闽北丝栗栲的单木级生物量模型及估算参数

熊雨忠

摘要 [目的]研究丝栗栲单木级生物量模型及估算参数。[方法]以闽北典型的阔叶树种——丝栗栲为研究对象，基于20株标准木的测量数据建立丝栗栲的单木级生物量模型和生物量估算参数。[结果]①筛选出总量及各部分生物量模型分别是B=0.095D2.561（整株）、B=0.026（D2H）0.986（树干）、B=0.004D2.916（树枝）、B=0.002D3.074（树叶）、B=0.085D2.536（地上）和B=0.010D2.718（地下）。②生物量换算系数的平均值为0.853 mg/m3（n=20，SD=0.167）；生物量扩展系数的平均值为1.403（n=20，SD=0.260）；根茎比的平均值为0.189（n=20，SD=0.046）。[结论]该研究为亚热带常绿阔叶林的森林生物量准确估算提供了必要的数据支撑。

关键词 生物量模型；生物量估算参数；丝栗栲；闽北

中图分类号 S718.52 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）20-06761-01

Individuallevel Biomass Models and Biomass Factors for Castanopsis fargesii Forest in Northern Fujian Province

XIONG Yuzhong

（Pushang State Forestry Farm of Fujian Province， Nanping， Fujian 353205）

Abstract [Objective]Individuallevel biomass models and biomass factors for Castanopsis fargesii forest were studied.[Method] Castanopsis fargesii is an important dominant tree species in subtropical evergreen broadleaved forests. Using biomass measurements of 20 individual trees， biomass allometric equations and biomass estimation factors were analyzed. [Result ]① The optimal equations were B=0.095D2.561 for whole tree， B=0.026（D2H）0.986 for stem， B=0.004D2.916 for branch， B=0.002D3.074 for leaf， B=0.085D2.536 for aboveground tree， and B=0.010·D2.718 for roots； ② the means of biomass conversion and expansion factors， biomass expansion factors and root：shoot ratios were 0.853 mg/m3 （n=20， SD=0.167）， 1.403 （n=20， SD=0.260） and 0.189 （n=20， SD=0.046）， respectively. The research provides the necessary data to estimate accurately the forest biomass of subtropical evergreen broadleaved.

Key words Biomass model； Biomass estimation factors； Castanopsis fargesii； Northern Fujian

森林生态系统作为陆地生态系统的主体，不仅维护着区域生态环境，而且在调节全球碳平衡、减缓大气中温室气体浓度上升以及维护全球气候系统等方面具有不可替代的作用。森林生物量及其动态一直是研究许多林业和生态问题的基础，还是陆地生态系统碳源/汇评估（如国家温室气体清单、林业碳补偿项目等）的核心内容[1-2]。《联合国气候变化框架公约》第4款和第12款规定，所有缔约方均需向公约缔约方大会递交履约信息通报（即国家温室气体排放清单），其中土地利用变化和林业温室气体清单是其重要组成部分；同时《京都议定书》确立的清洁发展机制（CDM）造林再造林活动，也需要准确、透明地计算生物量碳贮量及其变化[1-2]。目前，常采用生物量模型和生物量参数的方法评估不同尺度森林生物量及其动态[3-4]。政府间气候变化委员会（IPCC）发布的有关技术指南也建议采用这2种方法，如《2006年IPCC国家温室气体清单编制指南》（IPCC，2006）。常用的参数包括生物量换算系数、生物量扩展系数、根茎比、木材密度等4个[1，3-4]。

目前，我国针对生物量模型和估算参数的研究主要集中在针叶林，如落叶松林、杉木林、松林等森林类型上[4-5]。很少见到针对亚热带常绿阔叶林优势树种生物量模型和估算参数的研究。丝栗栲是中亚热带常绿阔叶林的重要优势种。该研究以丝栗栲为对象，利用生物量实测数据，构建闽北地区丝栗栲的单木级生物量模型，同时研究其生物量估算参数值及其变化规律，为区域森林生物量估算提供必要的数据支撑。

1 研究区概况

埔上林场位于福建省南平市顺昌县，气候为亚热带海洋性季风气候，地处低山丘陵地带，海拔为200～400 m，坡度多在20°～30°，全年平均气温18.5 ℃，極端高温40.5 ℃，年平均降雨量1 880 mm，年平均日照时数1 699 h，无霜期260 d以上，土壤以红壤为主，土层深厚，理化性能良好，腐殖质多为中层。

2 研究方法

2.1 林木生物量的测定

在全面踏查的基础上，选择具有代表性的地段，设置了20 m×20 m的临时样地共20块。在所设立的标准地上进行每木调查，按径级记录株数，计算平均胸径。依此平均胸径选取1株标准木，伐倒后用分层切割法，从树基部开始，依次按0、1.3、2.6、4.6、6.6 m等的顺序进行树木解析，并截取树高的圆盘。现场测定树干鲜重并进行取样。树枝叶重可选用全数法、回归法、标准枝法、分级法和抽样法等方法。前2个方法野外工作量太大，一般很少应用，此次选用标准枝法。首先将树冠中全部侧枝编号并量取基径及枝长，分别求算平均值，然后按平均基径及平均枝长抽取标准枝，测定其枝鲜重和叶鲜重，并分别取样。根重的测定方法为从树干位置开始向四周小心清除表土，弄清横向根群的水平伸展范围，从表层开始逐渐向下挖掘，使根系全部露出，最后将根系全部挖出，深度以最深根系为准，将挖出的根系分为主根和侧根，分别称鲜重，并取样。

将上述所采的样品带回实验室，放入烘箱中，在85 ℃下烘干至恒重，测定样品的含水率，通过含水率将各器官的鲜重换算成干重。

2.2 生物量模型

胸径（D）和树高（H）是影响林木器官生物量最重要的测树指标。该文以D和D2H为自变量，选择常用的幂函数来描述林木器官和总生物量与测树指标之间