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文檔簡介

1、第11章 森林生物量的測定森林生物量的測定 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 基本概念基本概念 樹木生物量的測定樹木生物量的測定 林分生物量的測定林分生物量的測定 第一節(jié) 概述 森林生物量是森林生態(tài)系統(tǒng)的最基本數(shù)量特征。 1994年聯(lián)合國糧農(nóng)組織在“國際森林資源監(jiān)測 大綱”中就明確規(guī)定:森林生物量是森林資源 監(jiān)測中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。 森林生產(chǎn)力的調(diào)查是正確認(rèn)識、管理和利用森 林生態(tài)系統(tǒng)的前提。 森林生物量數(shù)據(jù)是研究許多林業(yè)問題和生態(tài)問 題的基礎(chǔ)。如森林碳儲量計(jì)算;森林生產(chǎn)力的 測定;研究森林物質(zhì)循環(huán)和能量流動 ; 一、基本概念 總初級生產(chǎn)力(Gross Primary productivity,GPP) :第一

2、 生產(chǎn)者通過光合作用每年生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)總量 。 凈初級生產(chǎn)力(Net Primary productivity,NPP) :第一生 產(chǎn)者通過光合作用每年生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)除去呼吸消耗 部分 。單位:gm-2a-1 森林生物量(Forest Biomass) :指在一定時(shí)間內(nèi)單位空 間中森林植物群落在其生命過程中所產(chǎn)干物質(zhì)的累積 量,也稱現(xiàn)存量(Standing Crop Biomass)。用干物質(zhì) 重量來表示,單位: kgh m2 、gm2 。 森林生產(chǎn)量(Forest Production):是指森林群落中持有 綠色葉片的植物,由光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)總量, 稱為總第一性生產(chǎn)量 。 二、樹木生

3、物量的組成 樹木生物量可以分地上及地下兩部分,地下部 分是指根重量(WR);地上部分則包括樹干 (WS) 、樹枝(WB) 、樹葉(WL)和花 、 果的重量等。喬木層中的生物量以樹干約占全 層生物量的65%-75%、枝量7%-13%,葉量2%- ll%、根量ll%-20%。 森林生物量包括:喬木、灌木、草本植物、苔 蘚植物、藤本植物以及凋落物生物量等。 喬木 層的生物量是森林生物量的主體,一般大約占 森林總生物量的90%以上。 二、樹木生物量的組成 重量分配比: 重量測定三要素:D、H和冠量 冠量描述因子:樹高(h)、枝下高 (hb)、冠長(CL)、冠幅(CW)、 冠長率(CR)、樹冠圓滿度(

4、CW/h)、樹冠投影比(CW/D) 全樹總重量 根)重量各器官(干、枝、葉、 分配比 三、鮮重與干重 鮮重鮮重 :樹體在自然狀態(tài)下含水時(shí)的重量 氣干重氣干重:樹木伐倒后,在自然大氣狀態(tài)下經(jīng)過相當(dāng)期間 失去樹體內(nèi)大部分水時(shí)的重量。 干重干重 (絕干重)(絕干重):樹木干燥后去掉結(jié)晶水的重量 。測定 方法:把試樣放入烘箱干燥,一般在1032 ,經(jīng)6 小時(shí)左右,取出稱重,如二次重量有不等,再放人烘箱 烘,經(jīng)6小時(shí)后取出稱重,直到絕干狀態(tài)(恒重)。 干重比(干重比(Pw):): 通過干重比把鮮重?fù)Q算成絕干重。 含水率(含水率(P):): 鮮 干 W W P w 100 W P 鮮 干鮮 W W 樹體含

5、水率變化 干重比(PW)與含水率成反比關(guān)系 縱向:樹干不同部位含水率并部均勻,梢部 和胸高以下含水率最大,胸高以上逐漸減少, 再向上又增多。 橫向:邊材和心材因樹種不同含水率也不同。 在取樣時(shí)要分別樹干的不同部位取樣來測定 干重比(PW)或含水率。 四、葉面積測定 1)闊葉樹:葉片大、形狀不規(guī)則??刹捎眉す?(或光電)葉面積測定儀或?qū)⑷~片輪廓繪在坐 標(biāo)紙上,用求積儀測定其面積。一般采用以下 方法:分別各冠層(上、中、下)取100枚樣 葉,測其鮮重,用直徑為a cm的打孔器測100 個a cm直徑園孔的面積和鮮重。 100個樣葉的面積100個葉鮮重100小園片的面積 /試樣重 標(biāo)準(zhǔn)木的葉面積標(biāo)準(zhǔn)

6、木的葉鮮重樣葉面積/樣葉 鮮重 四、葉面積測定 2) 針葉樹:其形狀比較規(guī)整,接近某種幾 何體,按相應(yīng)的表面積計(jì)算公式計(jì)算其 葉面積。 例如:樟子松、赤松和黒松等針葉2針 近似圓柱體,一個針葉為半圓柱體,其 表面積公式為: 紅松每個針葉近似三棱形:S3al dldl 2 S 第二節(jié)第二節(jié) 樹木生物量的測定樹木生物量的測定 全部稱重法 : 這種方法是測定樹木生物量最精確的方 法,獲得的數(shù)據(jù)可靠,但費(fèi)時(shí)、費(fèi)工,工 作量極大,很少采用。 具體方法:將樹木伐倒,摘除全部枝、 葉,分別稱其樹干、枝、葉、根的鮮重, 采樣烘干得到樣品干重與鮮重之比,從 而計(jì)算樣木各組分的干重。 一、樹干重量的測定 樹干鮮重

7、在野外采用全部稱重法 對選出的標(biāo)準(zhǔn)木(用徑級標(biāo)準(zhǔn)木法)或樣木伐倒, 按區(qū)分求積法(樹干解析)把樹干分成若干段, 并截取圓盤。測定各區(qū)分段和每個圓盤的鮮重。 樹干鮮重各區(qū)分段重園盤梢頭 將所有圓盤裝入塑料袋取回,在室內(nèi)從各圓 盤再取樣,測定試樣鮮重后,把試樣放入烘箱 干燥,測得各園盤的干重,并計(jì)算各園盤的干 重比(Pw),利用Pw推算各區(qū)分段絕干重 , 合計(jì)得到全樹干的干重。 W WPW 鮮干 二、枝、葉生物量的測定枝、葉生物量的測定 樹木的枝條分1年生和多年生枝。 樹葉因所在樹冠部位(上、中、下) 不同,其含水率不同;落葉樹的葉齡 為1年,但常綠樹的葉齡不同,其含水 率不同。 樹木枝與葉生物量

8、的測定方法:全數(shù) 調(diào)查法、標(biāo)準(zhǔn)枝法、回歸法。 (一)全數(shù)調(diào)查法 將樹冠中每個枝條砍下,先測定每個枝條的帶葉枝 鮮重(WBL) ,再把全部葉摘掉分別測定葉量 ( WL )和枝量( WB )。但WBL WLWB 注意事項(xiàng): 1)測定迅速,防止枝、葉水分蒸發(fā); 2)測定時(shí)間:葉伸展落葉期間測定,不同季節(jié)葉量(鮮 重)變化比較大; 3)區(qū)分當(dāng)年生和多年生枝、葉測定生物量; 4))不要與其他樹木的枝葉相混; 5)測定工具、精度和計(jì)量單位要一致。 (二)標(biāo)準(zhǔn)枝法 (1)以重量為基準(zhǔn)的分級標(biāo)準(zhǔn)枝法)以重量為基準(zhǔn)的分級標(biāo)準(zhǔn)枝法 標(biāo)準(zhǔn)枝具有平均帶葉枝鮮重,葉量中等的枝條。 測定方法: 1)將樹冠分上、中、下三層

9、,按順序測定每個枝條帶葉 的枝鮮重,并計(jì)算出平均帶葉枝鮮重,按平均重量選 取抽取35個標(biāo)準(zhǔn)枝。 2)對標(biāo)準(zhǔn)枝摘葉,分別測定枝量和葉量,并在每一層取 烘干樣品(葉:50g;枝100g)。 3)根據(jù)每層標(biāo)準(zhǔn)枝推算出各層枝、葉的鮮重和干重,然 后將各層枝、葉重量相加,得到樹木的枝重與葉重。 (二)標(biāo)準(zhǔn)枝法 (2)以基徑和枝長為基準(zhǔn)的分級標(biāo)準(zhǔn)枝法)以基徑和枝長為基準(zhǔn)的分級標(biāo)準(zhǔn)枝法 標(biāo)準(zhǔn)枝具有平均基徑(d0)和平均枝長(l),且葉量中庸 的樹枝 。 測定方法: 1)將樹冠分上、中、下三層,按順序測定每個枝條基徑(d0)和枝長 (l), ,并計(jì)算出各層平均基徑和枝長, 2)選取標(biāo)準(zhǔn)枝:各層按平均基徑和枝長

10、,選取抽取35個標(biāo)準(zhǔn)枝。 3)標(biāo)準(zhǔn)枝摘葉,分別測定枝量和葉量,并在每一層取烘干樣品(葉: 50g;枝100g)。 4)根據(jù)每層標(biāo)準(zhǔn)枝推算出各層枝、葉的鮮重和干重,然后將各層枝、 葉重量相加,得到樹木的枝重與葉重。 枝量: 葉量: n i Bi W n N W 1 B n i LiL W n N W 1 (三)回歸估計(jì)法 分別每株樹建立葉量(WL )、枝量( WB ) 與基徑(d0)和枝長(l)的回歸模型: b 0 adW cbl 0 adW 三、樹根生物量測定 以標(biāo)準(zhǔn)木或樣木之伐根為中心,將全部樹根挖出。 分層(03050100cm),邊挖邊揀出全部根系, 不要草根。 按粗度分級(5cm為粗根),分別稱其鮮重,并取樣供烘干用。 根樁部分單獨(dú)稱重并取樣。 根量測定費(fèi)時(shí)又費(fèi)工,且不易取得精確結(jié)果。經(jīng) 常采用比值(地上生物量與地下生物量)方法 估計(jì)。 第三節(jié) 林分生物量的測定 林分生物量的測定方法與林分蓄積測定 方法相同,采用標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行。 在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)采用分級標(biāo)準(zhǔn)木法選擇標(biāo)準(zhǔn) 木或樣木測定其生物量,并以此為依據(jù) 推算全林或樣地生物量。 常用方法:1)標(biāo)準(zhǔn)木法;2)回歸估計(jì) 法;3)生

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