全 文 ：第 ll卷 第 2期
2 0 0 3年 4月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
VOI．11 NO．2
April， 2003
气候变化对红松气候生产力的影响研究
郭建平 高素华 刘 玲 周广胜
(中国气象科学研究院 北京 100081)(中国科学院植物研究所 北京 100093)
摘 要 根据植 物生长 的 Logistic曲线推 导 出计算树木 气候 生产力 的模 式，分 别利 用不 同年代 气象资 料计 算 分析
东北地区红松气候生产力及气候变化对气候生产力的影响结果表明，该 区红松气候生产力最高值达 288m ／hm ，
最低值仅 为 115m ／hm ，二者相 差 1倍 以上 ，不 同气候 对红松 气候 生产力 的影响明显不 同。
关键词 气候变 化 红松 气候 生产力
The impact of climatic changes on climatic potentiality of korean pine．GUO Jian—Ping，GAO Su—Hua，LIU Ling(Chi—
nese Academy of Meteorological Sciences，Beijing 10008 1)，ZHOU Guang—Sheng(Institute of Botany，Chinese Academy
of Sciences，Beijing 100093)，CJEA，2003，11(2)：129～131
Abstract Model of climatic potentiality of forest is established through Lo gistic curve of plant growth．The climatic po—
tentiality of korean pine and the impacts of climatic change on climatic potentiality in Northeast China are calculated and
analyzed by using meteorological data in diferent years．The results show that the highest volume of climatic po tentiality
of korean pine is 288m ／hm2 and its lowest volume is only l15m ／hm2，the diference between the highest and lowest vol—
umes is more than 1 times．The impact of different climates on climatic po tentiality is remarkable．
Key words Climate change，Korean pine，Climate po tentiality
红松(Pinus koraiensis)是我 国东北地区极为珍贵 的优势树种 ，以往对红松 的研究主要侧重于该 区红松
林生境 区划方法及气候变化对红松生长量 的影响等 ，但关于红松气候生产力 以及气候变化对红松气候生产
力的影响尚未见报道。本研究利用我国东部地区35个气象站气象资料，并根据植物生长的 Logistic曲线推
导 出计算树木气候生产力的模式 ，计算 了不同气候下红松的气候生产力 ，为探讨气候变化对红松的影响奠定
理论基础 。
1 研究方 法
树木 的气候生产力计算式为 ：
YL= ：[rliQ F (R)F (T)F (W)]／q (1)
式中，y 为L年总气候生产力(m。／hm )， 为第i年的光能利用率，Q 为第i年的光合有效辐射，F (R)为
水分订正函数 ，F (T)为温度订正函数 ，F (W)为地位级函数 ，q为单位干物质量 的发热量 。水分订正函数
式为 ：
R)= 1一 (2)
式中，AW =R 一W ，W =a ×E ，R 为i时段降水量(mm)，W 为该时段树的理论需水量(mm)，AW，
为该时段水分盈亏额(mm)，K 为与径流有关 的参 数 ，E 为 i时段可能蒸发力 ，a 为植 物蒸 腾系数。采用
FAO最新推荐方法计算⋯，故 F (R)的取值为 0
式中，T 为 时段的实际气温，T。 为树木光合作用所需最适温度，对北方大部分树木而言，一般取 T
，
=
25*(2，故 F (T)的取值为 0
收稿El期 ：2002—06—30 改回日期 ：2002—07—28
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130 中 国 生 态 农 业 学 报 第 11卷
光能利用率的计算。据研究 ，树木数量成熟年相当于树木生理成熟龄的 63％，材积量相当于最大材积量
的 1／2。对标准化材积量增长 曲线的研究表示树木连年生长量数学式为 ：
w = × ㈩
式 中， 为数量成熟年时的材积量 ，t。为生理成熟年时 的热量指标 ，可根据解析木资料和地区≥10℃年 积
温确定，上式中前半部分实际为平均光能利用率的时间分配函数。将上述有关参数代入式(1)并进行重量和
体积的转换，即可得出计算森林气候生产力的模式：
y 一 垒 二 垒竺 望!二垒生2 f5、 一
0．63qt 0 [1+nexp(一bL)]
式中，k为容重，叩为平均光能利用率，Q为光合有效辐射，q为干物质燃烧值 ，t。为生理成熟年的热量指标
(≥10℃年积温表示 )。
2 结果与分析
2．1 红松气候生产力区域分布
红松达到数量成熟龄时的气候生产力(以 1961～1990年平均值计算)区域分布见图 1。由图 1可知红
松气候生产力高值区位于内蒙古 自治区博克图和辽宁省丹东地区，气候生产力在 250m。／hm 以上，最高值
达288m。／hm ，内蒙古库伦地 区、赤峰地区及辽宁省朝 阳地区为红松气候生产力低值 区，气候生产力
<150m。／hm ，最低值仅为 115m。／hm ，其余大部分地区气候生产力为 150～250m。／hIn2，总分布趋势由东北
向西南逐渐减小。
图 1 红松气候 生产力 区域 分布 (1TI3／hlTI2)
Fig．1 The distribution of climate potentiality
of korean pine
2．2 红松气候生产力的变化
嫩江地区红松气候生产力 的变化见 图 2，该 区红
松生长先缓慢再迅速生长 ，达 到一定年 限 (数量成熟
龄)时其生长速率最快 ，此后生长速率又开始迅速下
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年份，0
图 2 嫩江地 区红松生长速 率与累积生 长量
Fig．2 The growth velocity and accumulated
volume in Nenjiang area
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降，直至生理成熟。与此相对应的材积量累积也先缓慢再迅速增加，至数量成熟龄后红松材积量累积速率开
始下降 ，其变化过程符合植物生长变化曲线 。
2．3 气候变化对红松气候生产力的影响
不同气候下红松气候生产力的变化(以 1961～1990年平均为基准值)见表 1。表 1表明积温、辐射和降
水同时增加对红松气候生产力产生正效应 ，气候生产力明显提高，如辽宁省朝阳地区积温、降水和辐射增加，
使 F(R)和 F(丁)提高，红松气候生产力增加 4．3％。积温增加使 F(T)提高，降水增加使F(R)提高有利于
提高红松气候生产力，但辐射减少不利于提高红松气候生产力，故积温增加、辐射减少、降水增加对红松气候
生产力的影响应视不同要素的变幅而定(如黑龙江省富锦地 区)。积温和辐射增加有利于提高红松气候生产
力，而降水减少不利于提高红松气候生产力，故最终影响结果应视不同要素的变幅而定，本研究所选择的不
同气候对红松的影响均表现为负作用。积温增加对提高红松气候生产力作用不明显，而辐射和降水的减少
不利于提高红松气候生产力，故最终影响结果表现为负作用(如孙吴地区)。
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第 2期 郭建平等：气候变化对红松气候生产力的影响研究 131
3 小 结
东北地区红松气候生产力最高值达 288m ／hm ，最低值 仅为 115m ／hm ，二者相差 1倍 以上 ，不 同气候
对红松气候生产力 的影响明显不 同。
参 考 文 献
1 毛 飞，张光智 ，徐祥德．参考蒸散量的多种计算方法及其结果的比较．应用气象学报，2000，1l(增刊)：128～136
2 陈立亭，孙玉亭著．黑龙江省气候与农业．北京：气象出版社。2000．117～138
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