騰沖市杉木人工林生物量研究

王繼興，徐丕聰，李曼青

(云南省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院大理分院，云南 大理 671000)

對于林木個(gè)體而言，生物量是指其各器官質(zhì)量的總和。生物量和生產(chǎn)力也是研究人工林生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)的基礎(chǔ)，是評估人工林固碳潛力的主要內(nèi)容和反映人工林生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能的重要指標(biāo)之一[1-2]。秦立厚等人根據(jù)52株杉木地上部分生物量的實(shí)際測量數(shù)據(jù)，建立杉木單木地上部分生物量一元與二元模型，結(jié)果表明，可以通過增加建模樣本來減小模型參數(shù)不確定性.二元生物量模型總的不確定性要低于一元生物量模型[3]。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于云南省騰沖市中和鎮(zhèn)新歧村秋田坡杉木種植基地，年均降雨量為1 491 mm，年平均氣溫17 ℃，土壤為紅壤，屬印度洋季風(fēng)濕潤性氣候。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在杉木人工林地中選擇8個(gè)具有代表性的樣地，每個(gè)樣地20 m×30 m，對每個(gè)樣地進(jìn)行每木檢尺，測出林木的樹高、胸徑、冠幅、枝下高，并算出平均值。根據(jù)平均值，在每個(gè)樣地內(nèi)找出3株接近平均值的樣木作為標(biāo)準(zhǔn)木，對每個(gè)樣地內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)木做好標(biāo)記。采用分層切割法對這24株標(biāo)準(zhǔn)木進(jìn)行測量，分別伐倒24株標(biāo)準(zhǔn)木，每株標(biāo)準(zhǔn)木整株分別測出樹干、樹皮、枯枝、活枝和葉的質(zhì)量，地下部分的根系按根蔸、粗根、中根、細(xì)根分別測量，采集每個(gè)組分部分200～300 g樣品帶回實(shí)驗(yàn)室，在85 ℃ 恒溫的條件下烘干到質(zhì)量不變?yōu)橹埂?/p>

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

對測量數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel進(jìn)行匯總計(jì)算，運(yùn)用SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析[4]、相關(guān)性分析和采用Duncan進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果分析

2.1 杉木生長情況調(diào)查

從表1可看出，在調(diào)查的8個(gè)樣地中，胸徑最大的是樣地5，達(dá)到8.1 cm；胸徑最小的是樣地1，胸徑僅為6.1 cm。樹高最大的是樣地5，達(dá)到8.0 m；樹高最小的是樣地1，樹高為6.4 m。枝下高最高的是樣地2，枝下高為2.2 m；枝下高最小的是樣地4，枝下高僅為0.8 m。冠幅最大的是樣地2，冠幅為1.3 m；冠幅最小的是樣地6和樣地8，冠幅為0.5 m。

表1 杉木的生長量狀況

注：表中所得數(shù)據(jù)為3次重復(fù)測定所得數(shù)據(jù)的均值，下同。

2.2 杉木單株生物量調(diào)查結(jié)果

從表2可以看出，8個(gè)樣地的單株生物量分別為22.78、24.73、23.48、23.00、25.32、23.85、23.30和23.21 kg；8個(gè)樣地的平均值為23.71 kg。單株生物量最大的為樣地5，最小的為樣地1，最大值為25.32 kg、最小值為22.78 kg。8個(gè)樣地的杉木單株生物量均值極顯著差異。

表2 杉木人工林平均單株生物量及其分布 kg

2.3 杉木各部位生長量與測樹因子的相關(guān)性

表3 杉木生長量與生物量的相關(guān)表

注：**表示在0.01水平的極顯著相關(guān)，*表示在0.05水平的顯著相關(guān)，下同。

從表3可知，杉木樹葉的生物量與杉木枝下高、冠幅大小的相關(guān)性很高，且都為極顯著正相關(guān)，跟冠幅的相關(guān)性達(dá)到0.937；杉木活枝的生物量與杉木胸徑、樹高相關(guān)不顯著，而且其相關(guān)系數(shù)較小，但是活枝生物量與杉木的枝下高、冠幅都呈極顯著正相關(guān)，而且相關(guān)系數(shù)比較大，分別為0.891和0.893；杉木枯枝生物量與杉木胸徑、樹高都為極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)較高，分別為0.577、0.576，與枝下高、冠幅為不顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)比較??；杉木樹干生物量與杉木胸徑、樹高呈顯著正相關(guān)的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為0.496、0.496。樹干生物量與枝下高、冠幅呈不顯著正相關(guān) ，且相關(guān)系數(shù)較??；杉木林分根蔸的生物量與杉木胸徑、樹高呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)較大，分別為0.977、0.965。根蔸生物量與枝下高顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.421。根蔸與冠幅相關(guān)不顯著，相關(guān)系數(shù)很小，僅為0.084；杉木粗根的生物量與杉木胸徑、樹高成極顯著正相關(guān)的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)都較大，分別為 0.953、0.941。粗根與枝下高顯著正相關(guān)，與冠幅相關(guān)不顯著，相關(guān)系數(shù)分別為0.449、0.101；杉木中根生物量與胸徑、樹高呈極顯著正相關(guān)，其系數(shù)分別為0.94、0.910，中根生物量與枝下高顯著正相關(guān)，與冠幅相關(guān)不顯著，系數(shù)分別為0.494、0.196；杉木細(xì)根生物量與胸徑、樹高呈極顯著正相關(guān)，其中與胸徑的相關(guān)性較大，為0.910。細(xì)根與杉木枝下高相關(guān)不顯著，與冠幅呈不顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)性較小。

3 結(jié)論與討論

從調(diào)查結(jié)果看出，不同的杉木樣地單株生物量各不相同，杉木的單株生物量大小跟很多因素有關(guān)。其中冠幅對杉木的生物量影響最大，影響最小的是細(xì)根，杉木單株生物量分布于各個(gè)器官，生物量大小排序?yàn)椋簶涓?樹枝>活枝>根蔸>粗根>中根>枯枝>細(xì)根。人類在利用杉木時(shí)，主要是利用杉木的樹干部分，因此如何提高杉木樹干生物產(chǎn)量，一直以來是林業(yè)工作者研究的問題?？梢酝ㄟ^間伐、擇伐、修枝等撫育方式對林分進(jìn)行管理。我們應(yīng)該更深入地研究杉木生物量的增長規(guī)律，研究更多因素與杉木生物量的關(guān)系，找出能夠增加杉木生長量的主導(dǎo)因子，充分利用資源，因地制宜，利用主導(dǎo)因子培育出干形、品質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品，解決木材質(zhì)量不佳、不能滿足需求的問題，發(fā)揮杉木林分最大的經(jīng)濟(jì)效益。