劉長霞

(清原滿族自治縣國營楊樹崴子林場，遼寧 撫順 113308)

林木生物量是研究許多林業(yè)和生態(tài)問題的基礎(chǔ)，是以樹木為主體的生態(tài)系統(tǒng)最顯著的數(shù)量特征之一。不僅反映森林與環(huán)境物質(zhì)循環(huán)和能量流動上的復雜作用關(guān)系，又是一個可考量的經(jīng)濟指標，代表著森林經(jīng)營水平和保護利用價值的高低。生物量即一定面積上活生物體干物質(zhì)現(xiàn)存的質(zhì)量。[1,4]為了研究天然次生混交林水曲柳(Fraxinusmandshurica)生物量，采用標準木分解法，把活立木伐倒，按照不同組織器官進行分解，經(jīng)烘干后稱取干物質(zhì)質(zhì)量。

1 研究材料與方法

1.1 標準木的觀測

2016年在遼寧新賓滿族自治縣陡嶺林場28 a水曲柳和日本落葉松(Larixkaempferi)帶狀混交林內(nèi)設(shè)固定標準地，分別在不同混交帶設(shè)樣方，面積為400 m2(20 m×20 m)，把樣方內(nèi)的所有標準木進行樹高和胸徑精測。

1.2生物量測定

1.2.1 樹干生物量和生長量測定 選擇平均標準木被伐倒后，按2 m區(qū)分段截取5 cm厚度的圓盤(0、1.3、3.6、5.6、7.6、9.6、11.6、13.6、15.6)，圓盤在現(xiàn)場稱取鮮質(zhì)量，并鉆取鮮質(zhì)量1 kg左右的樣品精測鮮質(zhì)量，帶回室內(nèi)進行含水率測定，并通過樣本換算成樹干干質(zhì)量生物量，對圓盤進行樹干解析。

1.2.2 側(cè)枝生物量分級 水曲柳和落葉松用卡尺測量側(cè)枝基徑，可把標準木側(cè)枝分成3個級，1級基徑>3.5 cm，2級基徑>2.5 cm，3級基徑>1.5 cm，4級基徑≤1.5 cm ,分別記載各級側(cè)枝數(shù)，每一級側(cè)枝抽取數(shù)量不等的側(cè)枝。

1.2.3 枝葉根生物量測定 枝、葉、根經(jīng)截取、摘葉、挖掘后現(xiàn)地稱取鮮質(zhì)量，取部分鮮樣精確(精確到0.01 g)稱質(zhì)量后帶回室內(nèi)烘至恒質(zhì)量，計算干質(zhì)量，通過計算成枝、葉和根生物質(zhì)量。

1.3 生物量算法

依據(jù)實測得到了標準木胸徑、樹高(D2H)為自變量，室內(nèi)烘干得到的樹木各種器官生物量(W)為因變量，利用直線回歸、對數(shù)回歸、冪回歸、指數(shù)回歸進行數(shù)理統(tǒng)計分析。

數(shù)據(jù)經(jīng)DPS和Excel數(shù)理統(tǒng)計軟件完成計算，應用回歸分析，建立樹木不同器官生物量模型。

2 結(jié)果與分析

許多研究結(jié)果顯示，林木的胸徑和樹高是較為穩(wěn)定而且與樹木不同器官組織有較好的相關(guān)性，是重要的數(shù)量化因子。根據(jù)不同的回歸數(shù)學模型計算出的回歸系數(shù)(r)值的大小，選擇回歸系數(shù)最大、回歸數(shù)學模型擬合效果最好，建立回歸數(shù)學模型。通過計算以冪回歸模型回歸系數(shù)最大，表達胸徑樹高與生物量精確度最高。冪回歸模型取對數(shù)后可表達為：

lnW=a+blnD

(1)

lnW=a+bln(D2H)

(2)

表1 日本落葉松生物量回歸方程

由表1回歸方程(2)看出，由冪回歸擬合出的日本落葉松生物量回歸系數(shù)在0.991～0.999區(qū)間，經(jīng)顯著性檢驗在P0.05水平達到顯著，說明(2)擬合出的回歸方程符合精度要求。從表1回歸方程(2)r系數(shù)的大小還可以看出，樹干和全株回歸系數(shù)最高，說明生物量較為穩(wěn)定，計算結(jié)果精度較高。樹枝、樹葉和樹根回歸系數(shù)最小，說明生物量變化的隨機性較大，穩(wěn)定性相對較弱。

表2 28年生日本落葉松不同器官生物量及分配關(guān)系

從表2的28齡日本落葉松不同器官生物量及分配關(guān)系看出，生物量的大小排序概括為：全株>地上>樹干>樹根>樹枝>樹葉。

從表3回歸方程(2)看出，水曲柳冪回歸計算出的系數(shù)和回歸系數(shù)，回歸系數(shù)大小區(qū)間為0.992～0.999，經(jīng)顯著性P0.05水平檢驗達到顯著水平，說明用冪回歸擬合效果較好。從中看出全株和樹干生物量的回歸系數(shù)最大，說明擬合的回歸方程誤差較小?？傮w看出水曲柳的生物量回歸系數(shù)均較高，可以用于樣本區(qū)域的生物量的計算。

表3 水曲柳生物量回歸方程

表4 28年生水曲柳不同器官生物量及分配關(guān)系

由表4可看出水曲柳不同器官生物量及分配關(guān)系，就地上生物量而言，樹干為89.01%，樹枝為6.59%，樹葉為4.4%。不同器官從整株占比關(guān)系可看出，樹干為64.58%，樹枝為4.78%，樹葉為3.19%，地上為72.55%，樹根為27.45%。

從落葉松和水曲柳整株生物量來看局部生物量，有這樣一個規(guī)律。樹干生物量最大，其次樹根，在依次是樹枝和樹葉。

3 結(jié)論與討論

3.1 水曲柳與日本落葉松帶狀混交林是針闊混交林的一種配置方式。通常，針闊混交林在生態(tài)功能上較純林穩(wěn)定，生物多樣性也較單一純林樹種豐富，因此營造針闊混交林是生態(tài)林業(yè)值得提倡的一種營造技術(shù)。

3.2 從水曲柳和日本落葉松帶狀混交林的生物量數(shù)據(jù)上看，日本落葉松的生物量明顯要大于水曲柳生物量，即針葉樹的干物質(zhì)積累水平要高于闊葉樹。

3.3 帶狀針闊混交林與行混針闊混交林兩種不同混交方式，均有利于提高林分的整體質(zhì)量，但從生物量上考慮，有待進一步比較研究。

3.4 從立地條件上考慮，不同的立地條件，對混交林的生物量有較大的影響。因為水曲柳樹種較適宜土層較厚溝旁和山下腹潮濕水分充足的立地條件，而日本落葉松在水分相對較少的山上腹和中腹均能滿足生長的要求，但有一個共同特點是土層較厚有利于生物量的積累，因此土層厚度是兩個樹種選擇立地條件的共性問題，而從水分條件考慮要在造林時應兼顧土層厚度和坡位2個重要因素，地點應選擇山地的中下腹的潮濕土壤。

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[1] 董利虎,李鳳日,宋玉文.東北林區(qū)4個天然針葉樹種單木生物量模型誤差結(jié)構(gòu)及可加性模型[J].應用生態(tài)學報,2015,26(3):704-714

[2] 李國升.不同林分密度對日本落葉松生物量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，2017，45(15):162-163,170

[3] 胡屾,郭海灃.不同林分條件下落葉松人工林生物量研究[J].林業(yè)科技情報，2017,49(1)：24-27

[4] 申桂艷.遼東山區(qū)不同林齡落葉松林分 林木各器官生物量分配特征[J].防護林科技，2017(2):14-16