長(zhǎng)白山6種幼樹(shù)生物量估測(cè)模型

鄒春燕,王　江,武金龍,程躍座,張明元

(1.永吉縣林木種子站，吉林 吉林　132200；2.永吉縣大崗子林場(chǎng)，吉林 吉林　132200；3.永吉縣林業(yè)局，吉林 吉林　132200)

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長(zhǎng)白山6種幼樹(shù)生物量估測(cè)模型

鄒春燕1,王江1,武金龍2,程躍座3,張明元3

(1.永吉縣林木種子站，吉林 吉林132200；2.永吉縣大崗子林場(chǎng)，吉林 吉林132200；3.永吉縣林業(yè)局，吉林 吉林132200)

摘要：以長(zhǎng)白山6種幼樹(shù)為材料，分別研究地徑、樹(shù)高與地上枝、葉和地下粗根、細(xì)根生物量的相關(guān)性，結(jié)果表明：大多數(shù)樹(shù)種的地徑與各器官生物量的相關(guān)系數(shù)均在0.7～0.9之間，樹(shù)高與各器官生物量的相關(guān)系數(shù)均在0.8～0.9之間，與樹(shù)高的相關(guān)性大于與地徑的相關(guān)性；地徑和樹(shù)高與地下粗根生物量的相關(guān)性最大，尤以假色槭、簇毛槭、青楷槭3個(gè)樹(shù)種突出，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.9以上。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)白山；幼樹(shù)；生物量；估測(cè)模型

生物量是在一定時(shí)間內(nèi)，生態(tài)系統(tǒng)單位面積上現(xiàn)有活植物體的干物質(zhì)總重量或總能量[1～3]。生物量的測(cè)定，可反映群落利用自然潛力的能力，衡量群落生產(chǎn)力的高低，也是研究森林生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的基礎(chǔ)。測(cè)定樹(shù)種的生物量，對(duì)評(píng)價(jià)該樹(shù)種的生產(chǎn)力、提高營(yíng)林水平、綜合利用其產(chǎn)品具有重要意義[4～7]。

目前，對(duì)大樹(shù)生物量的研究較多，對(duì)幼樹(shù)生物量的研究較少，而幼樹(shù)生物量在森林生態(tài)系統(tǒng)中占有一定的比重[8]。在研究生物量過(guò)程中，根據(jù)林木各器官的相對(duì)生長(zhǎng)關(guān)系建立估測(cè)模型[9～10]是較為常用的方法。作者以長(zhǎng)白山6種幼樹(shù)為對(duì)象，研究探討生物量的估測(cè)模型，旨在為森林生態(tài)系統(tǒng)生物量的精確估計(jì)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 調(diào)查地區(qū)自然概況

研究地點(diǎn)位于長(zhǎng)白山自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，地理位置：127°33′30″～128°16′48″E ，41°42′45″～42°45′48″N。該區(qū)氣候?qū)偌撅L(fēng)影響的溫帶大陸性山地氣候，冬季漫長(zhǎng)寒冷，夏季溫暖多雨，全區(qū)年平均氣溫在-7.4℃～2.1℃之間，年降雨量一般為700.0～1 345.7 mm。

2 研究方法

在闊葉紅松林、白樺林、云冷杉林選取1樣地進(jìn)行幼樹(shù)調(diào)查。尋找生長(zhǎng)正常的不同徑階的幼樹(shù)，分別測(cè)量并記錄地徑與樹(shù)高，同時(shí)用挖掘器材將植株完整挖出，保持各器官的完整性。將所取樣品按樹(shù)種分類(lèi)，再按枝、葉、粗根、細(xì)根分開(kāi)，在80℃的烘箱內(nèi)烘至恒重。

利用Excel處理數(shù)據(jù)，分別以地徑和樹(shù)高為自變量，以同一樹(shù)種不同個(gè)體同一器官的不同重量為因變量，根據(jù)相關(guān)系數(shù)r和各器官生物量與地徑和樹(shù)高的散點(diǎn)分布圖對(duì)方程擇優(yōu)，以r最大和最佳擬合散點(diǎn)分布的曲線方程為最優(yōu)方程，得到的各器官生物量數(shù)學(xué)模型主要有Y=aLn(x)+b、Y=axb兩種類(lèi)型。

3 結(jié)果與分析

3.1不同樹(shù)種幼樹(shù)地徑與各器官生物量的關(guān)系

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到不同樹(shù)種幼樹(shù)地徑與不同樹(shù)種枝、葉、細(xì)根、粗根、地上和地下的生物量模型及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果詳見(jiàn)表1。

表1　不同樹(shù)種幼樹(shù)地徑與各器官生物量模型及相關(guān)系數(shù)

從表1中數(shù)據(jù)可以看出，不同樹(shù)種幼樹(shù)地徑與枝生物量的相關(guān)系數(shù)在0.393 4～0.924 1之間，其中青楷槭的相關(guān)系數(shù)最大；與幼樹(shù)葉生物量的相關(guān)系數(shù)在0.733 1～0.972 7之間，其中簇毛槭的相關(guān)系數(shù)最大；與地上總生物量的相關(guān)系數(shù)在0.761 2～0.961 2之間，其中簇毛槭的相關(guān)系數(shù)最大。地上部分總體來(lái)看，大多數(shù)樹(shù)種的地徑與各器官的相關(guān)系數(shù)均在0.700 0～0.900 0之間。

不同樹(shù)種幼樹(shù)地徑與地下不同器官相關(guān)系數(shù)在0.600 0～1.000 0之間波動(dòng)，與細(xì)根生物量的相關(guān)系數(shù)在0.562 9～0.931 2之間，其中假色槭的相關(guān)系數(shù)最大；與粗根生物量的相關(guān)系數(shù)在0.726 8～1.000 0之間，其中假色槭和簇毛槭最大；與地下總生物量的相關(guān)系數(shù)在0.611 0～0.988 3之間，其中簇毛槭的相關(guān)系數(shù)最大；與總體生物量的相關(guān)系數(shù)在0.670 8～0.985 4之間，其中簇毛槭的相關(guān)系數(shù)最大。

3.2不同樹(shù)種幼樹(shù)樹(shù)高與各器官生物量的關(guān)系

對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到不同樹(shù)種幼樹(shù)樹(shù)高與不同樹(shù)種枝、葉、細(xì)根、粗根、地上和地下生物量模型及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果詳見(jiàn)表2。

表2　不同樹(shù)種幼樹(shù)樹(shù)高與各器官生物量模型及其相關(guān)系數(shù)

從表2中可以看出，不同樹(shù)種幼樹(shù)樹(shù)高與不同幼樹(shù)地上各器官生物量的相關(guān)系數(shù)在0.658 6～0.978 7之間波動(dòng)，樹(shù)高與枝生物量相關(guān)系數(shù)在0.658 6～0.978 3之間，其中，青楷槭的相關(guān)系數(shù)最大；樹(shù)高與葉生物量相關(guān)系數(shù)在0.756 4～0.978 7之間，其中，紅松的相關(guān)系數(shù)最大；樹(shù)高與地上總生物量的相關(guān)系數(shù)在0.845 9～0.975 8之間，其中，青楷槭的相關(guān)系數(shù)最大。

不同樹(shù)種幼樹(shù)樹(shù)高與不同樹(shù)種幼樹(shù)地下各器官生物量的相關(guān)系數(shù)在0.303 2～1.000 0之間波動(dòng)，樹(shù)高與細(xì)根生物量的相關(guān)系數(shù)在0.659 7～0.824 9之間，其中，假色槭的相關(guān)系數(shù)最大；樹(shù)高與粗根生物量的相關(guān)系數(shù)在0.303 2～1.000 0之間，其中，假色槭的相關(guān)系數(shù)最大；樹(shù)高與地下生物量的相關(guān)系數(shù)在0.622 0～0.983 2之間，其中，青楷槭的相關(guān)系數(shù)最大。總體看來(lái)，大多數(shù)樹(shù)種樹(shù)高與各器官生物量相關(guān)系數(shù)都分布在0.800 0～0.900 0之間。

4 討論

不同樹(shù)種幼樹(shù)地徑、樹(shù)高和不同幼樹(shù)各器官生物量的相關(guān)分析表明，生物量模型主要有指數(shù)和對(duì)數(shù)兩種形式，針對(duì)不同的樹(shù)種和植物器官，模型的選擇形式有所不同，各器官生物量與樹(shù)高和地徑都存在不同程度的相關(guān)性。地徑和樹(shù)高相比較，各器官生物量與樹(shù)高的相關(guān)性更加密切。從地上、地下兩方面考慮，地徑和樹(shù)高與地下粗根生物量的相關(guān)性和其他器官相比較是最大的，尤其是假色槭、簇毛槭、青楷槭等樹(shù)種，相關(guān)系數(shù)均達(dá)到0.9000以上。

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The biomass estimating model of 6 saplings of Changbai Mountain

ZOU Chunyan1, WANG Jiang1, WU Jinlong2, CHENG Yuezuo3, ZHANG Mingyuan3

(1. The Forest Seed Station of Yongji County, Jilin 132200, China；2. Dagangzi Forestry Centre of Yongji County, Jilin 132200, China；3. Forestry Bureau of Yongji County, Jilin 132200, China)

Abstract:The 6 saplings of Changbai Mountain were taken as material. The relativity of ground diameter, height of tree and biomass of overground branch, leaves, underground thick root and thin root were researched respectively. The result showed that the correlation coefficient of ground diameter and each organ biomass of most tree specied was between 0.7 and 0.9. The correlation coefficient of height of tree and each organ biomass distributed between 0.8 and 0.9. Its relativity with height of tree was greater than that of ground diameter. The relativity of ground diameter and height of tree with biomass of underground thick root was the largest. Especially the correlation coefficient ofAcerpseudo-sieboldianum,Acerbarbinerve,Acertegmentosumwas more than 0.9.

Keywords:Changbai Mountain; sapling; biomass; estimating model

作者簡(jiǎn)介：鄒春燕(1973-)，女，吉林永吉人，助工，主要從事林木遺傳育種方面的工作.

收稿日期：2014-07-28

文章編號(hào)：1005-7129(2015)02-0012-03

中圖分類(lèi)號(hào)：S711

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI:10.16115/j.cnki.issn.1005-7129.2015.02.004