全 文 ：第 14卷第 3期
2 0 0 6年 7月
中 国 生 态 农 业 学 报
Chinese Journal of Eco—Agriculture
Vo1．14 No．3
July， 2006
我国东北地区蒙古栎林生物量及生产力的研究
许中旗 李文华
(河北农业大学 保定 071000)(中国科学院地理科学与资源研究所 北京 100101)
5t4文忠 吴 雪宾
(秦皇岛市北戴河园林局 秦皇岛 066000)(锡林郭勒盟牧业气象站 锡林浩特 026000)
*
摘 要 对我国东北地区常见5种蒙古栎林乔木层生物量和生产力研究的结果表明，各林分生物量依次为榛子蒙
古栎林(249754．45 kg／hm2)>高产栎林(184750．00 kg／hm2)>胡枝子蒙古栎林(128312．00 kg／hm )>杜鹃蒙古栎
林(124573．16 kg／hm2)>矮栎林(42974．50 kg／hm2)，各林分乔木层生物量主要分布在数量较少 的大径级林木中，
大径级林木在森林生态系统生物量构成 中占主导地位。几种次生林乔木层生物量由大到小依次为榛子蒙古栎林
>白桦林>高产栎林>杂木林>胡枝子蒙古栎林>杜鹃蒙古栎林>山杨林>硬阔叶林>矮栎林。各林分净生产
力依次为榛子蒙古栎林(18701．3kg／hm ·a)>矮栎林(7682．6kg／hm2·a)>杜鹃蒙古栎林(7622．1kg／hm ·a)>胡枝
子蒙古栎林(7588．5kg／hm2·a)>高产栎林(6984．0kg／hm2·a)。
关键词 蒙古栎林 生物量 生产力 森林生态系统
Study on the biomass and productivity of Mongolian oak forests in northeast region of China．XU Zhon~Qi(Agriculture
University of Hebei，Baoding 071000，China)，LI Wen—Hua(Institute of Geographical Sciences and Natural Resources Re—
searches，Chinese Academy of Sciences，Beijing 100101，China)，LIU wen—Zhong(Garden Bureau of Beidaihe，Qinhuang—
dao City，Qinhuangdao 066000，China)，wU Xue—Bin(Livestock Meteorological Station of Xilinguolemeng。Xilinhaote
026000，China)，GfEA，2006，14(3)：21～24
Abstract The research on arborous layer biomass and productivity of 5 kinds of Mongolian oak forests(Ouercus Mongo—
lia)was performed．The results show that according to the biomass，the Mongolian oak forests are ranked in a descending
order as folows：filbert oak forest(249754．45kg／hm )，high production oak forest(184750．00kg／hm2)，lespedeza oak for—
est(128312．00kg／hm2)，rhododendron oak forest(124573．16kg／hm )，oak coppice(42974．50kg／hm2)．The biomass of
most stands is distributed in the trees which are bigger in diameter and less in number．The comparison between the
biomass of the oak forests and that of other secondary forests in northeast region of China shows that filbert oa k forest>
birch forest>high prod uction oak forest>miscelaneous tree forest>lespedeza oak forest>rhododendron oak forest>moun—
tain polar forest>hard broad-leaved forest>oak coppice．The net productivity of the oak forests is 18701．3kg／hmz·Q for filbert
oak forest，7682．6kg／hnl2‘o for oak coppice，7622．1 ／hnl2·o for rhododendron oak forest，7588
．5kg／hnl2·o for lespedeza oak
forest，6984．0kg／hrnz·Q for high production oak forest．
Key words Mongolian oak forest，Biomass，Prod uctivity，Forestry ecosystem
(Received Aug．16，2004；revised Oct．31，2004)
蒙古栎是我国东北地区最重要的阔叶树种之一。关于蒙古栎林生物量和生产力的研究已有相关报
道_1-3]，但蒙古栎林因其所处立地条件和所受的干扰不同，其生长状况有很大不同。本研究对东北地区常
见几种蒙古栎林——榛子蒙古栎林、杜鹃蒙古栎林、胡枝子蒙古栎林、矮栎林和高产栎林的生物量和生产力
进行研究，以求能够全面反映中国东北部山地蒙古栎林的生物量和生产力状况。其中矮栎林是指经过多次
樵采的萌生蒙古栎林；高产栎林是指生长在较好立地条件下、林木干型好、单株材积大、采取过一定抚育措
施的一种蒙古栎林类型。
1 研究区域概况与研究方法
研究区域位于牡丹江市林管局绥阳林业局所属的双岈子林场、太平川林场和沙洞公路管理处，该区属
*国家 自然科学基金重点项目(30230090)资助
收稿 日期：2004—08—16 改 回日期 ：2004—10—31
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22 中 国 生 态 农 业 学 报 第 l4卷
长白山系老爷岭余脉，平均海拔高度 600m，为大陆性季风气候，年均气温 3C，年降雨量 500～600ram，年无
霜期 110～136d。该区地带性植被为阔叶红松林，现有植被以阔叶林为主，主要为蒙古栎林，各林分概况见
表 1。在 5种蒙古栎林中选择有代表性地段，分别设置 20m×20m的标准地，进行每木检尺，选取优势木、平
均木和被压木各 1株，共 15株样木。对所选取的 15株样木分别称干、枝、叶鲜物质量并从中选取若干样品
放入烘箱，烘至绝干状态，测其含水率，并将各部分鲜物质量换算为干物质量。根量测定时在每株样木东南
西北 4个方 向上 ，测量树冠边缘在地面垂直投影到树干基部的距离 ，在 1／2距离处打 0．5m×lm 的样方 ，将
样方内根系全部挖出，称其鲜物质量。根据树冠投影面积与样方面积的比例关系计算该平均木的总根量。
选取部分样品按前述方法测含水率，据含水率换算根干物质量。建立各部分干物质量与胸径的回归模型，
据此模型推算各林分乔木层生物量。林分的净初级生产力由平均木的当年生长量及林分密度推算得来。
平均木当年生长量取各组成器官的当年生长量之和，可用公式表示为：
AP=APr+APZ+APt+APb+AP厂 (1)
表 1 蒙古栎林各林分概况
Tab．1 Description of diferent stands in Mongolian oak forest
均木树干的比重，当年材积生长量与树干比重之积即为平均木
树干当年生长量。
2 结果与分析
2．1 乔木层各器官生物量相关方程
根据各株样木 的器官生物量与胸径的相关关系建立相关方
程结果见表 2。由表 2可知各器官生物量与胸径相关方程的相
关系数均>0．91，且达极显著水平，具有较好的适用性。
2．2 不同蒙古栎林乔木层生物量及其分布特征
各蒙古栎林乔木层生物量见表 3，生物量从大到小依次为
式 中，△P 为平 均木 当
年生 长 量，APr、API、
APt、APb、APr分别为
根 、叶、干 、枝 和果实 的
年生 长 量。平 均 木 根
和 枝 的年生 长量取 根
和枝年平均生长量；叶
和果 实年 生长 量取 当
年 叶和果 实 的实 际采
收量；干年生长量计算
时由平均木树干解析
可得其 当年材 积生 长
量，另 由树 干总干 物
质量与总材积可得平
表 2 乔木层各器官生物量与胸径相关方程
Tab．2 Relationship between different organic
biomass of tree and diameter
项 目 回归方程 相关系数
Items Regression equation Correlation coefficient
*Ws、Wb、Wl、Wr代表树干、侧枝、叶和根部生物
榛子蒙古栎林>高产栎林>胡枝子蒙古栎林>杜鹃蒙古栎林> 量，D为胸径。
矮栎林。各林分平均单株生物量以高产栎林最高，其次为榛子蒙古栎林，之后依次为胡枝子蒙古栎林、杜鹃
蒙古栎林、矮栎林(见表 4)。林分生物量及林分平均单株生物量与各林分的立地条件和人为干扰有关。榛
子蒙古栎林、胡枝子蒙古栎林和杜鹃蒙古栎林受人为干扰较少，其生物量的差异主要是由立地条件差异所
致。林下灌木可作为林地立地条件优劣的指示E3]，榛子对土壤条件要求最高，胡枝子其次，杜鹃最低，3种林
分生物量的高低次序与此相符。同时，人为干扰对蒙古栎林生物量也有明显影响。如与榛子蒙古栎林相
比，高产栎林采取过一定的抚育问伐措施，故林分密度小(见表 1)，单株生物量大(见表 4)，而总生物量较低。
榛子蒙古栎林未采取过人为抚育措施，林分密度较高，单株生物量较低，但总生物量较高。矮栎林由反复樵
采而形成，其密度较高，单株生物量和总生物量均较低，与高产栎林形成鲜明对比。
蒙古栎林与东北常见几种次生林类型(山杨林、杂木林、硬阔叶林和白桦林)相比(见表 3)，生物量从大
N／J,依次为榛子蒙古栎林>白桦林>高产栎林 >杂木林 >胡枝子蒙古栎林>杜鹃蒙古栎林>山场林>硬
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第 3期 许中旗等：我国东北地区蒙古栎林生物量及生产力的研究 23
胡枝子蒙古栎林
榛 子蒙 古栎 林
杜鹃蒙 古栎 林
矮 栎 林
高 产 栎 林
山 杨 林
杂 木 林
硬 阔 叶 林
白 桦 林
82707．50
164400．00
80881．25
22331．50
118487．50
56187
80189
49011
141522
64．46
65．83
64．93
51．96
64．43
56．41
59．65
53．43
71．95
18228．25
37522．00
16918．75
4681．00
27635．00
7291
15650
9612
19681
14．21
15．02
13．58
10．89
14．96
7．32
11．64
10．48
10．00
4019．00
4929．00
4447．75
1923．50
1692．75
1796
3315
4090
2010
3．13
1．97
3．57
4．48
1．46
1．80
2．47
4．46
1．03
23357．25
42869．50
22320．75
14038．50
35923．75
34256
35096
28957
33485
18．20
17．17
17．92
32．67
19．44
34．39
26．11
31．57
17．02
128312．00
249754．44
124573．16
42974．50
184750．00
99616
134438
91725
196707
阔叶林 >矮栎林，仍以榛子蒙古
栎林生物量为最高。除人为干扰
严重的矮栎林外，其他几类蒙古
栎林的生物量低于白桦林和杂木
林但高于硬阔叶林和山杨林。各
林分乔木层生物量是由各径级林
木的生物量组成，各径级林木的生
物量在总生物量中所占比例见表
5。表 5表明随径级的增大林木株
表 4 各林分 平均单株 生物量
Tab．4 Average biomass of single tree in different Mongolian oak forests
表5 各林分直径与生物量分布
Tab．5 Distribution of blomass and diameter in diferent Mongolian oak forests
*一表示该林分中缺乏该径级林木。
数所占比例逐渐
减少，但各径级
林木生物量所占
比例 却 逐 渐 增
大，即各 林 分 的
生物量主要分布
在数量较少而径
级 较 大 的 林 木
中，其他各类林分
也有 类 似 趋 势。
说明在各类蒙古
栎林中，少数大径
级林木在生态系
统生物生产功能
的发挥 中起着决
定性作用。
2．3 蒙古栎林
净生产力
状况
各类蒙古栎
林乔木层净生产
力见表6。榛子蒙
古栎林净生产力最高，其次为矮栎林，之后依次为杜鹃蒙古栎林和胡枝子蒙古栎林，高产栎林净生产力最低。
蒙古栎即使在极差立地条件下仍能维持很高的林分净生产力，如杜鹃蒙古栎林。高产栎林净生产力最低，可能
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24 中 国 生 态 农 业 学 报 第 14卷
表 6 不同蒙古栎 林净生产 力状况
Tab．6 Net productivity of diferent Mongolian oak forests
与其叶面积指数较低(表 6)及林龄较
高(表 1)有关。矮栎林具有很高的净
生产力，原因在于其起源为萌生林，
萌生林木不仅可直接利用伐桩内的
营养物质，且可利用伐桩的庞大根系
从土壤中吸收水分和养分，故与实生
林木相比，其生长更加迅速_4 J。叶片
光合效率与立地条件有明显相关关
系，杜鹃蒙古栎林、胡枝子蒙古栎林、
榛子蒙 古栎 林 的立地 条件 渐 次
*叶片光合效率：总净生产率／叶面积。 升高，叶片光合效率也逐渐升高。立
地条件好，林木可获得充足的水分和养分，有利于进行光合作用，故叶片光合效率较高。
由表 3和表 6可知，蒙古栎林的生物量和净生产力由大到小排列顺序不一致，但二者并不矛盾。生
物量和净生产力都是描述生态系统生产能力的指标 ，二者有密切关系，但其含义有所区别，生物量是描述
生态系统干物质积累总量的一个指标，而净生产力则是描述干物质积累速率的一个指标。矮栎林因是萌
生起源，生长迅速，故其净生产力较高，但它主要是被作为薪炭林来经营的，人为干扰较为频繁，故生物量
积累较少，此外，林龄较低、生物量积累时间短也是其生物量低的重要原因。高产栎林林龄约为 73年，已
过迅速生长期，其生长速率已开始下降，故其净生产力较低，但因立地条件较好且有较长时间的生物量积
累，所以其生物量仍较高，该结果与已有林分生物量与净生产力随林分年龄变化的研究结果相似_5 J。
3 小 结
东北地区常见 5种蒙古栎林生物量由高到低依次为榛子蒙古栎林>高产栎林>胡枝子蒙古栎林>杜鹃
蒙古栎林>矮栎林，分别为 249754．45kg／hm 、184750．00kg／hm 、128312．00kg／hm 、124573．16kg／hm 和
42974．50kg／hm 。导致不同蒙古栎林生物量不同的原因在于立地条件和所受人为干扰的不同。林分密度
对生物量具有明显影响，在较差立地条件下通过适当提高林分密度可获得较高生物量。与东北地区其他 4
类次生林(山杨林、硬阔叶林、杂木林、白桦林)相比，各蒙古栎林生物量状况总体上仍高于其他4类次生林。
各林分年净生产力由大到小依次为榛子蒙古栎林>矮栎林>杜鹃蒙古栎林 >胡枝子蒙古栎林>高产栎林，
分别为 18701．3kg／hm 、7682．6kg／hm 、7622．1kg／hm 、7588．5kg／hm 、6984．0kg／hm 。蒙古栎即使在较差
立地条件下仍能维持较高的林分净生产力，林分的起源、年龄、叶面积指数对林分净生产力有明显影响。
参 考 文 献
1 陈大珂．天然次生林四个类型的结构、功能和演替．东北林业大学学报，1982(2)：1～20
2 温志达，杨思河．柞蚕林生物生产力和干物质转化研究．生态学杂志，1993，12(1)：5～ll
3 魏晓华．蒙古栎生态系统的综合研究．哈尔滨：东北林业大学出版社，1989．0～120
4 李克志．柞树萌芽林的研究．林业科学，1958(3)：231～247
5 Kimmins J．P Forest Ecology New York：Macmilan，1987．31～65
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