品种扦插苗的生长比较

以引进的俄罗斯杨树新品种高加索白杨、N12、N2、N21和SL -1为参试品种,对其硬枝扦插苗生根、生长量和生物量进行了系统比较研究。结果表明：参试品种在硬枝扦插生根率、苗高、地径、地上生物量、地下生物量和全株生物量等方面存在显著差异,SL -1品种的硬枝扦插苗生根率、苗高、地径、地上生物量、地下生物量和全株生物量指标均优,其中苗高、地径、地上生物量、地下生物量和全株生物量等5项指标优于对照小黑杨品种,其硬枝扦插生根率、生长量和生物量最高。     

海南沿海木麻黄人工林林下植被生物量

采用样地调查法,对海南沿海木麻黄人工林林下植被进行调查、并测定其生物量。结果表明:木麻黄人工林林下灌木层地上部分生物量大于地下部分生物量,草本层地下部分生物量大于地上部分生物量;灌木层各器官的生物量分配规律为干(3.41 t·hm-2)根(3.19 t·hm-2)叶(2.10 t·hm-2)枝(1.41 t·hm-2),干和根的生物量比例较大;灌木层、草本层生物量与总生物量均呈正相关关系,灌木层生物量与草本层生物量则呈负相关关系,说明灌木层与草本层存在竞争。     

提高木材碳汇的林木育种技术初探

陆地碳汇中约有一半储存在森林生态系统中,林业碳汇理论的发展是碳汇活动和项目实施的关键。根据碳源通过碳循环最终储存在木材中这一原理,林木的储碳量可计算为:碳固定量=木材的材积×基本密度×1/2,因此,笔者提出了通过提高木材的生长量、比重和提取物等来提高碳素固定率的林木育种方法。     

应用中分辨率遥感数据和地理信息系统改进森林材积和生物量评估策略(英文)

应用遥感技术、地理信息系统和野外观测数据,评估了热带森林环境下地上生物量和木材蓄积量。用于模拟森林属性的这些数据具有地理特异性和高度的不确定性,因此,这方面需要开展更多的研究工作。选取了16个试样地带1460个样地,测定树木胸径及其他用于评估生物量的其他森林属性。本实验在印尼加里曼丹东部的热带雨林开展。应用现有的胸径-生物量公式来评估地上生物量密度。估测值在研究区修正的GIS地图上重叠显示,计算各种地被物的生物量密度。用样品数据子集表达遥感方法来形成地上生物量和材积线性方程模型。皮尔森相关统计检验采用ETM条带反射率、植被指数、图像变化图层、主成分分析条带、缨帽变换、灰度共生矩阵纹理特征和DEM数据作为预报值。在显著的遥感数据中形成了两个线性模型。为了分析每块地被物总的生物量和材积量,对2000年到2003年卫星ETM图进行了预处理、最大似然估计法分类和主体分析过滤。遥感方法获得的结果表明:材积量为(158±16)m3·hm-2,地上生物量为(168±15)t·hm-2;而野外测定和地理信息系统估计的结果分别是材积量为(157±92)m3·hm-2、地上生物量为(167±94)t·hm-2。用多个瞬间ETM数据评估了从2000年到2003年间的生物量丰富度动态,结果发现这一时期总生物量呈略微的下降趋势。遥感技术评估的生物量丰富度低于地理信息系统和野外测定的结果。前一种测定方法估计2000年和2003年总生物量分别是10.47Gt和10.3Gt,而后一种则估计11.9Gt和11.6Gt。还发现,灰度共生矩阵纹理特征与材积量和生物量之间存在较强的相关性。图7表9参43。     

桉树相容性可加性立木生物量模型系统研建

桉树是我国南方重要的速生树种,在保障国家木材安全和增强森林碳汇能力方面发挥着重要作用,但目前尚无可靠的立木生物量模型。从我国桉树林的主要分布区广西分别采集了183株和124株代表性样木的地上生物量(含干、皮、枝、叶各个分量)和地下生物量数据,采用最新的综合哑变量方法和误差变量联立方程组方法的联合估计技术,建立了相容性可加性一元和二元立木生物量模型系统。结果表明,地上、地下生物量模型的确定系数R²均在0.95以上,平均预估误差MPE分别在3%和6%以下。通过对3组已发表的桉树地上、地下生物量模型的估计结果进行对比分析,发现仅1组模型能达到相关技术规程的精度要求,另外2组模型的估计结果明显有偏差,其中偏差最大的地下生物量模型其相对误差甚至超出了100%。此次研建的桉树相容性可加性立木生物量模型系统,为准确估计广西乃至全国桉树林的生物量及碳储量提供了计量依据。     

两种密度马尾松人工林地上生物量模型及分配特征

采用空间代替时间法、整株收获法和生物量模型估算法,对广西南亚热带两种密度(A:1156株/hm2和B:820株/hm2)的马尾松(Pinus massoniana)人工林地上生物量模型及生物量分配进行研究,为高碳汇马尾松人工林的密度选择提供依据.结果表明,W=a×Db×Hc的各项评价指标及预测效果较好,可作为估算不同密...