閩北絲栗栲的單木級生物量模型及估算參數(shù)

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(kuò)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(shí)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(dòng)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(bǔ)償項(xiàng)目等）的核心內(nèi)容[1-2]。《聯(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(huì)遞交履約信息通報(bào)（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(shí)《京都議定書》確立的清潔發(fā)展機(jī)制（CDM）造林再造林活動(dòng)，也需要準(zhǔn)確、透明地計(jì)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(dòng)態(tài)[3-4]。政府間氣候變化委員會(huì)（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(kuò)展系數(shù)、根莖比、木材密度等4個(gè)[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(shí)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(shí)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?yàn)閬啛釒ШＱ笮约撅L(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(shí)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(shí)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(jì)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(gè)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(shí)驗(yàn)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