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Biomass Estimation Factors of Larix principis-rupprechtii Plantations in Northern China

华北落叶松人工林的生物量估算参数


分析华北落叶松人工林4个典型区域(关帝山、五台山中山区、五台山盆地区和塞罕坝)的生物量估算参数(生物量转扩因子、生物量扩展因子和根茎比)及其区域分异。结果表明: 关帝山林区和五台山林区(中山区和盆地区)的生物量转扩因子平均值间无显著差异(P>0.05)且都大于塞罕坝林区(P<0.05); 关帝山林区、五台山盆地区和塞罕坝林区的生物量扩展因子平均值间无显著差异(P>0.05)且都小于五台山中山区(P<0.05); 生物量转扩因子和生物量扩展因子随林龄、平均胸径和蓄积量的增加而减小并趋于稳定; 4个区域的根茎比平均值间无显著差异(P>0.05); 根茎比随林龄和平均胸径的增加而增加(P<0.01),但与林分密度和蓄积量无显著相关性(P>0.05)。由于不同区域的生物量转扩因子和生物量扩展因子平均值间存在显著差异,故而建议按区域选择它们的值,并尽可能利用它们与林分测量指标的函数关系来确定。

Biomass conversion and expansion factor (BCEF), biomass expansion factor (BEF) and root∶shoot ratio (R/S) of Larix principis-rupprechtii plantations in four typical regions (i.e. Guandi Mountain, Middle-alpine zone of Wutai Mountain, Basin zone of Wutai Mountain, and Saihanba Forest Region) were calculated, and then their heterogeneities were analyzed. Results showed that: 1) there was no statistical difference of mean BCEF between Guandi Mountain and Wutai Mountain (P>0.05), but the mean BCEF was greater than that in Saihanba Forest Region (P<0.05). Mean BEF in Middle-alpine zone of Wutai Mountain was greater (P<0.05) than that in the other regions among which there were no significant differences in BEF (P>0.05). BCEF value, as well as BEF, decreased and tended to stabilization with increasing stand age, mean DBH and standing volume. 2) there was no statistical differences of mean R/S among regions (P>0.05). R/S value had positive correlations with stand age and mean DBH (P<0.01), but had no significant correlations with standing volume and stand density. Based on these significant differences among regions, we recommend to select BCEF and BEF values in the given distribution regions. If possible, it is better to use the variable BCEF and BEF as functions of stand measured factors (e.g. stand age, mean DBH, and standing volume).


全 文 :第 !" 卷 第 # 期
# $ % $ 年 # 月
林 业 科 学
&’()*+(, &(-.,) &(*(’,)
./01 !",*/1 #
2345,# $ % $
华北落叶松人工林的生物量估算参数!
罗云建%,# 6 王效科# 6 张小全7,% 6 朱建华% 6 张治军% 6 侯振宏%
(%1 中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所 国家林业局森林生态环境重点实验室 6 北京 %$$$8%;
#1 中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室 6 北京 %$$$9:;71 大自然保护协会中国部 6 北京 %$$"$$)
摘 6 要:6 分析华北落叶松人工林 ! 个典型区域(关帝山、五台山中山区、五台山盆地区和塞罕坝)的生物量估算参
数(生物量转扩因子、生物量扩展因子和根茎比)及其区域分异。结果表明:关帝山林区和五台山林区(中山区和
盆地区)的生物量转扩因子平均值间无显著差异(! ; $1 $:)且都大于塞罕坝林区(! < $1 $:);关帝山林区、五台山
盆地区和塞罕坝林区的生物量扩展因子平均值间无显著差异(! ; $1 $:)且都小于五台山中山区(! < $1 $:);生物
量转扩因子和生物量扩展因子随林龄、平均胸径和蓄积量的增加而减小并趋于稳定;! 个区域的根茎比平均值间
无显著差异(! ; $1 $:);根茎比随林龄和平均胸径的增加而增加(! < $1 $%),但与林分密度和蓄积量无显著相关性
(! ; $1 $:)。由于不同区域的生物量转扩因子和生物量扩展因子平均值间存在显著差异,故而建议按区域选择它
们的值,并尽可能利用它们与林分测量指标的函数关系来确定。
关键词:6 生物量估算;华北落叶松人工林;生物量转扩因子;生物量扩展因子;根茎比
中图分类号:&=%91 :6 6 6 文献标识码:,6 6 6 文章编号:%$$% > =!99(#$%$)$# > $$$" > $"
收稿日期:#$$9 > %% > #9。
基金项目:科技部科研院所社会公益研究专项( #$$!?(@7A%$7);国家科技支撑计划( #$$=@,’$7,$=);林业科技支撑计划专题
(#$$"@,?$7,$=$!);国家林业局 8!9 项目(#$$" > ! > %=)。
!张小全为通讯作者。感谢关帝山国有林管理局、五台山国有林管理局和塞罕坝机械林场在野外试验过程中的支持和帮助。
!"#$%&& ’&("$%("#) *%+(#,& #- !"#$% &#$’($&$)*#+&&#,(-.$$ ./%)(%("#)& ") 0#,(12,) 31")%
-B/ CBDEFGD%,# 6 HGDI JFG/K3# 6 LMGDI JFG/NBGD7,% 6 LMB AFGDMBG% 6 LMGDI LMFEBD% 6 O/B LM3DM/DI%
(%1 "#$ %&’()&*()$ (+ ,()#-* ./(0(1$ &23 .245)(26#2* (+ 7*&*# ,()#-*)$ 836525-*)&*5(26 9#-#&)/: ;2-*5*<*# (+ ,()#-* ./(0(1$,
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71 B:# C&*<)# =(2-#)4&2/$ =:52& !)(1)&66 >#5?521 %$$"$$)
45&(,%+(:6 @F/PGQQ R/DS3TQF/D GDU 3VWGDQF/D XGRY/T(@’)2),4F/PGQQ 3VWGDQF/D XGRY/T(@)2)GDU T//YZ QM//Y TGYF/([ &)/X %&)5D E)52/5E5-A)_/BDYGFD,@GQFD a/D3 /X HBYGF _/BDYGFD,GDU &GFMGD4G 2/T3QY [3IF/D)b3T3 RG0RB0GY3U,GDU YM3D YM3FT M3Y3T/I3D3FYF3Q
b3T3 GDG0]a3U5 [3QB0YQ QM/b3U YMGY:%)YM3T3 bGQ D/ QYGYFQYFRG0 UFXX3T3DR3 /X P3GD @’)2 43Yb33D ^BGDUF _/BDYGFD GDU
HBYGF _/BDYGFD(! ; $1 $:),4BY YM3 P3GD @’)2 bGQ IT3GY3T YMGD YMGY FD &GFMGD4G 2/T3QY [3IF/D(! < $1 $:)5 _3GD
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bFYM FDRT3GQFDI QYGDU GI3,P3GD ?@O GDU QYGDUFDI S/0BP35 #)YM3T3 bGQ D/ QYGYFQYFRG0 UFXX3T3DR3Q /X P3GD [ \ & GP/DI
T3IF/DQ(! ; $1 $:)5 [ \ & SG0B3 MGU W/QFYFS3 R/TT30GYF/DQ bFYM QYGDU GI3 GDU P3GD ?@O( ! < $1 $%),4BY MGU D/
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@’)2 GDU @)2 GQ XBDRYF/DQ /X QYGDU P3GQBT3U XGRY/TQ( 35 I5 QYGDU GI3,P3GD ?@O,GDU QYGDUFDI S/0BP3)5
627 8#,9&:6 4F/PGQQ 3QYFPGYF/D; %&)5D E)52/5E5-A)4F/PGQQ 3VWGDQF/D XGRY/T;T//YZ QM//Y TGYF/
6 6 森林固碳量约占陆地植被总固碳量的9#1 :c
(&G4FD3 #* &05,#$$!),森林生物量是评估森林固碳
能力和碳收支的重要指标( (d’’,#$$7;#$$")。森
林生物量的估算方法主要有生物量相对生长方程、
生物量估算参数、7& 技术等( &/P/I]F #* &05,#$$=)。
常用的生物量估算参数包括生物量转扩因子
! 第 " 期 罗云建等:华北落叶松人工林的生物量估算参数
(#$%&’(( )%*+,-($%* ’*. ,/0’*($%* 1’)2%-,3456)、木
材密度( 7%%. .,*($28,9:)、生 物 量 扩 展 因 子
( #$%&’(( ,/0’*($%* 1’)2%-,356)和根茎比( -%%2 ;
(<%%2 -’2$%,= > ?)( @A44,"BBC;"BBD)。
华北落叶松( !"#$% &#$’($&$)*#+&&#,(-.$$)是我国
暖温带亚高山森林类型的主要构成树种,也是华北
亚高山地区重要的造林树种(中国森林编辑委员
会,EFFF)。目前,不同林分起源、立地和经营措施
下华北落叶松的生长规律、生物量、生产力、营养元
素循环以及碳贮量均有报道(刘志刚等,EFF";张峰
等,EFF"’;EFF"#;刘再清等,EFFG;韩有志等,
EFFH;柴宝峰等,EFFF;谢会成等,"BB";吴建国等,
"BBD;罗云建等,"BBF),但尚未见到生物量估算参
数方面的研究。罗云建等("BBH)初步分析了中国
北方落叶松林的生物量估算参数,但对华北落叶松
人工林生物量估算参数及其区域分异的情况仍不清
楚。另外,很多研究表明不同树种的生物量估算参
数值存在很大的差异(I,+8 ,. "/J,"BBK;I,<2%*,* ,.
"/J,"BBK;L,%#’M.,MM$ ,. "/J,"BBF)。因此,本研究以
华北落叶松人工林为对象,利用大量的生物量实测
数据,分析不同区域的生物量估算参数( 3456,
356 和 = > ?)值及其变化规律,为区域森林生物量估
算提供必要的估算参数。
E! 研究区概况
华北落叶松人工林集中分布于山西和河北两
省,北京、内蒙古、青海等地也有小片分布(中国森
林编辑委员会,EFFF)。山西省以关帝山、五台山、
恒山和管涔山为主分布区(山西森林编辑委员会,
EFF"),河北省以塞罕坝林区为主分布区(中国森林
编辑委员会,EFFF;黄金祥等,EFFD)。在全面踏查
上述分布区的基础上,选定关帝山、五台山和塞罕坝
C 个林区作为研究区,其中五台山林区又可分为中
山区和盆地区。
关帝山林区位于山西省西部吕梁山脉的中段
(EEENEOP—EE"NEOP5,CHN"BP—CON"BPQ)。全区山体
陡峭,沟 壑 纵 横,平 均 坡 度 "BR ON,平 均 海 拔
E F"HR K &,最低海拔 E BBB &。成土母岩以花岗岩、
片麻岩、石英岩和角闪岩为主,土壤类型主要有淡褐
土、山地淋溶褐土、山地棕壤和亚高山草甸土。年均
气温 K S,年降水量 DBB &&,年日照 " OBB <,全年
无霜期 EBB 天。
五台山林区位于山西省东北部太行山山脉
(EE"NKOP—EECNGGP5,CON"HP—CFNEGPQ),可分为中
山区和盆地区 " 个亚区。成土母质以变质岩、石英
岩、白云岩为主,土壤类型主要有褐土、山地褐土、山
地淋溶褐土、山地棕壤、亚高山草甸土和高山草甸
土。全区位于暖温带湿润半湿润气候区,山顶属于
高寒气候,年均气温 T KR " S,极端最低气温
T KKR O S,年降水量 FDDR C &&,全年无霜期 H" 天。
塞罕坝林区位于河北省最北部( EEDN GEP—
EEHNCFP5,K"NB"P—K"NCDPQ),地跨坝上与接坝山区
" 个地貌单元。坝上属内蒙古高原东南缘,海拔在
E GBB &以上,至高点大光顶子海拔E FCD &;接坝山
区系阴山山脉与大兴安岭余脉的交汇地带,海拔
E CBB U E HBB &。坝上以风沙土为主兼有草甸土和
沼泽土,接坝山区多为灰色森林土及棕壤,少部分为
褐土。主要成土母质为风积物、残积物、堆积物及冲
积物等。全区位于干旱半湿润气候区,年气温 T ER K
S,极端低温 T K"R O S,极端高温 CBR F S,年均降
水量 KCHR O &&,年蒸发量 E CGB &&,全年无霜期约
DB 天。
"! 研究方法
!" #$ 林木生物量的测定
在全面踏查的基础上,选择具有代表性的地段,
相同林龄至少 C 个重复,设置了 "B & V "B & 的临时
样地共计 OF 块,其中关帝山 EO 块、五台山中山区
EG 块、五台山盆地区 "K 块、塞罕坝林区 C" 块。在
整个华北落叶松人工林的调查区域,林下灌木和草
本都较为少见,在五台山中山区林下则只有少量草
本。各区域样地的基本情况见表 E。
在每个样地内进行每木检尺,按径级记录株数,
计算平均胸径,并依此平均胸径选取 E U C 株标准
木。将标准木伐倒,地上部分采用分层切割法,根系
采用全挖法,测定各器官(带皮树干、树枝、树叶和
树根)的鲜质量,同时在标准木各器官的典型部位
采集器官样品各 "BB W 带回实验室,在 OG S恒温下
烘干至恒质量,计算各器官的含水率和干质量。
!" !$ 生物量估算参数的计算
利用生物量估算参数估算森林生物量 0( 2·
<& T ")有 " 种计算途径:
0 1 2·3456·(E 3 = > ?); (E)
0 1 2·9:·356·(E 3 = > ?)。 (")
式中:2 为蓄积量(&C·<& T ");3456 为生物量转扩
因子,即地上生物量与蓄积量之比( 2·& T C);356 为
生物量扩展因子,即地上生物量与树干生物量之比,
无量纲;= > ? 为根茎比,即地下生物量与地上生物
量之比,无量纲;9: 为木材密度( 2·& T C)。理论
上,3456 X 356·9:。
H
林 业 科 学 !" 卷 #
表 !" # 个典型区域华北落叶松人工林的基本情况!
$%&’ !" ()**%+, -. !"#$% &#$’($&$)*#+&&#,(-.$$ /0%12%23-14 31 .-)+ 2,/35%0 +673-14
研究区
$%&’(
)*%+)
样地数
,-.% /&01+2
海拔
3-%*%&’+ 4 0
坡度
$-.5+ 4( 6)
林龄
$%7/’
78+ 4 7
平均胸径
9+7/
:;< 4 =0
平均树高
9+7/ %2++
>+*8>% 4 0
林分密度
$%7/’ ’+/)*%( 4
( %2++·>0 ? @)
管理措施
97/78+0+/%
3 AB
A C@D
(A EFF G @ AFD)
FAH A
(@IH D G FIH D)
@DH C
(ADH D G F@H D)
AAH B
(!H A G AEH @)
ADH !
(!H D G AIH ")
@ A@I
(A EDD G F FID)
粗放管理
JK%+/)*L+ 07/78+0+/%
; AI
@ @@"
(@ DI! G @ F"I)
@CH I
(@DH D G FIH D)
AEH F
(BH D G @BH D)
CH A
(!H " G AFH F)
EH F
(FH " G AAH D)
@ "@E
(A IEI G F "DD)
粗放管理
JK%+/)*L+ 07/78+0+/%
M @!
A "DI
(A !DD G A EB@)
FDH D
(AIH D G "DH D)
ACH A
(CH D G FDH D)
CH B
(!H D G AEH @)
BH A
(!H D G A@H A)
@ F!E
(A ADD G F CDD)
粗放管理
JK%+/)*L+ 07/78+0+/%
: F@
A I"B
(A !!" G A ECD)
AIH D
(DH D G "DH D)
@IH "
(BH D G !DH D)
AFH B
(!H D G @AH I)
AAH @
(FH F G ACH ")
A ""C
("DD G F CDD)
集约管理
N/%+/)*L+ 07/78+0+/%
# # !3:关帝山林区 O&7/’* 9.&/%7*/;;:五台山中山区 9*’’-+P7-5*/+ Q./+ .R S&%7* 9.&/%7*/;M:五台山盆地区 ;7)*/ Q./+ .R S&%7* 9.&/%7*/;
::塞罕坝林区 $7*>7/17 T.2+)% U+8*./。下同。V>+ )70+ 1+-.WX
# # 利用蓄积量、树干生物量、地上生物量和地下生
物量的实测值,首先计算每个参数(;MJT,;JT 和
U 4 $)的值,然后分析它们与林分测量指标(林龄、平
均胸径、林分密度和蓄积量)的关系。
89 :" 数据处理
相关性分析、方差分析和回归分析采用 $,$$
A"H D,图形制作采用 $*807,-.% AAH D。
F# 结果与分析
:9 !" 不同区域生物量估算参数间的比较
关帝山林区和五台山林区的 ;MJT 平均值间无
显著差异( ! Y DH DI),但都大于塞罕坝林区( ! Z
DH DI);关帝山林区、五台山盆地区和塞罕坝林区的
;JT 平均值间无显著差异(! Y DH DI),但都小于五
台山中山区(! Z DH DI);! 个区域的 U 4 $ 平均值间
无显著差异(! Y DH DI)(表 @)。故而,合并估算参
数值无显著差异的区域后,再分析生物量估算参数
的变化规律。合并区域的生物量估算参数值也列在
表 @ 中。
:9 8" 生物量估算参数与林分测量指标间的关系
;MJT 和 ;JT 与林龄、平均胸径和蓄积量呈极
显著负相关( ! Z DH DA)(表 F)。除塞罕坝林区
;MJT 与林分密度显著正相关(! Z DH DI)外,其余区
域 ;MJT 均与林分密度无显著相关性( ! Y DH DI)
(表 F)。! 个区域 ;JT 均与林分密度无显著相关性
(! Y DH DI)(表 F)。U 4 $ 与林龄和平均胸径极显著
正相关(! Z DH DA),与林分密度和蓄积量无显著相
关性(! Y DH DI)(表 F)。
表 8" # 个典型区域生物量估算参数间的比较!
$%&’ 8" ;-*/%+34-1 -. &3-*%44 .%52-+4 %*-17 .-)+ +6/+64612%23<6 %+6%4
项目
N%+0)
研究区
$%&’(
)*%+)
样地数
,-.%
/&01+2
平均值(标准误差)
9+7/( )%7/’72’ +22.2)
最小值
9*/*0&0
下四分位数
@I[
\&72%*-+
中位数
9+’*7/
上四分位数
EI[
\&72%*-+
最大值
97K*0&0
生物量转扩因子
;*.07)) =./L+2)*./
7/’ +K57/)*./
R7=%.2 4( %·0 ? F)
生物量扩展因子
;*.07)) +K57/)*./
R7=%.2
根茎比
U..%] )>..% 27%*.
3 AB DH EIF(DH DEB)7 DH ID" DH I"C DH "I! DH EDI AH B@D
; AI DH CD"(DH DBE)7 DH IID DH "@C DH BDI AH AII AH IBA
M @! DH ECC(DH D@F)7 DH ICC DH EFA DH EB" DH BFC AH DEI
: F@ DH IDI(DH DA")1 DH FEE DH !IF DH !E! DH I!A DH EBF
3 ^ ; ^ M IE DH BAF(DH DFI) DH ID" DH "IF DH EF! DH BEB AH B@D
3 AB AH !I@(DH DCB)7 AH AEE AH @@A AH FDF AH !FA @H BDI
; AI AH CC!(DH AIC)1 AH @BC AH IDE AH EDE @H !ED FH DIE
M @! AH !CB(DH DFB)7 AH @@I AH FB" AH !E@ AH "AA AH C@E
: F@ AH !@F(DH DII)7 AH DCE AH @F@ AH F!A AH ID" @H FDC
3 ^ M ^ : E! AH !I!(DH DFI) AH DCE AH @ID AH FI" AH I"F @H BDI
3 AB DH AIE(DH DDC)7 DH DE" DH AFE DH AID DH A"E DH @FF
; AI DH AEI(DH DAF)7 DH D"C DH A!@ DH ABD DH @DB DH @!C
M @! DH ABI(DH DDC)7 DH DC" DH AIA DH ABA DH @AE DH @ED
: F@ DH ABE(DH DDB)7 DH A@D DH AIB DH ABE DH @D" DH F!D
3 ^ ; ^ M ^ : BC DH AEB(DH DDI) DH D"C DH A!I DH A"B DH @DC DH F!D
# # !各项目同列小写英文字母不同表示在 DH DI 水平上差异显著。T.2 7/ *%+0,0+7/ R.--.W+’ 1( %>+ )70+ )07-- -+%%+2 72+ /.% )%7%*)%*=7--(
’*RR+2+/% 7% DH DI -+L+-X
B
! 第 " 期 罗云建等:华北落叶松人工林的生物量估算参数
表 !" 生物量估算参数与林分调查因子的 #$%&’() 相关关系!
*%+, !" #$%&’()’’ -(&&$.%/0() +$/1$$) +0(2%’’ 3%-/(&’ %)4 /5$ ’/%)4 2$%’6&$4 3%-/(&’
项目
#$%&
研究区
’$()* +,$%+
林龄
’$-.) -/% 0 -
平均胸径
1%-. 234 0 5&
林分密度
’$-.) )%.+,$* 0
( $6%%·7& 8 ")
蓄积量
’$-.),./ 9:;(&% 0
(&<·7& 8 ")
生物量转扩因子( $·& 8 <)
3,:&-++ 5:.9%6+,:. -.) %=>-.+,:. ?-5$:6
生物量扩展因子
3,:&-++ %=>-.+,:. ?-5$:6
根茎比 @::$A +7::$ 6-$,:
B C 3 C D 8 EF GHI!! 8 EF GJG!! 8 EF HKH 8 EF GH"!!
2 8 EF GGG!! 8 EF GB C D C 2 8 EF GLL!! 8 EF GLK!! EF HJI 8 EF G3 8 EF MJH!! 8 EF JGE!! 8 EF IGL 8 EF K"E!!
B C 3 C D C 2 EF ! ! !!!:! N EF EH;!:! N EF ELF
图 H! 生物量转扩因子与林龄、平均
胸径和蓄积量的关系
O,/P H! @%;-$,:.+7,>+ Q%$R%%. Q,:&-++ 5:.9%6+,:.
-.) %=>-.+,:. ?-5$:6 -.) +$-.) &%-+(6%) 9-6,-Q;%+
! ! 随着林龄、平均胸径和蓄积量的增加,3DSO 和
3SO 的值逐渐减小并趋于稳定(图 H 和 ")。生物量
估算参数( ")与林分测量指标( #)(林龄、平均胸径、
蓄积量)的函数关系采用二项式模型 " T - C Q·# C
5·#"、倒数模型 " T - C Q 0 #、幂函数模型 " T -·#Q、对
数模型 " T - C Q·;.( #)、指数模型" " T -·%=>(Q·#)
和指数模型# " T - C Q·%=>( 8 5·#)等常用模型描
述,其中 -,Q 和 5 为回归系数。回归分析后发现,
3SO 与林龄的关系用幂函数模型描述较好,@ 0 ’ 与
林龄和平均胸径的关系用指数模型"描述较好,其
余用指数模型#描述较优(表 I)。但是,@ 0 ’ 与林
龄和平均胸径的回归效果都很差(图 <,表 I),不能
用于预测根茎比的值。
图 "! 生物量扩展因子与林龄、平均
胸径和蓄积量的关系
O,/P "! @%;-$,:.+7,>+ Q%$R%%. Q,:&-++ %=>-.+,:.
?-5$:6 -.) +$-.) &%-+(6%) 9-6,-Q;%+
O,/P + Q%$R%%. 6::$A +7::$
6-$,: -.) +$-.) &%-+(6%) 9-6,-Q;%+
K
林 业 科 学 !" 卷 #
表!" 生物量转扩因子、生物量扩展因子和根茎比与林龄、平均胸径和蓄积量的回归方程
#$%& !" ’()*(++,-. (/0$1,-.+ %(12((. %,-3$++ (+1,3$1,-. 4$51-*+ $.6 +1$.6 3($+0*(6 7$*,$%8(+
因变量( !)
$%&%’(%’) *+,-+./%
研究区
0)1(2 3-)%3
自变量( ")
4’(%&%’(%’) *+,-+./%
回归模型
5%6,%33-7’ 87(%/3
+ 09 :9 . 09 :9 ; 09 :9 #<
生物量转扩因子
=-78+33 ;7’*%,3-7’
+’( %>&+’3-7’ ?+;)7, @
( )·8 A B)
生物量扩展因子
=-78+33 %>&+’3-7’
?+;)7,
根茎比
577)C 3D77) ,+)-7
E F = F G
$
E F G F $
=
E F = F G
F $
林龄 0)+’( +6% @ + ! H + F .·%>&( A ;·") IJ "B! IJ I"< 平均胸径
O%+’ $=P @ ;8
! H + F .·%>&( A ;·") IJ "LI IJ ILI BJ LMN MJ N!< IJ BNK IJ MM" IJ "<
蓄积量
0)+’(-’6 *7/18%@(8B·D8A<)
! H + F .·%>&( A ;·") IJ "I! IJ IL" IJ N"N IJ INL IJ I林龄 0)+’( +6% @ + ! H + F .·%>&( A ;·") IJ !BQ IJ I平均胸径
O%+’ $=P @ ;8
! H + F .·%>&( A ;·") IJ BQK IJ IKK IJ BQ! IJ IQI IJ MIL IJ IKI IJ !I
蓄积量
0)+’(-’6 *7/18%@(8B·D8A<)
! H + F .·%>&( A ;·") IJ !B! IJ IBL IJ 林分密度
0)+’( (%’3-)2 @(),%%·D8A<)
! H +·". IJ MLB IJ I"" IJ M"B IJ ILQ — — IJ MK
林龄 0)+’( +6% @ + ! H + F .·%>&( A ;·") MJ <平均胸径
O%+’ $=P @ ;8
! H + F .·%>&( A ;·") MJ 蓄积量
0)+’(-’6 *7/18% @(8B·D8A<)
! H + F .·%>&( A ;·") MJ 林龄 0)+’( +6% @ + ! H +·". KJ NQN 平均胸径
O%+’ $=P @ ;8
! H + F .·%>&( A ;·") MJ 蓄积量
0)+’(-’6 *7/18% @(8B·D8A<)
! H + F .·%>&( A ;·") MJ I"! IJ !NI MJ Q林龄 0)+’( +6% @ + ! H +·%>&( .·") IJ M!L IJ IMI IJ IMI IJ IIB — — IJ MB
平均胸径
O%+’ $=P @ ;8
! H +·%>&( .·") IJ M!" IJ IMM IJ IMN IJ II" — — IJ IQ
!# 结论与讨论
不同区域的 =G:R 和 =:R 平均值间存在一定
的差异(表 <)。很多学者给出的 =G:R 和 =:R 定义
不尽相同( S%D)7’%’ $% &’9,4TGG,区域 =G:R 和 =:R 的值随林龄、平均胸径和蓄积量
等的增加而逐渐减小(表 <,图 M),这与很多研究的
结论类似( =,7U’ $% &’9,MQQQ;R+’6 $% &’9,S%D)7’%’ $% &’9,此,建议按区域选择 =G:R 和 =:R 值,并尽可能用
它们与林分测量指标的函数关系来确定。
不同区域 5 @ 0 的平均值无显著差异(表 <),但
均小于 4TGG 缺省值(IJ BBN)。5 @ 0 值随着林龄和
平均胸径的增加有增加的趋势,而与林分密度和蓄
积量无显著相关性(表 <),这与以往研究结论不太
一致(O7W+’2 $% &’9,建等,都发现 5 @ 0 值随林龄和平均胸径的增加而减小,随
林分密度的增加而增加,X+’6 等(0 值随蓄积量的增加而减小;罗云建等(我国北方落叶松人工林的 5 @ 0 与林龄、平均胸径和
林分密度无显著相关性。造成这种差异的原因很可
能与研究尺度的不同、研究区内森林类型的差异、未
对原始数据进行分类(如按优势树种分类)等有关。
=G:R 体现了林分生物量和蓄积量间的关系,
而 =:R 和 5 @ 0 则体现了器官生物量的分配情况。
为适应不同的生长环境,植物采用不同的生态策略,
具体 表 现 在 生 长 速 率 和 生 物 量 分 配 等 方 面
(X%3)7.2,MQQK;X%3)7.2 $% &’9,个研究区域间的差异主要表现在生长环境和管理措
施上,其中生长环境的差异主要由海拔引起,五台山
中山区的海拔最高,关帝山林区次之,五台山盆地区
和塞罕坝林区最低;在关帝山林区和五台山林区以
粗放式管理为主,塞罕坝林区则以集约式管理为主
(表 M)。随着海拔的增加,环境梯度基本上呈现从
干热到冷湿的变化,导致树木光合作用增强、蒸腾速
率增加、植物形态改变和净初级生产力下降。生长
在不同海拔的华北落叶松的生物量分配规律存在较
IM
! 第 " 期 罗云建等:华北落叶松人工林的生物量估算参数
大差异,海拔高的区域树干生物量比例较低,枝叶生
物量比例较高。五台山中山区海拔在 " ### $ 以
上,已接近华北落叶松分布的海拔上限(王战等,
%&&"),树干生物量的比例明显低于其他区域(罗云
建等,"##&)。其他 ’ 个区域的海拔 % (## ) % &##
$,基本处于华北落叶松最适分布的海拔范围,树干
生物量的比例基本一致(罗云建等,"##&)。故而,
五台山中山区的 *+, 明显大于其他 ’ 个区域。粗
放管理措施下不同区域的 *-+, 间无显著差异(表
")。然而,海拔基本一致的五台山盆地区和塞罕坝
林区,不同管理措施下 *-+, 间存在显著差异(! .
#/ #()(表 ")。由于这 " 个区域位于不同的气候区
而且土壤种类也有较大的差异,因此,得出管理措施
会影响 *-+, 的结论还缺乏直接证据。
参 考 文 献
柴宝峰,张金屯,邱 ! 扬,等 0 %&&&/ 晋西华北落叶松人工林生物量和
生产力的研究 0河南科学,%1(增刊):23 4 1%/
韩有志,李玉娥,梁胜发,等 0 %&&1/ 华北落叶松人工林林木生物量的
研究 0山西农业大学学报,%1(’):"13 4 "3’/
黄金祥,李 ! 信,钱进源 0 %&&2/ 塞罕坝植物志 0 北京:中国科学技术
出版社,% 4 "/
刘再清,陈国海,孟永庆,等 0 %&&(/ 五台山华北落叶松人工林生物生
产力与营养元素的积累 0林业科学研究,3(%):33 4 &’/
刘志刚,马钦彦 0 %&&"/ 华北落叶松人工林生物量及生产力的研究 0
北京林业大学学报,%5(增刊 %):%%5 4 %""/
罗云建,张小全,侯振宏,等 0 "##1/ 我国落叶松林生物量碳计量参数
的初步研究 0植物生态学报,’%(2):%%%% 4 %%%3/
罗云建,张小全,王效科,等 0 "##&/ 华北落叶松人工林生物量及其分
配模式 0北京林业大学学报,’%(%):%’ 4 %3/
山西森林编辑委员会 0 %&&"/ 山西森林 0北京:中国林业出版社 0
王 ! 战,张颂云 0 %&&"/ 中国落叶松林 0北京:中国林业出版社 0
吴建国,张小全,徐德应,等 0 "##2/ 六盘山林区几种土地利用方式植
被活 体 生 物 量 - 贮 量 的 研 究 0 林 业 科 学 研 究, %&
(’):"11 4 "3’/
谢会成,杨茂生 0 "##"/ 华北落叶松人工林营养元素的生物循环 0 南
京林业大学学报:自然科学版,"2(():5& 4 ("/
张 ! 峰,上官铁梁 0 %&&"60关帝山华北落叶松林的群落学特征和生物
量 0山西大学学报:自然科学版,%((%):1" 4 11/
张 ! 峰,上官铁梁 0 %&&"70山西关帝山华北落叶松林的生物量 0 植物
学通报,&(5):(% 4 ("/
中国森林编辑委员会 0 %&&&/ 中国森林———针叶林 0 北京:中国林业
出版社 0
*89:; < =, <>?89@A@8 B +0 %&&&/ C89AK>DE9; 6;A $98D6FEDL 9H :99AL 7E9$6GG H98 @6GD@8; M0 <0 H98@GDG0
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F68J@TG>6F@ H98@GD 7E9$6GG @GDE$6DE9;0 +K89C@6; O9K8;6F 9H ,98@GD
\@G@68>?,%"2:%&1 4 "#1/
a@976FA@FFE Y,<9$9JLE c,YEJFE6I6>>6 Y,"# $%0 "##&/ S@;@86FE‘@A
HK;>DE9;G 9H 7E9$6GG @XC6;GE9; H6>D98G H98 >9;EH@8G 6;A 7896AF@6I@A
7L GD6;A 6J@,J89:E;J GD9>[ 6;A GED@ E;A@X0 ,98@GD +>9F9JL 6;A
Y6;6J@$@;D,"(1:%##5 4 %#%’/
b6;J d B,,6;J O P,c?K *0 "##3/ ,98@GD 7E9$6GG 6;A 899DTG?99D
6FF9>6DE9; E; ;98D?@6GD -?E;60 ,98@GD +>9F9JL 6;A Y6;6J@$@;D,
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GD86D@JE@G:G9$@ F@6AE;J AE$@;GE9;G 9H I68E6DE9; 7@D:@@; GC@>E@G0
N;;K6F \@IE@: 9H +>9F9JL 6;A G,’’:%"( 4 %(&/
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(责任编辑 ! 于静娴)
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