大青山华北落叶松人工林生物量研究.doc

大青山华北落叶松人工林生物量研究 doi：10.13360/j.issn.1000-8101.xx.04.032：S750 张冬燕1，王冬至2 （1.河北农业大学商学院，河北保定071000；2.河北农业大学林学院） 摘要：华北落叶松是我国东北部主要针叶树种之一，研究华北落叶松人工林的生物量对提高林分生态价值具有重要作用。采用固定样地调查法对样地内乔木层、灌木层和草本层的生物量进行取样与调查，结果表明乔木层生物量为标准木52.36kg/株、优势木118.33kg/株、被压木8.55kg/株，灌木生物量为7.2577103kg/hm2，草本生物量5.49kg/hm2。林下灌木及草本植物生物量对整个林分生态效益具有一定程度影响，因此，在经营过程中应改善林分结构，使林分发挥最大生态效益。 关键词：华北落叶松；重要值；生物量；固定样地法 StudyonbiomassoflarchplantationintheDaqingMountain ZHANGDongyan，WANGDongzhi Abstract：Larixprincipis?rupprechtii（larch）isamajorpositiontreeofalpineconiferousplantationinthenortheast，north，southwestofChina.Thebiomassoflarchplantationplaysanimportantroleinenhancingtheeconomicandecologicvalueofplantation.Wesampledandinvestigatedthebiomassofthetreelayer，shrublayerandherblayerbythemethodoffixedsampleplotsurvey.Theresultsindicatedthatthebiomassofthestandardwoodofthetreelayerwas52.36kg/strains，whichofthedominanttreewas118.33kg/strains，oftheoppressedwoodwas8.55kg/strains，oftheshrubwas7.2577103kg/hm2，andoftheherbwas5.49kg/hm2.Thestructureoftheplantationshouldbeimprovedtoreleasemoreeconomicbenefitofthelarchplantation. Keywords：Larixprincipis?rupprechtii；importantvalue；biomass；fixedsampleplotsurvey Firstauthorsaddress：BusinessCollegeofAgriculturalUniversityofHebei，Baoding071000，Hebei，China ：xx-11-06 修回日期：xx-03-11 基金项目：国家林业公益性行业科研专项（xx04027-03）。 作者简介：张冬燕（1979-），女，讲师，主要从事森林经营管理研究。E?mail：zhdys163. 森林生物量从一定程度上反映了森林生态系统的生产能力，21世纪以来，我国对森林生物量相关方面的研究越来越重视。森林生物量是林分或群落在一定时间内有机物质的积累总量1，其有机物质的积累数量会受到诸如气候、林分结构、人为干扰等多种因素的影响2，森林生物量的研究是深入研究林分空间结构分布3、森林养分循环4及评价森林生产力的基础性研究5-6。因此本研究对华北落叶松人工林乔木层、灌木层和草本层生物量进行研究，为优化人工林空间结构、提高森林碳汇及生产力评价提供科学的理论基础。 1研究区概况 研究区位于内蒙古呼和浩特市和包头市北侧，属于阴山山脉中段大陆性气候，地理坐标为11045521113212E，403741405730N，海拔10502374m，年均降水量约为400mm，年蒸发量1800mm，年均气温5.9。研究区四季分明，光照、水分及热量资源较为丰富。土壤类型主要有淋溶灰褐土、粗骨土、灰褐土和草灌灰褐土。研究区植物种类较多，主要乔木树种为华北落叶松、樟子松、白桦等，主要灌木树种为绣线菊、杜香、黄刺玫等，主要草本植物为山葱、苔草、田旋花等。 2研究方法 在研究区内选择经营历史及立地条件基本一致的临时样地41块（30m30m）进行调查，对样地内样木进行每木检尺，观测并记录样地基本立地因子（海拔、土层厚度、坡位等），按胸径大小来筛选解析木，计算样地内所有样木胸径平均值来确定标准木。按每100m2选取1株胸径最大的树作为优势木4-5，计算选取优势木胸径的平均值作为样地的优势木。将胸径最小的立木确定为被压木。在每块样地内伐倒标准木、优势木、被压木各1株，共选择解析木123株（平均木41株、优势木41株、被压木41株），分别获取样木树枝、树干、树叶、树皮带回实验室，在85烘箱内烘干24h至质量恒定求得样木质量，然后换算出单株样木各器官生物量。 落叶松林下植被主要包括灌木和草本，在样地内呈品字形设置5个2m2m小样方，对林下灌木物种、高度、多度及盖度等进行调查，并将样方内灌木全部刈割后带回实验室烘干计算其生物量。在所调查的样地内发现华北落叶松林下灌木种类较少，主要包括绣线菊、杜香、榆叶梅、黄刺梅等。在每个样地内按正三角形设置5个1m1m小样方并对样方内草本植物种类、高度及盖度等因子进行调查并将样方内草本植物全部刈割后带回实验室烘干计算其生物量，草本植物主要包括山葱、苔草、田旋花、黄精、玉竹、披肩草、蒿、麻风廖、萎陵菜等。 3结果与分析 3.1乔木层生物量 对样木不同器官生物量进行了统计并对优势木、标准木和被压木的相同器官生物量进行了方差分析（表1）。由表1可以看出研究区华北落叶松人工林生物量大小分别为：优势木标准木被压木，优势木和标准木不同器官生物量大小分别为：树干生物量最大，树枝和树叶次之，树皮生物量最小，而被压木地上部各个器官生物量分配关系为：树干生物量最大，树皮和树枝次之，树叶生物量最小。对样木各个器官生物量进行方差分析结果表明，不同样木相同器官的生物量差异显著（P=0.0030.05），由此可以看出在森林经营管理的过程中，尽力减少优势木和被压木的存在，优势木的生物量虽然最大，但是数量较少、分布不均匀，影响其相邻木生长，被压木的生物量最低趋于死亡的状态，应在森林经营管理的过程中尽早采伐，从而保证整个林分趋于标准化，提高林分的生产力获得最大的经济效益。 3.2灌木层生物量 灌木层作为研究区落叶松林下的主要植被类型，对林分总得生物量具有重要作用，不同灌木树种生物量分配见图1。图1可知，绣线菊生物量最大约占灌木层生物量的42%，其次为杜香、榆叶梅和黄刺梅，其生物量分别占灌木层生物的29%，16%和12%，其余灌木生物量约占灌木层生物总量的1%。可见落叶松林下的灌木生物量对整个林分的生物量有重要的影响，落叶松林下的部分灌木具有很高的绿化价值和药用价值。为了提高整个林分的经济效益，增加林农的收入，应该对林下的灌木进行合理的经营与管理。 3.3草本层生物量 大青山落叶松林下生有苔草、唐松草、玉竹、野豌豆、早熟禾等草本植物，通过对所选取样地内的草本植物进行野外调查获得的数据和刈割后的部分草本植物带回实验室进行烘干获得数据结合，经过计算得到了落叶松林下草本植物的生物量，见表2。 表2可知，华北落叶松人工林林下的草本植物种类较多，其中苔草、唐松草、玉竹这3种草本植物重要值分别为42.24%，13.95%和12.36%。表明这3种草本植物适宜在华北落叶松人工林下生长且生长良好，对改善林分结构特征及提供林分生物量具有重要作用。 4讨论 森林生物量是许多生物因素和非生物因素综合作用的结果并受林分类型、年龄及密度因子的影响7，树木生物量一般包括树干、树枝、树叶和树皮4个分量，其中树干生物量所占比例最大8。本研究结果表明内蒙古大青山人工落叶松林的地上部分生物量乔木大于灌木，灌木大于草本；在林分的乔木层中标准木、优势木、被压木地上部分生物量存在着较大差异，在林分的经营管理过程中，为了增加林分的生物量提高经济效益，应尽早伐除被压木，使优势木和标准木的生物量差距尽量缩小。林分下的灌木和草本植物都具有很高的观赏价值和药用价值，在保证林分乔木层具有最高价值的前提下，合理地经营管理林下的灌木和草本植物，使林分在充分发挥生态效益的情况下，还要调整林分使其具有更合理的结构，让林分具有最高的生态价值及经济价值，使森林的生态效益与经济效益相结合，形成可持续发展的森林结构，实现森林的永续利用。 参考文献 1董利虎，李凤日，贾炜玮.基于线性混合效应的红松人工林枝条生物量模型J.应用生态学报，xx，24（12）：3391-3398. 2孙玉军，张俊，韩爱惠，等.兴安落叶松（Larixgmelini）幼中龄林的生物量与碳汇功能J.生态学报，xx，27（5）：1756-1762. 3马炜，孙玉军.我国的森林生物量研究J.世界林业研究，xx，22（5）：71-76. 4宁哲，孙恒.林业生态效益的计量与实现J.东北林业大学学报，2000，28（2）：55-56. 5薛春泉，叶金盛，杨加志，等.广东省阔叶林生物量的分布规律研究