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Dynamic Change of Net Production and Mean Net Primary Productivity of China’s Forests

中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析



全 文 :林业科学研究 2014,27(4):542 550
ForestResearch
  文章编号:10011498(2014)04054209
中国森林植被净生产量及平均生产力
动态变化分析
余 超1,2,王 斌2,刘 华1,杨校生2,修珍珍2
(1.安徽农业大学林学与园林学院,安徽 合肥 230036;2.中国林业科学研究院亚热带林业研究所,浙江 富阳 311400)
收稿日期:20131210
基金项目:中国林业科学研究院亚热带林业研究所基本科研业务费重点资助项目(RISF6152)
作者简介:余 超(1989-),安徽岳西人,女,硕士研究生,研究方向为生态评价.
 通讯作者:副教授,博士,主要从事森林生态与生物多样性研究.Email:liuhuanmg@126.com
摘要:根据1973—2008年间7次全国森林资源清查数据及中国森林植被分布特征,从不同森林类型和不同气候带
定量分析中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化规律。研究结果表明:中国森林植被净生产量和平均生产
力总体呈增加趋势,植被净生产量由1973—1976年间的803.359×106t·a-1增加到2004—2008年间的1478.425
×106t·a-1,增加了84.03%;相应的森林植被平均生产力由7.302t·hm-2·a-1增加到9.502t·hm-2·a-1,增加
了30.13%。不同森林类型中,阔叶混交林、杨桦林、落叶阔叶林和常绿阔叶林对中国森林植被净生产量贡献较大;
热带林、阔叶混交林、常绿阔叶林平均生产力较高,油松林和马尾松林平均生产力相对较低。不同气候带中,热带地
区森林植被净生产量呈波动中减少趋势,其它气候带呈增加趋势;1973—2008年间各气候带森林植被平均生产力
为:热带(18.625t·hm-2·a-1)>寒温带温带(9.610t·hm-2·a-1)>亚热带(8.499t·hm-2·a-1)>暖温带
(7800t·hm-2·a-1)。
关键词:森林植被;净生产量;平均生产力;动态变化
中图分类号:S718.55 文献标识码:A
DynamicChangeofNetProductionandMeanNetPrimary
ProductivityofChina’sForests
YUChao1,2,WANGBin2,LIUHua1,YANGXiaosheng2,XIUZhenzhen2
(1.SchoolofForestry&LandscapeArchitecture,AnhuiAgriculturalUniversity,Hefei 230036,Anhui,China;
2.ResearchInstituteofSubtropicalForestry,ChineseAcademyofForestry,Fuyang 311400,Zhejiang,China)
Abstract:BasedondatafromtheNationalForestInventoryfrom1973to2008,thenetproductionandmeannet
primaryproductivityofChina’sforestswereestimatedbyvariousforesttypesandclimaticzones.Theresultsshowed
that,overthelast40years,thetotalnetproductionandmeannetprimaryproductivityofChina’sforestwasin
creasing.Thetotalnetproductionincreasedfrom803.359×106t·a-1(1973to1976)to1478.425×106t·a-1
(2004to2008),withanincreaseof84.03%.Themeannetprimaryproductivityincreasedfrom7.302t·hm-2·
a-1(1973to1976)to9.502t·hm-2·a-1(2004to2008),withanincreaseof30.13%.Thesubtropicalmixed
evergreendeciduousbroadleavedforest,BetulaandPopulusforest,temperatetypicaldeciduousbroadleavedforest
andsubtropicalevergreenbroadleavedforestmadeagreatercontributiontothenetproductionofChina’sforest.The
tropicalrainforestandmonsoonforest,subtropicalmixedevergreendeciduousbroadleavedforestandsubtropicalev
ergreenbroadleavedforesthadhighermeannetprimaryproductivity,whilethatofPinustabulaeformisforestandP.
masonianaforestwerelower.Amongdiferentclimaticzones,thenetproductionofforestvegetationreducedin
第4期 余 超等:中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析
fluctuationsinthetropics,whileitincreasedinaltheotherthreeclimaticzones.From1973to2008,therelations
ofthemeannetprimaryproductivityindiferentclimaticzonesareasfolows:tropical(18.625t·hm-2·a-1)>
coldandtemperate(9.610t·hm-2·a-1)>subtropical(8.499t·hm-2·a-1)>warmtemperate(7.800t·
hm-2·a-1).
Keywords:forestvegetation;netproduction;meannetprimaryproductivity;dynamicchange
森林生态系统作为陆地生态系统的主体,不仅
在维持生物圈和地圈动态平衡中发挥着举足轻重的
作用[1],而且在调节全球碳循环、减缓大气 CO2升
高和维护全球气候稳定等方面起着不可替代的作
用[2-3]。森林及其变化对陆地生物圈和其它地表过
程有重要影响[4]。森林生产力作为度量森林生态系
统结构和功能协调性以及生物圈的人口承载力的重
要指标,是区域和全球尺度碳循环原动力,也是判定
碳汇和调节生态过程的主要因子[5-7]。20世纪60
年代中期,国际生物圈计划(IBP)开始森林生态系
统生物量和生产力的大规模研究[8],90年代的国际
地圈生物圈计划(IGBP)的核心研究计划全球变化
与陆地生态系统(GCTE)及之后的京都协定(Kyoto
Protocol)都把植被净第一性生产力(NPP)研究确定
为核心内容之一[9-10]。在 IBP的推动下,区域和全
球尺度森林生产力研究方法及成果不断涌现,但由
于各自采用的方法不同,估算的结果存在较大的差
异[11-13],因此,进一步提高区域尺度森林生产力时
空变化的估算精度具有重要的现实意义与研究
价值。
有关植被净第一性生产力的估算方法相对较
多,主要有遥感模型、气候模型、统计模型等[2],现在
多采用基于遥感技术和气候模型的估计方法[14-18]。
由于资料获取困难等原因,统计模型应用相对较
少[19]。森林资源清查是了解森林资源状况的最有
效途径,清查时设计的固定样地具有分布范围广(第
七次全国森林资源清查时有41.50万个)、监测时间
连续性强、森林类型全面等优点[20],若将这些资料
用于估算区域和全球尺度的森林生产力及其动态变
化,不仅可为森林的功能动态和生产力模型验证提
供依据,也可为碳平衡的估算和全球变化研究提供
资料[21]。李文华[22]在国内最先提出利用森林资源
清查数据编制中国森林生物生产量分布图的建议。
张宪洲[23]提出利用我国现有的植被普查资料制作
自然植被生产力模型。方精云等[24]利用第三次全
国森林资源清查资料,建立了我国不同森林类型植
被生产力的估算模型,并估算了我国森林植被的净
生产量。王玉辉等[21]和 Zhou等[25]利用收集的34
组落叶松(Larixgmelini(Rupr.)Rupr.)林生物生产
力及相关数据,建立了落叶松林生物量和生产力估
算模型,为进一步利用森林资源清查资料估算其它
类型森林生物量和生产力提供了技术和示范;在此
基础上,Zhao等[26]利用收集到的全国300多组主要
树种的相关资料建立了我国包括落叶松林、油松
(PinustabulaeformisCari.)林人工林等5种森林类
型的生物量-生产力估算模型。Wang等[27]利用罗
天祥[1]收集的中国不同森林类型的1266个样地资
料(包括蓄积量、生物量、生产力和林分年龄等信
息)(该资料可在国家科技基础条件平台下载),建
立了中国主要森林类型生物量与群落生长量和年凋
落量之间的函数关系,并利用森林资源清查资料估
算了中国森林植被净生产量。在前面已有研究基础
上,本研究根据收集的1973—2008年间7次全国森
林资源清查数据,从不同森林类型和不同气候带进
一步分析了中国森林植被净生产量的动态变化规律
及生产力分布格局,以期为进一步研究近40年中国
森林植被净生产量和平均生产力提供参考。
1 研究区域概况
中国地域辽阔,气候多样,森林类型丰富。由于
幅员辽阔,地形复杂多变,类型齐全,地势自西而东
逐级下降,呈现明显的三级阶梯状,山地多,平原少,
陆地高差悬殊,山地、丘陵、高原等约占总面积的
66%,且多集中于西部地区。中国大部分地区位于
北温带和亚热带,属大陆性季风气候区,受海洋暖湿
气流影响,降水较丰富,但降水明显存在着地区分布
和时间分配不均,东部多,西部少,由东南向西北逐
渐减少,并且多集中在夏季。根据中国植被地带性
分布特点,可将中国森林分为8大区域:寒温带针叶
林区,温带针阔叶混交林区,暖温带落叶阔叶林区,
亚热带常绿阔叶林区,热带季雨林、雨林区,温带草
原区,温带荒漠区,青藏高原高寒植被区。根据第七
次(2004—2008年)全国森林资源清查数据显示,全
国森林面积1.95亿hm2,森林覆盖率20.36%,森林
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林 业 科 学 研 究 第27卷
蓄积量137.21亿m3;人工林保存面积0.62亿hm2,
继续保持世界首位。
2 研究方法
2.1 研究资料
研究所使用数据是 1973—2008年间 7次
(1973—1976年、1977—1981年、1984—1988年、
1989—1993年、1994—1998年、1999—2003年、
2004—2008年)全国森林资源清查数据,包括按优
势树种统计的各类林分的面积、蓄积量、龄级以及在
各省市的分布情况等。由于全国森林资源清查资料
没有统计香港、澳门和台湾地区的森林资源情况,本
研究不包括这3个地区。
2.2 主要原理及计算方法
植被净第一性生产力由群落生长量(乔木层茎、
枝、根年净增长量和灌木草本层年净增长量之和)和
年凋落量组成,多数研究通过直接建立生物量与植
被净第一性生产力之间的函数关系估算区域尺度植
被净第一性生产力。但深入分析罗天祥[1]整理的植
被净第一性生产力资料后发现,生物量与群落生长
量和年凋落量之间的函数关系并不相同,生物量与
群落生长量之间的函数关系采用双曲线拟合较好;
生物量与年凋落量之间的函数关系则不同,一般来
说,森林年凋落量随着生物量的增加而增加,但这种
增加并不是线性的,当生物量较小(幼龄林)时,年
凋落量也较小,当生物量较大(成熟林)时,年凋落
量趋于一个稳定值[28]。基于以上分析,本文采用
Wang等[27]根据罗天祥收集的中国不同森林类型共
1266个样地资料建立的16种森林类型生物量与蓄
积量、生物量与群落生长量和年凋落量之间的函数
关系(详见表1)及全国森林资源清查数据,估算中
国不同森林类型的净生产量和平均生产力。
由于森林资源清查资料只有各优势树种的龄级
组成,没有具体的年龄,按照我国林业对森林主要树
种龄级的划分标准,本研究中不同森林类型的林分
年龄取优势树种龄级划分标准的平均值表示[19]。
由于不同时期森林资源清查划分的优势树种类型不
同(如1973—1976年21种,1999—2003年52种),
为统一标准,本文根据优势树种生态特征和种源相
近原则将其归并为16种森林类型(表1)。
2.3 气候带划分
森林资源清查资料以省(市、自治区)为单位,
为研究中国森林植被生产力的区域差异性,根据行
政区划,将中国分成4个气候带:寒温带温带(黑龙
江、内蒙古、辽宁、吉林、新疆)、暖温带(山西、陕西、
天津、北京、甘肃、河北、青海、宁夏、山东、河南)、亚
热带(江西、福建、湖南、浙江、安徽、湖北、上海、江
苏、西藏、四川、重庆、贵州、云南、广东、广西)和热带
(海南)[29],进而研究不同气候带的森林植被净生产
量和平均生产力。
3 结果与分析
3.1 中国森林植被净生产量和平均生产力动态
变化
  1973—2008年间中国森林植被净生产量和平
均生产力计算结果如表2和表3所示。中国森林面
积由第一次全国森林资源清查时的 110.019×106
hm2增加到第七次全国森林资源清查时的155.590
×106hm2,增加了41.42%,相应的森林植被净生产
量由803.359×106t·a-1增加到1478.425×106t
·a-1,增加了 84.03%;森林植被平均生产力由
7302t·hm-2·a-1增加到9.502t·hm-2·a-1,增
加了30.13%。总体来看,随着我国森林面积不断
增加,森林植被净生产量一直呈增加趋势。受森林
经营水平影响,森林植被平均生产力则呈波动中增
加的趋势,第一次森林资源清查时期,由于建国初期
森林采伐比较严重,森林植被遭到严重破坏,森林植
被生产力较低;之后国家开始重视林业建设,森林植
被生产力得到一定程度恢复;第四次全国森林资源
清查到第五次全国森林资源清查期间森林植被平均
生产力下降,其原因可能是1994年开始国家森林资
源清查的林分郁闭度由0.3改为0.2,低质低效林面
积增加,降低了森林植被平均生产力;第五次全国森
林资源清查到第六次全国森林资源清查期间,森林
植被平均生产力增加明显,这可能与国家1998年长
江洪水之后实施退耕还林、天然林保护等六大林业
重点工程密切相关,随着封山育林、抚育管理等森林
经营措施的力度加大,森林植被得到较好恢复。
3.2 中国不同森林类型森林植被净生产量动态
变化
   1973—2008年间中国16种森林类型的森林植
被净生产量估算结果如表2所示。中国不同森林类
型的净生产量差异明显,净生产量最大的阔叶混交
林为203.833×106t·a-1,其次是杨桦林(174.922
×106t·a-1)、落叶阔叶林(147.869×106t·a-1)
和常绿阔叶林(131.858×106t·a-1),四者对中国
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第4期 余 超等:中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析 545
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林 业 科 学 研 究 第27卷645

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第4期 余 超等:中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析
森林植被净生产量的贡献率分别为 18.25%、
1566%、13.24%、11.80%;油松林和樟子松林的净
生产量相对较低,分别为 10.986×106t·a-1和
4147×106t·a-1,贡献率均在1%以下。从表2可
见,阔叶混交林、杨桦林、落叶阔叶林和常绿阔叶林
在中国森林植被中发挥着重要的固碳作用,一方面
这4个森林类型的分布面积较大,第七次全国森林
资源清查结果显示4个森林类型面积合计为76.383
×106hm2,占总面积的49.08%,另一方面,这4个
森林类型的植被平均生产力相对也较高。
表3 1973—2008年间中国不同森林类型的平均生产力 t·hm-2·a-1
森林类型 1973—1976年 1977—1981年 1984—1988年 1989—1993年 1994—1998年 1999—2003年 2004—2008年1973—2008年
高山栎林 - 11.303 10.582 10.351 9.829 9.097 10.509 10.142
阔叶混交林 - 14.938 14.798 16.791 14.997 16.242 14.961 15.279
杨桦林 - 10.087 11.528 11.781 11.861 12.396 9.934 11.321
柏木林 4.430 4.769 5.236 6.256 6.599 6.914 7.305 6.418
常绿阔叶林 9.813 9.547 11.230 11.175 11.008 11.930 14.027 11.508
华山松林 6.440 7.231 9.903 8.620 9.249 11.418 11.329 10.126
落叶阔叶林 9.617 7.118 7.815 7.886 8.029 7.758 6.830 8.011
落叶松林 7.061 7.581 8.181 7.914 7.541 7.399 7.683 7.632
马尾松林 2.913 4.330 4.099 3.899 4.095 4.654 4.381 4.087
其它暖性松林 8.322 8.640 8.064 8.251 7.502 9.126 8.593 8.399
热带林 10.654 17.906 24.000 16.920 18.283 18.291 16.815 17.950
杉木林 4.737 6.068 5.689 6.208 6.625 8.489 4.898 6.326
油松林 5.161 4.658 3.552 6.346 3.969 4.261 5.069 4.762
云冷杉林 8.662 8.752 8.297 8.539 8.275 8.328 8.527 8.466
樟子松林 7.792 7.986 8.065 7.882 7.975 8.160 7.991 7.992
针阔混交林 8.462 8.544 8.842 8.682 8.508 9.525 8.394 8.664
合计 7.302 8.882 8.909 8.778 8.490 9.529 9.502 -
3.3 中国不同森林类型森林植被平均生产力动态
变化
  1973—2008年间中国不同森林类型植被平均
生产力估算结果如表3所示。平均生产力最高的热
带林为17.950t·hm-2·a-1,其次为阔叶混交林
(15.279t·hm-2·a-1)和常绿阔叶林(11.508t·
hm-2·a-1),油松林(4.762t·hm-2·a-1)和马尾
松林(4.087t·hm-2·a-1)的平均生产力相对较
低。热带林所处区域全年高温多雨,树木生长茂盛,
因此其平均生产力最高;阔叶林大多位于适宜植被
生长的区域,其生产力也相对较高。总的来看,不同
森林类型的平均生产力具有明显差异,常绿林的平
均生产力要高于落叶林,阔叶林的植被平均生产力
高于针叶林。
从表3可以看出,1973—2008年间我国不同森
林类型的植被平均生产力变化特征存在差异,大多
数森林类型的平均生产力都呈波动递增趋势。柏木
林、常绿阔叶林、华山松林、马尾松林和热带林变化
趋势比较接近,都有明显的增加趋势,近40年这5
种森林类型的平均生产力分别增加了 64.91%、
4294%、75.92%、50.42%和57.83%,可能是由于
这5种森林类型中幼龄林所占比例较高(75%左
右),因此在此期间生产力增加明显。落叶松林、杉
木林、其它暖性松林和阔叶混交林变化趋势相似,总
体呈波动中小幅(小于10%)上升趋势。杨桦林、针
阔混交林、油松林、高山栎林、落叶阔叶林变化趋势
比较一致,总体呈波动中小幅(小于8%)下降趋势。
云冷杉林和樟子松林的平均生产力变化不大,龄级
分布基本呈正态分布,是2个相对稳定的森林类型。
3.4 中国不同气候带森林植被净生产量和平均生
产力动态变化
  1973—2008年间中国不同气候带森林植被净
生产量和平均生产力动态变化如表4所示。亚热带
地区森林植被多年平均年净生产量为556.641×106
t·a-1,占全国总净生产量的52.09%,寒温带温带
和暖温带所占比例分别为37.62%和9.00%,热带
地区仅为1.29%。第一次到第七次全国森林资源
清查期间,除热带地区外,其它3个气候带森林植被
年净生产量都呈增加趋势,其中亚热带地区年净生
产量增量最大,增加了480.636×106t·a-1,寒温带
温带、暖温带地区年净生产量增量分别为126.920
×106t·a-1、54.123×106t·a-1。1973—2008年
间不同气候带森林植被平均生产力为:热带(18.625
t·hm-2·a-1)>寒温带温带(9.610t·hm-2·
a-1)>亚热带(8.499t·hm-2·a-1)>暖温带
(7800t·hm-2·a-1)。从不同气候带森林植被平
745
林 业 科 学 研 究 第27卷
均生产力变化来看,第一次到第七次全国森林资源
清查期间,寒温带温带、暖温带地区森林植被平均生
产力总体波动不大,亚热带地区森林植被平均生产
力呈波动中增加趋势,热带地区森林植被平均生产
力整体呈下降趋势。我国热带、亚热带地区是社会
经济比较发达的地区,森林生态系统受人为干扰比
较严重,可能是导致森林植被平均生产力波动较大
的主要原因。
表4 1973—2008年间中国不同气候带森林植被净生产量和平均生产力
森林资源
清查时期
寒温带温带
净生产量/
(×106t·a-1)
平均生产力/
(t·hm-2·a-1)
暖温带
净生产量/
(×106t·a-1)
平均生产力/
(t·hm-2·a-1)
亚热带
净生产量/
(×106t·a-1)
平均生产力/
(t·hm-2·a-1)
热带
净生产量/
(×106t·a-1)
平均生产力/
(t·hm-2·a-1)
1973—1976年 350.502 8.917 77.704 8.271 375.152 6.118 - -
1977—1981年 342.782 9.102 77.639 7.932 428.900 8.903 - -
1984—1988年 376.391 9.678 85.667 7.845 433.483 8.363 14.865 27.285
1989—1993年 394.439 9.967 86.391 7.730 461.401 8.055 11.359 18.753
1994—1998年 420.944 9.717 97.287 7.435 564.511 7.843 14.113 17.279
1999—2003年 451.403 9.833 116.772 8.224 777.255 9.503 15.204 17.045
2004—2008年 477.422 9.841 131.827 7.456 855.788 9.664 13.388 15.906
1973—2008年 401.983 9.610 96.184 7.800 556.641 8.499 13.786 18.625
   注:由于森林资源清查对森林类型的划分不断细化,1984年后热带地区有了相应的森林类型。
4 结论与讨论
4.1 基于森林资源清查资料的森林植被生产力
估算
  本研究利用森林资源清查数据,基于 Wang
等[27]建立的木材蓄积量与生物量,以及生物量与群
落生长量和年凋落量之间的函数关系估算中国森林
植被生产力。其中,生物量和蓄积量的双曲线函数
关系相当于将 Brown等[5]采用的生物量转换因子
(BEF)法中的系数看成蓄积量的函数,避免将任一
生长阶段的林分生物量处理为随蓄积量增加而线性
增加的关系。将森林植被生产力的估算分成群落生
长量和年凋落量两部分,其中生物量与群落生长量
之间的双曲线函数关系,与王玉辉等[21]的研究一
致;生物量与年凋落量之间的函数关系,符合汪业勖
等[28]提出的森林年凋落量随生物量非线性变化关
系。本研究采用的估算方法具有一定的可行性。森
林植被生产力取决于多种因素,如区域的立地条件、
森林类型、年龄、活立木密度等诸多因素的变化都可
能造成其生产力的差异,林分的蓄积量综合了以上
诸多因素,本研究利用蓄积量推算森林植被生产力
一定程度上消除了这些因素的影响[30]。本研究中
采用的森林面积和蓄积量的清查精度在90%以上
(其中北京、天津、上海的蓄积量的清查精度在85%
以上)[30]。因此,要提高森林植被生产力估算的精
度,关键是提高蓄积量到生物量以及生物量到森林
植被生产力估算的精度。本研究采用的估算公式,
蓄积量到生物量的相关系数平均在0.94以上,生物
量到群落生长量和年凋落量的相关系数平均在
0.89以上,精度相对较高。
目前关于森林植被生产力的估算方法较多,其
中遥感模型因能动态监测等优点而被广泛应用,但
遥感技术对于具有复层结构的森林来说,整体的估
测精度不超过80%[31]。鉴于全国森林资源清查数
据具有系统性和可比性好、连续性强和多因子集成
等特点,可精确地利用国家森林资源清查数据对遥
感模型进行拟合和校验,更好地分析不同森林植被
生产力估算方法的差异和适用范围,找到一种或几
种森林植被生产力估算的最优解法,或者针对某一
地区的特定解法。通过估算我国森林植被生产力,
还可以利用遥感技术给出其详细的空间格局,进一
步将森林结构与森林生物量、生产力、碳储量估算等
相结合,不仅对于科学地指导森林经营管理有重要
意义,而且是解释全球碳收支计算中存在的不平衡
问题的一个关键因素。
4.2 中国森林植被的净生产量和平均生产力
关于中国森林植被生产量的研究报道较多,方
精云等[24]利用1984—1988年森林资源清查数据估
算中国森林植被净生产量为1004.61×106t·a-1,
比本文估算的同期结果(910.405×106t·a-1)稍
高。由于采用的数据相同,分析差异原因一方面是
本文采用的估算方法不同,另一方面是本研究的森
林仅包括森林资源清查资料中的林分,不包括疏林、
经济林、竹林、灌木林,估算的面积偏小使得结果偏
低。高艳妮等[32]通过搜集不同学者利用过程模型
和遥感模型估算生产力的数据,汇总分析得出中国
845
第4期 余 超等:中国森林植被净生产量及平均生产力动态变化分析
森林总生产量为1558×106t·a-1;顾娟等[33]利用
时间序列 MODIS数据和气象数据驱动遥感 NPP模
型估算得出 2002—2010年中国森林生产量为
2967.6×106t·a-1;陈利军等[34]利用1990年遥感
数据估算的中国森林净生产量为2880.56×106t·
a-1。以上研究结果远高于本文估算的同期结果,这
可能与气候模型和遥感模型常选择较为典型的观测
结果和参数有关。
方精云等[24]利用蓄积量推算生产力的方法估
算得出1984—1989年中国森林植被平均生产力为
9.844t·hm-2·a-1;罗天祥[1]基于大量森林植被
生产力测定数据和1989—1993年全国森林资源清
查数据,估算中国森林植被平均生产力为12.048t
·hm-2·a-1;高艳妮等[32]通过整理不同学者基于
过程模型和遥感模型估算的结果,分析得出我国常
绿阔叶林平均生产力为14.902t·hm-2·a-1。以
上研究结果均高于本文估算的结果。朴世龙等[35]
利用CASA模型估算我国常绿阔叶林、落叶阔叶林、
针阔混交林生产力分别为 10.50t·hm-2·a-1、
608t·hm-2·a-1、6.60t·hm-2·a-1,稍低于本
文同期结果。总体来看,本研究方法估算的中国森
林植被平均生产力要低于已有相关研究,但在具体
的森林类型上又有所差异。由于比较和验证是模型
估算研究中必不可少的重要工作[33],因此,本文的
研究结果可为利用不同方法研究中国森林植被净生
产量和平均生产力提供参考。
4.3 中国不同气候带的森林植被生产力
不同学者关于森林植被平均生产力的研究结果
存在一定差异。从全球尺度来看,森林植被平均生
产力变化趋势为沿寒温带地区(8t·hm-2·a-1)到
热带地区(19t·hm-2·a-1)逐渐增加[36]。但就中
国来看,刘世荣等[37]和冯宗炜等[8]研究结果表明,
从寒温带至热带地区,森林植被平均生产力呈波动
增加的趋势(均分别由5.8t·hm-2·a-1、5.82t·
hm-2·a-1增加到7.9 20.7t·hm-2·a-1、16.11
t·hm-2·a-1),且暖温带地区要低于温带地区,与
本研究变化趋势基本一致。本研究结果中,寒温带
温带地区森林植被平均生产力要高于亚热带地区,
根据对森林资源清查数据的分析,发现寒温带温带
地区的杨桦林、落叶松林、阔叶混交林和落叶阔叶林
4种森林类型的面积占整个寒温带温带地区总面积
的83%以上,且森林植被平均生产力较高,在7.632
15.279t·hm-2·a-1之间,因此估算的寒温带温
带地区森林植被平均生产力相对较高。此外,由于
长期以来,在我国重要林区特别是重点国有林区,一
直以木材生产为中心,致使森林资源锐减,这一时期
暖温带和亚热带地区森林植被生产力下降趋势明
显;1998年后随着国家重视和加强生态建设,森林
植被生产力恢复较为迅速,特别是亚热带地区森林
植被生产力恢复明显。随着国家生态保护力度不断
加大,我国亚热带地区森林植被平均生产力将持续
增加。
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