蔡人岳，鄒奕巧，陳子劍，姚任圖，陶吉興

基于固定樣地和小班數(shù)據(jù)的天臺(tái)縣林分喬木層年凈生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)化計(jì)算

蔡人岳1,2，鄒奕巧1,2，陳子劍1,2，姚任圖3，陶吉興4

（1. 天臺(tái)縣自然資源和規(guī)劃局，浙江 天臺(tái) 317200；2. 天臺(tái)縣林業(yè)局，浙江 天臺(tái) 317200；3. 浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 311300；4. 浙江省森林資源監(jiān)測(cè)中心，浙江 杭州 310020）

利用浙江省天臺(tái)縣2009－2014年、2014－2016年、2016－2017年固定樣地的單木生物量數(shù)據(jù)，考慮森林類(lèi)別、齡組和林型計(jì)算出保留木生物量年均生長(zhǎng)率、生物量的年均保留率、進(jìn)界木生物量年均生長(zhǎng)率和年均進(jìn)界木株數(shù)；根據(jù)天臺(tái)縣2017年調(diào)查的小班數(shù)據(jù)計(jì)算小班各樹(shù)種組的生物量，作為計(jì)算2018年凈生產(chǎn)力的基數(shù)，結(jié)合對(duì)應(yīng)參數(shù)，計(jì)算出小班內(nèi)各樹(shù)種2018年的保留木生產(chǎn)力、采伐木和枯損木的未測(cè)生產(chǎn)力、進(jìn)界木的生產(chǎn)力，統(tǒng)計(jì)全縣林分喬木層年凈生產(chǎn)力。結(jié)果表明，2018年天臺(tái)縣林分喬木層凈生產(chǎn)力58.95萬(wàn)t，其中保留木54.04萬(wàn)t，采伐木、枯損木未測(cè)生產(chǎn)力1.25萬(wàn)t，進(jìn)界木3.66萬(wàn)t，單位面積凈生產(chǎn)力7.00 t·hm-2·a-1。公益林凈生產(chǎn)力35.23萬(wàn)t，商品林23.72萬(wàn)t，單位面積凈生產(chǎn)力商品林大于公益林。針闊混交林年凈生產(chǎn)力最多，為18.49萬(wàn)t，硬闊林單位面積凈生產(chǎn)力最大，為8.33 t·hm-2·a-1。中齡林年凈生產(chǎn)力最多，為27.82萬(wàn)t，幼齡林單位面積凈生產(chǎn)力最大，為8.33 t·hm-2·a-1。

固定樣地；小班數(shù)據(jù)；林分喬木層年凈生產(chǎn)力；結(jié)構(gòu)化計(jì)算；天臺(tái)縣

森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體，森林生產(chǎn)力特征是森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的最基本特征之一[1]，森林凈生產(chǎn)力是評(píng)估森林固碳能力和碳收支的重要參數(shù)[2]，林分年凈生產(chǎn)力也是量化森林生態(tài)服務(wù)功能的一個(gè)重要參數(shù)，其計(jì)算要求分林分類(lèi)型和齡組[3]。喬木層是森林生物量的主體，也是森林生產(chǎn)系統(tǒng)的主體[4]。在生態(tài)服務(wù)功能精確評(píng)估的背景下，合理準(zhǔn)確進(jìn)行區(qū)域性的森林喬木層生產(chǎn)力的計(jì)算，是林業(yè)研究的重要內(nèi)容之一。在區(qū)域尺度上，生產(chǎn)力的當(dāng)前計(jì)算方法大致可以分為兩種。一類(lèi)是基于遙感技術(shù)和模型模擬結(jié)合，或與一定量地面調(diào)查數(shù)據(jù)結(jié)合，來(lái)計(jì)算區(qū)域森林生產(chǎn)力。這種方法對(duì)特定區(qū)域的生產(chǎn)力狀況可以有一個(gè)長(zhǎng)期的、動(dòng)態(tài)的、連續(xù)的計(jì)算和預(yù)測(cè)[5]，近年來(lái)，不少國(guó)內(nèi)外學(xué)者應(yīng)用CASA等光能利用模型，Biome-BGC、InTEC模型等過(guò)程模型對(duì)區(qū)域生產(chǎn)力進(jìn)行了計(jì)算，但其研究結(jié)果仍存在一定的不確定性[6-9]。與此類(lèi)方法相比，基于地面調(diào)查數(shù)據(jù)的方法雖然成本較高，卻是目前最基本、最可靠、精度最高的方法，我國(guó)的森林資源連續(xù)清查體系能提供大量完整統(tǒng)一的固定樣地?cái)?shù)據(jù)，因此基于固定樣地的方法在區(qū)域森林生產(chǎn)力計(jì)算研究中最具代表性[10-12]。

對(duì)于基于地面數(shù)據(jù)林分凈生產(chǎn)力計(jì)算的研究，當(dāng)前大多研究根據(jù)固定樣地、樣木數(shù)據(jù)，通過(guò)系統(tǒng)抽樣調(diào)查擴(kuò)大到區(qū)域生產(chǎn)力，張茂震等[13]、ZHOU等[14]、WANG等[15]都陸續(xù)進(jìn)行了研究。這些計(jì)算大都是根據(jù)樣地的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，通過(guò)生物量差減法或者建立生物量－生產(chǎn)力的關(guān)系來(lái)計(jì)算區(qū)域生產(chǎn)力，這種方法不是結(jié)構(gòu)化計(jì)算，未全面解析林分喬木層凈生產(chǎn)力的構(gòu)成情況，未分森林類(lèi)別、樹(shù)種組和齡組計(jì)算凈生產(chǎn)力，也容易忽略采伐木和枯死木產(chǎn)生的未測(cè)生產(chǎn)力。

隨著生態(tài)文明建設(shè)的推進(jìn)，要求森林資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)精確、生態(tài)服務(wù)功能評(píng)估精確，因此研究基于地面調(diào)查數(shù)據(jù)的縣域凈生產(chǎn)力計(jì)算方法依然具有重要意義。充分利用地面調(diào)查資料，提出更準(zhǔn)確的林分喬木層凈生產(chǎn)力計(jì)算方法也是當(dāng)前研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。當(dāng)前還較少見(jiàn)結(jié)合固定樣地和森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查（以下簡(jiǎn)稱(chēng)二類(lèi)調(diào)查）小班數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)域林分喬木層生產(chǎn)力計(jì)算研究。縣級(jí)區(qū)域與省級(jí)或更大的區(qū)域不同，固定樣地較少，單憑固定樣地?cái)?shù)據(jù)難以保證精度，為提高計(jì)算精度，結(jié)合固定樣地和小班數(shù)據(jù)進(jìn)行縣域林分喬木層生產(chǎn)力計(jì)算，即固定樣地、樣木數(shù)據(jù)計(jì)算基本參數(shù)，然后將對(duì)應(yīng)的基本參數(shù)代入對(duì)應(yīng)的現(xiàn)有小班數(shù)據(jù)，計(jì)算出現(xiàn)有小班下一年度的喬木層凈生產(chǎn)力，即用小班數(shù)據(jù)將生產(chǎn)力擴(kuò)大到面上。本研究旨在為縣域的林分喬木層凈生產(chǎn)力的合理計(jì)算提供參考。

本研究利用浙江省天臺(tái)縣3個(gè)階段的固定樣地復(fù)位樣木數(shù)據(jù)，計(jì)算4組參數(shù)。第1組是保留木生物量年均生長(zhǎng)率，第2組是生物量的年均保留率，第3組是進(jìn)界木生物量的年均生長(zhǎng)率，第4組是單位面積年均進(jìn)界株數(shù)。利用天臺(tái)縣2017年調(diào)查的二類(lèi)小班數(shù)據(jù)計(jì)算的生物量作為2018年生產(chǎn)力的基數(shù)，結(jié)合這些參數(shù)計(jì)算出2018年喬木層凈生產(chǎn)力，這樣可以解析喬木層凈生產(chǎn)力的構(gòu)成，了解林分中保留木的生產(chǎn)力、采伐木和枯損木的未測(cè)生產(chǎn)力以及進(jìn)界木的生產(chǎn)力大小和構(gòu)成比例，避免忽略采伐木、枯死木產(chǎn)生的生物量，還可以根據(jù)小班因子，分森林類(lèi)別、林分類(lèi)型、齡組等統(tǒng)計(jì)縣域的林分喬木層年凈生產(chǎn)力。同時(shí)，根據(jù)小班數(shù)據(jù)可以直觀反映出縣域內(nèi)生產(chǎn)力的分布情況，將生產(chǎn)力反映到每一座山、每塊地和每一個(gè)樹(shù)種，為合理開(kāi)展森林經(jīng)營(yíng)管理工作、精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)和理論參考。

1 研究區(qū)概況

天臺(tái)縣位于浙江省東中部，臺(tái)州市北部，東連寧海、三門(mén)兩縣，西接磐安縣，南鄰仙居縣與臨海市，北界新昌縣，28°57′02″ ~ 29°20′39″ N，120°41′24″ ~ 121°15′46″ E，總面積14.32萬(wàn)hm2，其中林地面積10.34萬(wàn)hm2，森林面積9.97萬(wàn)hm2，森林覆蓋率69.63%，四周山體環(huán)繞，中間低平，因而小區(qū)域氣候特征明顯，帶有一定的盆地氣候特征[16]。據(jù)2017年小班數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，天臺(tái)縣喬木林總面積84 219 hm2，按森林類(lèi)別分，公益林面積53 187 hm2，商品林面積31 032 hm2；按林分類(lèi)型分，松林24 232 hm2，杉木林3 036 hm2，硬闊林16 194 hm2，軟闊林1 953 hm2，針葉混交林7 851 hm2，闊葉混交林4 474 hm2，針闊混交林26 368 hm2；按林齡分，幼齡林22 013 hm2，中齡林41 482 hm2，近熟林17 491 hm2，成熟林2 998 hm2，過(guò)熟林235 hm2。

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為3個(gè)階段的固定樣地復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)和2017年二類(lèi)調(diào)查小班數(shù)據(jù)。固定樣地?cái)?shù)據(jù)用于林分喬木層凈生產(chǎn)力參數(shù)的計(jì)算；2017年小班數(shù)據(jù)用于計(jì)算生物量，作為計(jì)算2018年凈生產(chǎn)力的基數(shù)。固定樣地?cái)?shù)據(jù)來(lái)自對(duì)天臺(tái)縣2009－2014年、2014－2016年、2016－2017年3個(gè)階段的喬木林固定樣地的復(fù)測(cè)數(shù)據(jù)，分別為30，32和63個(gè)樣地，運(yùn)用到計(jì)算4組參數(shù)的株數(shù)分別為2 955，3 512和7 343株。共27 427個(gè)喬木林小班數(shù)據(jù)。

2.2 林分凈生產(chǎn)力的構(gòu)成解析

1年的林分凈生產(chǎn)力由3部分構(gòu)成：保留木生產(chǎn)力，采伐木、枯死木產(chǎn)生的未測(cè)生產(chǎn)力，進(jìn)界木的生產(chǎn)力。采伐木、枯死木產(chǎn)生的未測(cè)生產(chǎn)力是指年初為活立木，年末為采伐木或枯死木，但在年初到采伐枯死前，依舊生長(zhǎng)一段時(shí)間，由此產(chǎn)生的生物量生長(zhǎng)量為未測(cè)生產(chǎn)力，因采伐枯死的時(shí)間難以確定，如果采伐、枯損當(dāng)年的生長(zhǎng)不計(jì)，則系統(tǒng)低估，如果按整年計(jì)，則系統(tǒng)高估，為了避免系統(tǒng)偏差，本研究中假定采伐木、枯損木在采伐、枯損當(dāng)年生長(zhǎng)了半年。同樣，進(jìn)界木在生長(zhǎng)期的什么時(shí)候進(jìn)界無(wú)法確定，假定進(jìn)界木在1 年的生長(zhǎng)期的中間年中進(jìn)界，即進(jìn)界當(dāng)年按生長(zhǎng)半年計(jì)算，如圖1所示。

圖 1 林分1年凈生產(chǎn)力的構(gòu)成示意圖

Figure 1 The composition of net productivity within one year

2.3 林分喬木層年凈生產(chǎn)力參數(shù)的計(jì)算

在凈生產(chǎn)力計(jì)算之前，首先需計(jì)算出用于計(jì)算生產(chǎn)力的參數(shù)。本研究利用浙江省重點(diǎn)公益林生物量模型[17]（表1），計(jì)算出3個(gè)階段固定樣地的單株樣木生物量，并將樣木分為公益林和商品林2個(gè)森林類(lèi)別的林木；松類(lèi)、杉類(lèi)、硬闊Ⅰ、硬闊Ⅱ、軟闊5個(gè)樹(shù)種組，主要樹(shù)種見(jiàn)表1；幼、中、近、成、過(guò)5個(gè)齡組，計(jì)算出4組參數(shù)作為凈生產(chǎn)力計(jì)算的基礎(chǔ)：第1組是保留木生物量年均生長(zhǎng)率，第2組是生物量的年均保留率，第3組是進(jìn)界木生物量的年均生長(zhǎng)率，第4組是單位面積年均進(jìn)界株數(shù)。參數(shù)計(jì)算方法與計(jì)算結(jié)果參考文獻(xiàn)18。

表1 浙江省重點(diǎn)公益林一般喬木林單株生物量模型

根據(jù)三期固定樣地的樣木數(shù)據(jù)計(jì)算出4組用于林分喬木層年凈生產(chǎn)力計(jì)算的參數(shù)，利用2017年二類(lèi)調(diào)查小班數(shù)據(jù)計(jì)算出小班內(nèi)各樹(shù)種的生物量，最后將4組參數(shù)與小班生物量數(shù)據(jù)結(jié)合，計(jì)算出各喬木林小班2018年的喬木層年凈生產(chǎn)力。根據(jù)這些小班數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)出全縣的林分喬木層年凈生產(chǎn)力，也可統(tǒng)計(jì)出不同因子下的林分喬木層年凈生產(chǎn)力。對(duì)不同森林類(lèi)別、不同林分類(lèi)型、不同林齡下的林分喬木層年凈生產(chǎn)力進(jìn)行了計(jì)算與分析。

（1）小班內(nèi)保留木產(chǎn)生的凈生產(chǎn)力年（保）的計(jì)算：

學(xué)生通過(guò)此類(lèi)模型很容易理解3×0.5這種表達(dá)的意義.但事實(shí)上，上述的解釋仍是整數(shù)乘法的意義，即“相等的量相加”.同樣以3×0.5為例，考慮下述情境：

式中，為小班樹(shù)種數(shù)；q(年)表示小班第樹(shù)種的生物量年均保留率，p(年)為小班第樹(shù)種的保留木生物量年均生長(zhǎng)率，q(年)采用與小班的森林類(lèi)別對(duì)應(yīng)的參數(shù)，p(年)采用與小班的森林類(lèi)別、齡組對(duì)應(yīng)的參數(shù)（下同）；B年初（活）為喬木林小班的第樹(shù)種活立木的總生物量（為本研究中計(jì)算2018年生產(chǎn)力的基數(shù)，下同），因此涉及到計(jì)算喬木林小班的生物量，使得凈生產(chǎn)力計(jì)算更合理，喬木林小班數(shù)據(jù)處理和生物量計(jì)算見(jiàn)2.5節(jié)。

本研究對(duì)紫荊葉提取物的酪氨酸酶活性抑制作用考察顯示，不同采收時(shí)期的紫荊葉樣品的提取物對(duì)酪氨酸酶活性的抑制率存在明顯差別，且提取物濃度與其酶活性抑制率不呈線性相關(guān)性。這提示紫荊葉中存在多種可影響酪氨酸酶活性的化學(xué)成分，有的可抑制酪氨酸酶，有的可激活酪氨酸酶，有的可能具有雙向調(diào)節(jié)作用。

（2）小班內(nèi)采伐木、枯損木產(chǎn)生的未測(cè)生產(chǎn)力年（采枯）的計(jì)算：

因?yàn)椋?/p>

大型建筑物外觀所采用這種質(zhì)感的體現(xiàn)之后，為了保證這種質(zhì)感的持久性，必須采用一些新型的材料，因?yàn)樗钠秸容^低，比較容易會(huì)有塵土出現(xiàn)，那就影響了整個(gè)建筑的美觀，失去了美化所原本的作用。

本研究中假定采伐木、枯損木在被采伐和枯損之前，生長(zhǎng)了半年，設(shè)半年生長(zhǎng)率為半年，有：

（1+半年）2＝（1+年） （3）

式（2）與式（3）結(jié)合，有：

（1）天臺(tái)縣喬木林喬木層積累的總生物量647.49萬(wàn)t，年凈生產(chǎn)力58.95萬(wàn)t，總生產(chǎn)率約9.11%。凈生產(chǎn)力的構(gòu)成以保留木的為主，占比達(dá)91.67%，進(jìn)界木的占6.21%，采伐枯損木的未測(cè)生產(chǎn)力僅為2.12%，但總量也有12 516t·a-1，是生產(chǎn)力構(gòu)成不可忽視的一部分。與浙江省平均水平[13]相比，處于較高水平，與全國(guó)平均水平[20]相比，單位面積生物量略低，單位面積凈生產(chǎn)力偏低較多，可見(jiàn)森林質(zhì)量相較全國(guó)并不高。

假設(shè)進(jìn)界木均在1 a生長(zhǎng)期的中間進(jìn)界，進(jìn)界后當(dāng)年生長(zhǎng)半年，即進(jìn)界木的凈生產(chǎn)力包括了進(jìn)界時(shí)的總量，及其在進(jìn)界后的半年的生長(zhǎng)量，有：

我國(guó)近幾年來(lái)醫(yī)療技術(shù)發(fā)展迅速,全國(guó)各大醫(yī)院都積極引進(jìn)先進(jìn)的醫(yī)療器械,并大力招收更多醫(yī)術(shù)精湛的醫(yī)療工作者。我國(guó)孕婦采取剖腹產(chǎn)的人數(shù)越來(lái)越多,這也就加大了手術(shù)過(guò)程中大出血的幾率,其中以難治性婦科大出血最為嚴(yán)重,情況嚴(yán)峻時(shí)可能會(huì)危及到病患的生命。一般來(lái)說(shuō)難治性婦科大出血是指由于婦科病所導(dǎo)致的陰道出血,其出血量超過(guò)1000ml或1500ml時(shí)引發(fā)的病癥,這時(shí)候若是不對(duì)病患進(jìn)行治療,可能會(huì)導(dǎo)致病患缺血而死。該研究以我院2016年4月到2016年5月之間所治療的難治性婦科大出血病患為例,共有68例,研究進(jìn)展如下。

綜上所述，所設(shè)置的遙感因子包括：B1、B2、B3、B4、B5、B7、B5/7、KT1、KT2、KT3、B(5+7-2)/(5+7+2)、B4*5/7、B(4+5-2)/(4+5+2)、B5/4、B3/B(1+2+3+4+5+7)、B4*3/7共16個(gè)遙感因子。

（4）各小班的林分年凈生產(chǎn)力年的計(jì)算：

2.5 小班內(nèi)各樹(shù)種生物量計(jì)算方法

式（1）、（4）中的B年初（活）為各喬木林小班各樹(shù)種年初的生物量總量，本研究的小班生物量計(jì)算方法如下：

?？低曇苿?dòng)機(jī)器人主要應(yīng)用于車(chē)企的廠內(nèi)物流環(huán)節(jié)，今年武漢華域視覺(jué)項(xiàng)目成功落地，投入使用近百臺(tái)潛伏式機(jī)器人，覆蓋了全廠的物流自動(dòng)化搬運(yùn)。從產(chǎn)品品類(lèi)出發(fā)，目前已細(xì)分出潛伏、移載、叉車(chē)、復(fù)合、重載五大系列機(jī)器人，包含各類(lèi)機(jī)器人逾30種。我們將機(jī)器人導(dǎo)航模式模塊化，增加了SLAM激光導(dǎo)航；加強(qiáng)了機(jī)器人調(diào)度系統(tǒng)的能力，向上拓展了與SAPERPMESWMS等系統(tǒng)的對(duì)接，落地了更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

（1）小班按十分法記載了樹(shù)種組成，根據(jù)樹(shù)種組成的系數(shù)將小班蓄積量分配到組成樹(shù)種上。

（2）所有組成樹(shù)種的平均胸徑、平均樹(shù)高均采用小班記載的平均胸徑、平均樹(shù)高。

（3）對(duì)于小班中某組成樹(shù)種，其蓄積量為M，根據(jù)該樹(shù)種的二元材積公式，，計(jì)算單株材積v，則該組成樹(shù)種的株數(shù)：

根據(jù)株數(shù)，，和浙江省重點(diǎn)公益林生物量模型[17]，計(jì)算每個(gè)小班第樹(shù)種的生物量B年初（活）。

3 結(jié)果與分析

小班內(nèi)喬木層凈生產(chǎn)力計(jì)算方法

過(guò)去，受眾獲取新聞的渠道主要是電視、廣播、報(bào)紙，新媒體時(shí)代的到來(lái)使得人們接受信息的途徑大大增加，微博、微信和各種APP的發(fā)展讓受眾接收信息的來(lái)源不再局限。傳媒的“大眾時(shí)代”正在向“分眾時(shí)代”過(guò)渡，人們不再局限于被灌輸認(rèn)知，處于被動(dòng)的狀態(tài)，而是處于可以隨意挑選的主動(dòng)地位，這不管是對(duì)傳統(tǒng)媒體還是對(duì)傳統(tǒng)的記者型主持人來(lái)說(shuō)，無(wú)疑是巨大的挑戰(zhàn)。

3.1 不同森林類(lèi)別林分喬木層年凈生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)分析

天臺(tái)縣不同森林類(lèi)別林分喬木層年凈生產(chǎn)力計(jì)算結(jié)果如表2。表2顯示，2018年年凈生產(chǎn)力以保留木的生產(chǎn)力為主，占比達(dá)91.67%，其中公益林內(nèi)的保留木生產(chǎn)力占公益林凈生產(chǎn)力的89.36%；商品林的保留木生產(chǎn)力占商品林凈生產(chǎn)力的95.11%。雖然采伐木、枯損木產(chǎn)生的未測(cè)生產(chǎn)力比例只占總生產(chǎn)力的2.12%，但總量達(dá)到了12 516 t·a-1，對(duì)于大區(qū)域來(lái)說(shuō)，也是一個(gè)不容忽視的數(shù)值。

公益林的喬木層凈生產(chǎn)力約為35.23萬(wàn)t·a-1，生產(chǎn)率約為8.29%，商品林的喬木層凈生產(chǎn)力約23.72萬(wàn)t·a-1，生產(chǎn)率約10.67%。商品林的單位面積林分凈生產(chǎn)力約為7.64t·hm-2·a-1，比公益林的6.62t·hm-2·a-1高出約13.35%。兩種森林類(lèi)別相比，公益林雖然凈生產(chǎn)力總量大，但單位面積凈生產(chǎn)力和生產(chǎn)率相對(duì)較少。

表2 天臺(tái)縣2018年公益林與商品林喬木層凈生產(chǎn)力

3.2 不同類(lèi)型林分喬木層凈生產(chǎn)力分析

天臺(tái)縣2018年不同類(lèi)型林分喬木層凈生產(chǎn)力計(jì)算結(jié)果如表3和圖2所示。由表3和圖2可以看出，不同類(lèi)型林分的喬木層凈生產(chǎn)力以針闊混交林、松林和硬闊林為主，3種林分占總凈生產(chǎn)力的81.40%，占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。不同林分類(lèi)型凈生產(chǎn)力排序?yàn)獒橀熁旖涣郑?8.49萬(wàn)t·a-1，31.36%）>松林（16.01萬(wàn)t·a-1，27.15%）>硬闊林（13.49萬(wàn)t·a-1，22.89%）>針葉混交林（4.81萬(wàn)t·a-1，8.16%）>闊葉混交林（3.25萬(wàn)t·a-1，5.51%）>杉木林（2.14萬(wàn)t·a-1，3.62%）>軟闊林（0.77萬(wàn)t·a-1，1.30%）。生產(chǎn)率杉木林最高，約10.21%，松林最低，8.41%，這與不同林分優(yōu)勢(shì)樹(shù)種的自身特性及其面積大小有直接聯(lián)系。

表3 天臺(tái)縣2018年各林分類(lèi)型喬木層凈生產(chǎn)力

林分總體平均單位面積凈生產(chǎn)力為7.00 t·hm-2·a-1。不同類(lèi)型林分的單位面積凈生產(chǎn)力硬闊林最高，約為8.33 t·hm-2·a-1，遠(yuǎn)高于其他所有林分的單位面積凈生產(chǎn)力；松林、杉木林、針葉混交林、闊葉混交林和針闊混交林的單位面積凈生產(chǎn)力有差異但不顯著，但都遠(yuǎn)高于軟闊林的單位面積凈生產(chǎn)力3.94 t·hm-2·a-1。不同類(lèi)型林分的凈生產(chǎn)力構(gòu)成依舊是以保留木的生產(chǎn)力為主，其中針葉林（松林、杉木林、針葉混交林）的凈生產(chǎn)力構(gòu)成中，保留木生產(chǎn)力的平均占比為93.01%，高于闊葉林（硬闊林、軟闊林、闊葉混交林）的89.91%。

圖2 天臺(tái)縣2018年不同林分喬木層凈生產(chǎn)力構(gòu)成比例

Figure 2 Proportion of NPP of arbor layer of different forest types in Tiantai in 2018

3.3 不同齡組的林分喬木層年凈生產(chǎn)力分析

林木在不同生長(zhǎng)發(fā)育階段的生長(zhǎng)速率不同，從而產(chǎn)生的年凈生產(chǎn)力也不同。把天臺(tái)縣喬木林按林齡劃分為幼齡林、中齡林、近熟林、成熟林和過(guò)熟林等5個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育階段的林分，經(jīng)計(jì)算和統(tǒng)計(jì)，2018年不同林齡林分喬木層凈生產(chǎn)力計(jì)算結(jié)果如表4、圖3。

表4 天臺(tái)縣2018年各齡組林分喬木層凈生產(chǎn)力

結(jié)合表4和圖3可看出，年凈生產(chǎn)力大小排序?yàn)橹旋g林（27.82萬(wàn)t·a-1，47.19%）>幼齡林（18.34萬(wàn)t·a-1，31.10%）>近熟林（11.13萬(wàn)t·a-1，18.87%）>成熟林（1.58萬(wàn)t·a-1，2.68%）>過(guò)熟林（0.09萬(wàn)t·a-1，0.16%），這與不同林齡的林分積累的總生物量相一致。單位面積林分年凈生產(chǎn)力為幼齡林（8.33t·hm-2·a-1）>中齡林（6.71 t·hm-2·a-1）>近熟林（6.36 t·hm-2·a-1）>成熟林（5.27 t·hm-2·a-1）>過(guò)熟林（3.99t·hm-2·a-1），這可能是因?yàn)槟挲g小的林木生長(zhǎng)速率快，且林木快速生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期處于幼齡林階段而呈現(xiàn)出的規(guī)律。

圖3 5種林齡的林分喬木層凈生產(chǎn)力比例

Figure 3 The proportion of NPP of arbor layer of five age classes

4 結(jié)論

本文基于天臺(tái)縣固定樣地?cái)?shù)據(jù)和2017年小班數(shù)據(jù)，對(duì)其2018年林分喬木層凈生產(chǎn)力進(jìn)行計(jì)算，得出主要如下結(jié)論。

圓滿完成防洪減淤各項(xiàng)任務(wù)。汛前，實(shí)施調(diào)水調(diào)沙，小浪底水庫(kù)排沙6 908萬(wàn)t，花園口以下河段實(shí)現(xiàn)全程沖刷。汛期，針對(duì)上中游不同區(qū)間發(fā)生的洪水，以及下游利津站出現(xiàn)的24年來(lái)最大流量洪水，統(tǒng)籌兼顧，科學(xué)應(yīng)對(duì)，及時(shí)啟動(dòng)防汛Ⅳ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，確保了黃河汛情平穩(wěn)安全。根據(jù)國(guó)家防總要求，先后派出16個(gè)工作組，分赴流域有關(guān)?。ㄗ灾螀^(qū)）和黑龍江、吉林等地，協(xié)助、指導(dǎo)地方防汛救災(zāi)。汛末，科學(xué)調(diào)度骨干水庫(kù)，共蓄水290億m3，較汛前增蓄66億m3，為今冬明春儲(chǔ)備了抗旱水源。

（2）天臺(tái)縣不同森林類(lèi)別的林分喬木層年凈生產(chǎn)力公益林>商品林，單位面積年凈生產(chǎn)力商品林>公益林。隨著公益林所占比重越來(lái)越大，單位面積凈生產(chǎn)力卻低于商品林，說(shuō)明商品林的經(jīng)營(yíng)管理水平較高。天臺(tái)縣公益林林分喬木層年凈生產(chǎn)力6.62 t·hm-2·a-1，略高于浙江省公益林生產(chǎn)力的6.05 t·hm-2·a-1[19]。

（3）天臺(tái)縣不同類(lèi)型林分喬木層年凈生產(chǎn)力為針闊混交林>松林>硬闊林>針葉混交林>闊葉混交林>杉木林>軟闊林，單位面積年凈生產(chǎn)力為硬闊林>闊葉混交林>杉木林>針闊混交林>松林>針葉混交林>軟闊林，均優(yōu)于全省對(duì)應(yīng)林分類(lèi)型的平均凈生產(chǎn)力[13]，特別是松林、杉木林等針葉林的生產(chǎn)力顯著高于省平均水平，也高于中國(guó)東部地區(qū)的平均水平[19]，但與全國(guó)各林分類(lèi)型的平均水平相比，年凈生產(chǎn)力還是偏低[20-21]。同時(shí)，闊葉林的單位面積年凈生產(chǎn)力普遍高于針葉林，因此，逐步改造林分結(jié)構(gòu)，加快針葉林向常綠闊葉林的演替，提高林分質(zhì)量，更好地發(fā)揮生態(tài)效益。

太原人之所以千百年對(duì)“頭腦”久吃不衰，不僅僅是因?yàn)樗睹鲤B(yǎng)身，還源于它是一代名醫(yī)的獨(dú)創(chuàng)。相傳，“頭腦”的發(fā)明者是明末清初的著名文人、醫(yī)學(xué)家傅山。明亡后，一代名醫(yī)傅山隱居故里，侍養(yǎng)老母。其母年老多病，傅山便以其淵博的醫(yī)學(xué)知識(shí)，選用黃芪、良姜、羊肉、煨面、羊髓、藕根、山藥等食材，研制出了“八珍湯”供母食用，使其母八十而終。后來(lái)，傅山將此湯傳到一家飯館，以“清和元”命名，“八珍湯”則易名為“頭腦”。每當(dāng)傅山給病人開(kāi)藥方時(shí)，都告訴他們?nèi)ァ俺郧搴驮念^腦”——意指去吃清朝和元朝統(tǒng)治者的“頭腦”?；蛟S，這其中也蘊(yùn)藏了傅山反對(duì)元朝、清朝統(tǒng)治者的思想情感。

（4）天臺(tái)縣不同林齡林分喬木層的年凈生產(chǎn)力為中齡林>幼齡林>近熟林>成熟林>過(guò)熟林，而單位面積年凈生產(chǎn)力為幼齡林>中齡林>近熟林>成熟林>過(guò)熟林，與全省平均水平相比[13]均屬較高水平，與江蘇省平均水平相比差異不大[22]，但與全國(guó)平均水平[20]相比均顯著偏低。同時(shí)，由各林齡林分喬木層年凈生產(chǎn)力可見(jiàn)，天臺(tái)縣的森林依然存在齡組結(jié)構(gòu)不合理，幼中齡林多，成過(guò)熟林少。因此，在天臺(tái)縣森林經(jīng)營(yíng)管理中，在加強(qiáng)對(duì)幼、中齡林保護(hù)與管理的同時(shí)，要注重對(duì)成熟林和過(guò)熟林的開(kāi)發(fā)與保護(hù)，在不影響充分利用土地資源和其他植被生長(zhǎng)的前提下，盡可能保留成過(guò)熟林的數(shù)量。

廣州地鐵依托“城市軌道交通系統(tǒng)安全與運(yùn)維保障國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室”，聯(lián)合同濟(jì)大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)正在對(duì)“系統(tǒng)修”維修集約范式開(kāi)展理論探索和工程應(yīng)用研究，為該集約范式進(jìn)一步發(fā)展提供了支撐。

5 討論

在本研究中，基于小班數(shù)據(jù)，細(xì)分小班內(nèi)的樹(shù)種計(jì)算了各小班的生物量。結(jié)合4組參數(shù)和2017年小班生物量數(shù)據(jù)，計(jì)算了2018年小班內(nèi)各樹(shù)種的凈生產(chǎn)力，由此統(tǒng)計(jì)出各個(gè)喬木林小班內(nèi)的喬木層年凈生產(chǎn)力，最后統(tǒng)計(jì)出2018年全縣的喬木林喬木層凈生產(chǎn)力，保證了數(shù)據(jù)計(jì)算的全面性和準(zhǔn)確性。同時(shí)，根據(jù)小班數(shù)據(jù)，能夠直觀反映出生產(chǎn)力的分布情況，并且可以基于4組參數(shù)和小班生物量數(shù)據(jù)的結(jié)合，預(yù)測(cè)一個(gè)經(jīng)理期內(nèi)的林分喬木層年凈生產(chǎn)力，為今后合理開(kāi)展森林經(jīng)營(yíng)管理工作、精準(zhǔn)提升森林質(zhì)量提供參考。

研究中的結(jié)構(gòu)化計(jì)算方法，清晰體現(xiàn)林分喬木層凈生產(chǎn)力的構(gòu)成。采伐木、枯死木和進(jìn)界木產(chǎn)生的生產(chǎn)力的計(jì)算方法提高了年凈生產(chǎn)力的計(jì)算精度，避免了采伐木和枯死木在復(fù)查期內(nèi)產(chǎn)生的生物量。

本研究對(duì)公益林和商品林的生物量計(jì)算統(tǒng)一采用了“浙江省重點(diǎn)公益林生物量模型”，由于生物量模型建模樣本均選自浙江省內(nèi)各地的各類(lèi)森林中，從省內(nèi)公益林區(qū)和商品林區(qū)的林分質(zhì)量看，公益林平均蓄積量為53.79 m3·hm-2，商品林為52.11 m3·hm-2，兩者差異不大[23]，而且建模區(qū)域和應(yīng)用區(qū)域一致，因此模型在本研究中具有較好適用性。

地震作用下河床中央剖面，在橫河向，廊道的外側(cè)比內(nèi)部動(dòng)應(yīng)力大，動(dòng)靜疊加后，拉應(yīng)力極值為7.9 MPa，出現(xiàn)在下游面邊墻外側(cè)底部，比靜力提高了14.4%，壓應(yīng)力極值為-22.1 MPa，出現(xiàn)在上游外側(cè)邊墻頂部，比靜應(yīng)力增大了4.2%，廊道右下側(cè)為受拉區(qū)，左上游側(cè)為受壓區(qū)。廊道上游邊墻底部及底板存在順河向方向的拉應(yīng)力，底板中央有最大拉應(yīng)力5.1 MPa，比靜應(yīng)力增大了13.3%。廊道豎直向沒(méi)有出現(xiàn)拉應(yīng)力，在下游內(nèi)側(cè)邊墻中部有最大壓應(yīng)力-15.8 MPa，比靜應(yīng)力增大了8.2%。

本研究中林分喬木層凈生產(chǎn)力結(jié)構(gòu)化計(jì)算方法是估計(jì)縣域尺度林分喬木層凈生產(chǎn)力的有效方法，也能為更大區(qū)域尺度的計(jì)算提供參考，據(jù)此計(jì)算的區(qū)域林分喬木層凈生產(chǎn)力總體上與實(shí)際情況相符，但是，采用其計(jì)算必須有足夠量的數(shù)據(jù)，而且對(duì)單位生物量很低的總體進(jìn)行估計(jì)，誤差可能較大。同時(shí)，為全面進(jìn)行區(qū)域森林生產(chǎn)力計(jì)算，應(yīng)考慮林分內(nèi)喬木、灌木、草本等植被生產(chǎn)力，開(kāi)展植被生物量小樣方調(diào)查，以及全面計(jì)算竹林和灌木林的凈生產(chǎn)力。在南方集體林區(qū)，縣級(jí)行政單位是森林資源“雙增”考核的基本單位，包括森林蓄積生長(zhǎng)量的考核，本文的方法也適用于林分蓄積生長(zhǎng)量的計(jì)算，可以為無(wú)人為干擾的小班生長(zhǎng)量合理更新提供參考，為縣域森林生長(zhǎng)量的年度監(jiān)測(cè)提供一種借鑒。

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Annual Net Productivity of Arbor Layer of Forest in Tiantai Based on Data of Permanent Sample Plots and Subcompartments

CAI Ren-yue1,2，ZOU Yi-qiao1,2，CHEN Zi-jian1,2，YAO Ren-tu3，TAO Ji-xing4

（1. Tiantai Natural Resources and Planning Bureau of Zhejiang, Tiantai 317200, China; 2. Tiantai Forestry Bureau of Zhejiang, Tiantai 317200, China; 3. School of Environmental and Resource Science, Zhejiang A & F University, Hangzhou 311300, China; 4. Zhejiang Forest Resource Monitoring Center, Hangzhou 310020, China）

Based on individual tree biomass of permanent sample plots from 2009 to 2014, 2014 to 2016 and 2016 to 2017 in Tiantai county, Zhejiang province, parameters such as average annual growth rate of biomass of reserved trees, average annual reserved rate of biomass, average annual number of ingrowth and their growth rate of biomass were calculated combining with ecological forest and commercial one, forest types and age groups. The biomass of each tree species group at subcompartment in 2017 was calculated for cardinal number of annual net productivity calculation in 2018. The productivity of reserved tree, potential one of felled or mortality and ingrowth of different species at subcompartments was calculated combined with responding parameters, and then the annual net productivity of arbor layer of forest in the county could be calculated. The results showed that in 2018, the net productivity of arbor layer of forest in Tiantai was 5.895×105t of which 5.404×105t of reserved tree, 0.125×105t of potential, 0.366×105tons of ingrowth, and annual net productivity per unit area was 7.00 t/ha. The net productivity of ecological forest was 3.523×105t, and that of commercial one was 2.372×105t. The annual net productivity of coniferous-broad-leaved mixed forest was the highest, 1.849×105t, and that per unit area of hard broad-leaved forest was the largest, 0.833×105t. The annual net productivity of middle-aged forest was the highest, 2.782×105t, and that per unit area of young forest was the largest, 0.833×105t.

permanent sample plot; subcompartment; annual net productivity of arbor layer of stand; structured computation;Tiantai county

S757

A

1001-3776（2019）06-0045-08

10.3969/j.issn.1001-3776.2019.06.008

2019-04-15；

2019-09-21

國(guó)家科技支撐計(jì)劃團(tuán)隊(duì)任務(wù)“低效公益林更新改造和健康維持技術(shù)研究與示范（2012BAD22B0503）；天臺(tái)縣生態(tài)公益林效益評(píng)價(jià)及空間布局與生態(tài)需求耦合水平研究（ZC2017ZFCG-031）

蔡人岳，助理工程師，從事林業(yè)技術(shù)推廣工作；E-mail: cairenyue@126.com。

陶吉興，教授級(jí)高級(jí)工程師，從事森林資源調(diào)查監(jiān)測(cè)和評(píng)估研究；E-mail: taojixing@126. com。