熊雨忠
摘要 [目的]研究絲栗栲單木級生物量模型及估算參數(shù)。[方法]以閩北典型的闊葉樹種——絲栗栲為研究對象,基于20株標(biāo)準(zhǔn)木的測量數(shù)據(jù)建立絲栗栲的單木級生物量模型和生物量估算參數(shù)。[結(jié)果]①篩選出總量及各部分生物量模型分別是B=0.095D2.561(整株)、B=0.026(D2H)0.986(樹干)、B=0.004D2.916(樹枝)、B=0.002D3.074(樹葉)、B=0.085D2.536(地上)和B=0.010D2.718(地下)。②生物量換算系數(shù)的平均值為0.853 mg/m3(n=20,SD=0.167);生物量擴展系數(shù)的平均值為1.403(n=20,SD=0.260);根莖比的平均值為0.189(n=20,SD=0.046)。[結(jié)論]該研究為亞熱帶常綠闊葉林的森林生物量準(zhǔn)確估算提供了必要的數(shù)據(jù)支撐。
關(guān)鍵詞 生物量模型;生物量估算參數(shù);絲栗栲;閩北
中圖分類號 S718.52 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611(2014)20-06761-01
Individuallevel Biomass Models and Biomass Factors for Castanopsis fargesii Forest in Northern Fujian Province
XIONG Yuzhong
(Pushang State Forestry Farm of Fujian Province, Nanping, Fujian 353205)
Abstract [Objective]Individuallevel biomass models and biomass factors for Castanopsis fargesii forest were studied.[Method] Castanopsis fargesii is an important dominant tree species in subtropical evergreen broadleaved forests. Using biomass measurements of 20 individual trees, biomass allometric equations and biomass estimation factors were analyzed. [Result ]① The optimal equations were B=0.095D2.561 for whole tree, B=0.026(D2H)0.986 for stem, B=0.004D2.916 for branch, B=0.002D3.074 for leaf, B=0.085D2.536 for aboveground tree, and B=0.010·D2.718 for roots; ② the means of biomass conversion and expansion factors, biomass expansion factors and root:shoot ratios were 0.853 mg/m3 (n=20, SD=0.167), 1.403 (n=20, SD=0.260) and 0.189 (n=20, SD=0.046), respectively. The research provides the necessary data to estimate accurately the forest biomass of subtropical evergreen broadleaved.
Key words Biomass model; Biomass estimation factors; Castanopsis fargesii; Northern Fujian
森林生態(tài)系統(tǒng)作為陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,不僅維護(hù)著區(qū)域生態(tài)環(huán)境,而且在調(diào)節(jié)全球碳平衡、減緩大氣中溫室氣體濃度上升以及維護(hù)全球氣候系統(tǒng)等方面具有不可替代的作用。森林生物量及其動態(tài)一直是研究許多林業(yè)和生態(tài)問題的基礎(chǔ),還是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳源/匯評估(如國家溫室氣體清單、林業(yè)碳補償項目等)的核心內(nèi)容[1-2]?!堵?lián)合國氣候變化框架公約》第4款和第12款規(guī)定,所有締約方均需向公約締約方大會遞交履約信息通報(即國家溫室氣體排放清單),其中土地利用變化和林業(yè)溫室氣體清單是其重要組成部分;同時《京都議定書》確立的清潔發(fā)展機制(CDM)造林再造林活動,也需要準(zhǔn)確、透明地計算生物量碳貯量及其變化[1-2]。目前,常采用生物量模型和生物量參數(shù)的方法評估不同尺度森林生物量及其動態(tài)[3-4]。政府間氣候變化委員會(IPCC)發(fā)布的有關(guān)技術(shù)指南也建議采用這2種方法,如《2006年IPCC國家溫室氣體清單編制指南》(IPCC,2006)。常用的參數(shù)包括生物量換算系數(shù)、生物量擴展系數(shù)、根莖比、木材密度等4個[1,3-4]。
目前,我國針對生物量模型和估算參數(shù)的研究主要集中在針葉林,如落葉松林、杉木林、松林等森林類型上[4-5]。很少見到針對亞熱帶常綠闊葉林優(yōu)勢樹種生物量模型和估算參數(shù)的研究。絲栗栲是中亞熱帶常綠闊葉林的重要優(yōu)勢種。該研究以絲栗栲為對象,利用生物量實測數(shù)據(jù),構(gòu)建閩北地區(qū)絲栗栲的單木級生物量模型,同時研究其生物量估算參數(shù)值及其變化規(guī)律,為區(qū)域森林生物量估算提供必要的數(shù)據(jù)支撐。
1 研究區(qū)概況
埔上林場位于福建省南平市順昌縣,氣候為亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候,地處低山丘陵地帶,海拔為200~400 m,坡度多在20°~30°,全年平均氣溫18.5 ℃,極端高溫40.5 ℃,年平均降雨量1 880 mm,年平均日照時數(shù)1 699 h,無霜期260 d以上,土壤以紅壤為主,土層深厚,理化性能良好,腐殖質(zhì)多為中層。
2 研究方法
2.1 林木生物量的測定
在全面踏查的基礎(chǔ)上,選擇具有代表性的地段,設(shè)置了20 m×20 m的臨時樣地共20塊。在所設(shè)立的標(biāo)準(zhǔn)地上進(jìn)行每木調(diào)查,按徑級記錄株數(shù),計算平均胸徑。依此平均胸徑選取1株標(biāo)準(zhǔn)木,伐倒后用分層切割法,從樹基部開始,依次按0、1.3、2.6、4.6、6.6 m等的順序進(jìn)行樹木解析,并截取樹高的圓盤。現(xiàn)場測定樹干鮮重并進(jìn)行取樣。樹枝葉重可選用全數(shù)法、回歸法、標(biāo)準(zhǔn)枝法、分級法和抽樣法等方法。前2個方法野外工作量太大,一般很少應(yīng)用,此次選用標(biāo)準(zhǔn)枝法。首先將樹冠中全部側(cè)枝編號并量取基徑及枝長,分別求算平均值,然后按平均基徑及平均枝長抽取標(biāo)準(zhǔn)枝,測定其枝鮮重和葉鮮重,并分別取樣。根重的測定方法為從樹干位置開始向四周小心清除表土,弄清橫向根群的水平伸展范圍,從表層開始逐漸向下挖掘,使根系全部露出,最后將根系全部挖出,深度以最深根系為準(zhǔn),將挖出的根系分為主根和側(cè)根,分別稱鮮重,并取樣。
將上述所采的樣品帶回實驗室,放入烘箱中,在85 ℃下烘干至恒重,測定樣品的含水率,通過含水率將各器官的鮮重?fù)Q算成干重。
2.2 生物量模型
胸徑(D)和樹高(H)是影響林木器官生物量最重要的測樹指標(biāo)。該文以D和D2H為自變量,選擇常用的冪函數(shù)來描述林木器官和總生物量與測樹指標(biāo)之間