第11章森林生物量的测定

1、第11章 森林生物量的测定森林生物量的测定 内容提要内容提要 基本概念基本概念 树木生物量的测定树木生物量的测定 林分生物量的测定林分生物量的测定 第一节 概述 森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征。 1994年联合国粮农组织在“国际森林资源监测 大纲”中就明确规定：森林生物量是森林资源 监测中的一项重要内容。 森林生产力的调查是正确认识、管理和利用森 林生态系统的前提。 森林生物量数据是研究许多林业问题和生态问 题的基础。如森林碳储量计算；森林生产力的 测定；研究森林物质循环和能量流动 ； 一、基本概念 总初级生产力(Gross Primary productivity,GPP) ：第一

2、 生产者通过光合作用每年生产的有机物质总量 。 净初级生产力(Net Primary productivity,NPP) ：第一生 产者通过光合作用每年生产的有机物质除去呼吸消耗 部分 。单位：gm-2a-1 森林生物量(Forest Biomass) ：指在一定时间内单位空 间中森林植物群落在其生命过程中所产干物质的累积 量，也称现存量（Standing Crop Biomass）。用干物质 重量来表示，单位： kgh m2 、gm2 。 森林生产量(Forest Production)：是指森林群落中持有 绿色叶片的植物，由光合作用所产生的有机物质总量， 称为总第一性生产量 。 二、树木生

3、物量的组成 树木生物量可以分地上及地下两部分，地下部 分是指根重量（WR）；地上部分则包括树干 （WS） 、树枝（WB） 、树叶（WL）和花 、 果的重量等。乔木层中的生物量以树干约占全 层生物量的65%-75%、枝量7%-13%，叶量2%- ll%、根量ll%-20%。 森林生物量包括：乔木、灌木、草本植物、苔 藓植物、藤本植物以及凋落物生物量等。 乔木 层的生物量是森林生物量的主体，一般大约占 森林总生物量的90%以上。 二、树木生物量的组成 重量分配比： 重量测定三要素：D、H和冠量 冠量描述因子：树高（h）、枝下高 （hb）、冠长（CL）、冠幅（CW）、 冠长率（CR）、树冠圆满度（

4、CW/h）、树冠投影比（CW/D） 全树总重量 根）重量各器官（干、枝、叶、 分配比 三、鲜重与干重 鲜重鲜重 ：树体在自然状态下含水时的重量 气干重气干重：树木伐倒后，在自然大气状态下经过相当期间 失去树体内大部分水时的重量。 干重干重 （绝干重）（绝干重）：树木干燥后去掉结晶水的重量 。测定 方法：把试样放入烘箱干燥，一般在1032 ，经6 小时左右，取出称重，如二次重量有不等，再放人烘箱 烘，经6小时后取出称重，直到绝干状态（恒重）。 干重比（干重比（Pw）：）： 通过干重比把鲜重换算成绝干重。 含水率（含水率（P）：）： 鲜 干 W W P w 100 W P 鲜 干鲜 W W 树体含

5、水率变化 干重比（PW）与含水率成反比关系 纵向：树干不同部位含水率并部均匀，梢部 和胸高以下含水率最大，胸高以上逐渐减少， 再向上又增多。 横向：边材和心材因树种不同含水率也不同。 在取样时要分别树干的不同部位取样来测定 干重比（PW）或含水率。 四、叶面积测定 1）阔叶树：叶片大、形状不规则。可采用激光 （或光电）叶面积测定仪或将叶片轮廓绘在坐 标纸上，用求积仪测定其面积。一般采用以下 方法：分别各冠层（上、中、下）取100枚样 叶，测其鲜重，用直径为a cm的打孔器测100 个a cm直径园孔的面积和鲜重。 100个样叶的面积100个叶鲜重100小园片的面积 /试样重 标准木的叶面积标准

6、木的叶鲜重样叶面积/样叶 鲜重 四、叶面积测定 2) 针叶树：其形状比较规整，接近某种几 何体，按相应的表面积计算公式计算其 叶面积。 例如：樟子松、赤松和黒松等针叶2针 近似圆柱体，一个针叶为半圆柱体，其 表面积公式为： 红松每个针叶近似三棱形：S3al dldl 2 S 第二节第二节 树木生物量的测定树木生物量的测定 全部称重法 ： 这种方法是测定树木生物量最精确的方 法，获得的数据可靠,但费时、费工，工 作量极大，很少采用。 具体方法：将树木伐倒，摘除全部枝、 叶，分别称其树干、枝、叶、根的鲜重， 采样烘干得到样品干重与鲜重之比，从 而计算样木各组分的干重。 一、树干重量的测定 树干鲜重

7、在野外采用全部称重法 对选出的标准木(用径级标准木法)或样木伐倒， 按区分求积法（树干解析）把树干分成若干段， 并截取圆盘。测定各区分段和每个圆盘的鲜重。 树干鲜重各区分段重园盘梢头 将所有圆盘装入塑料袋取回，在室内从各圆 盘再取样，测定试样鲜重后，把试样放入烘箱 干燥，测得各园盘的干重，并计算各园盘的干 重比（Pw），利用Pw推算各区分段绝干重 ， 合计得到全树干的干重。 W WPW 鲜干 二、枝、叶生物量的测定枝、叶生物量的测定 树木的枝条分1年生和多年生枝。 树叶因所在树冠部位（上、中、下） 不同，其含水率不同；落叶树的叶龄 为1年，但常绿树的叶龄不同，其含水 率不同。 树木枝与叶生物量

8、的测定方法：全数 调查法、标准枝法、回归法。 （一）全数调查法 将树冠中每个枝条砍下，先测定每个枝条的带叶枝 鲜重（WBL) ，再把全部叶摘掉分别测定叶量 （ WL ）和枝量（ WB ）。但WBL WLWB 注意事项： 1）测定迅速，防止枝、叶水分蒸发； 2）测定时间：叶伸展落叶期间测定，不同季节叶量（鲜 重）变化比较大； 3）区分当年生和多年生枝、叶测定生物量； 4)）不要与其他树木的枝叶相混； 5）测定工具、精度和计量单位要一致。 （二）标准枝法 （1）以重量为基准的分级标准枝法）以重量为基准的分级标准枝法 标准枝具有平均带叶枝鲜重，叶量中等的枝条。 测定方法： 1）将树冠分上、中、下三层

9、，按顺序测定每个枝条带叶 的枝鲜重，并计算出平均带叶枝鲜重，按平均重量选 取抽取35个标准枝。 2）对标准枝摘叶，分别测定枝量和叶量，并在每一层取 烘干样品（叶：50g；枝100g）。 3）根据每层标准枝推算出各层枝、叶的鲜重和干重，然 后将各层枝、叶重量相加，得到树木的枝重与叶重。 （二）标准枝法 （2）以基径和枝长为基准的分级标准枝法）以基径和枝长为基准的分级标准枝法 标准枝具有平均基径(d0)和平均枝长(l),且叶量中庸 的树枝 。 测定方法： 1）将树冠分上、中、下三层，按顺序测定每个枝条基径(d0)和枝长 (l), ，并计算出各层平均基径和枝长， 2）选取标准枝：各层按平均基径和枝长

10、，选取抽取35个标准枝。 3）标准枝摘叶，分别测定枝量和叶量，并在每一层取烘干样品（叶： 50g；枝100g）。 4）根据每层标准枝推算出各层枝、叶的鲜重和干重，然后将各层枝、 叶重量相加，得到树木的枝重与叶重。 枝量： 叶量： n i Bi W n N W 1 B n i LiL W n N W 1 （三）回归估计法 分别每株树建立叶量（WL ）、枝量（ WB ） 与基径（d0）和枝长（l）的回归模型： b 0 adW cbl 0 adW 三、树根生物量测定 以标准木或样木之伐根为中心，将全部树根挖出。 分层(03050100cm)，边挖边拣出全部根系， 不要草根。 按粗度分级(5cm为粗根)，分别称其鲜重，并取样供烘干用。 根桩部分单独称重并取样。 根量测定费时又费工，且不易取得精确结果。经 常采用比值（地上生物量与地下生物量）方法 估计。 第三节 林分生物量的测定 林分生物量的测定方法与林分蓄积测定 方法相同，采用标准地进行。 在标准地内采用分级标准木法选择标准 木或样木测定其生物量，并以此为依据 推算全林或样地生物量。 常用方法：1）标准木法；2）回归估计 法；3）生