帽儿山地区6种灌木地上生物量估算模型

选择帽儿山地区6种典型灌木暴马丁香(Syringa reticulata var.amurensis)、刺五加(Acanthopanax senticosus)、鸡树条荚蒾(Viburnum sargentii)、乌苏里绣线菊(Spiraea ussuriensis)、毛榛(Corylus mandshurica)、卫...     

吉林金沟岭林场不同密度天然云冷杉林林下主要灌木生物量模型

为了研究吉林省汪清县金沟岭林场林下灌木的生物量,以该林场3种不同郁闭度(0.6,0.8,1.0)的天然红皮云杉Picea koraiensis,鱼鳞云杉Picea jezoensis和冷杉Abies nephrolepis林为研究对象,以灌木生物量实测数据为基础,用R软件拟合了灌木层出现频率较高的13个物种单一物种生物量最优模型和各物种不同器官的最优模型,挑选判定系数R2和方差分析F值较大,剩余标准差E_SEE和平均相对误差E值较小的作为生物量最优模型,以及探索了不同主林层密度下各物种生物量的差异与分配。结果表明:各物种不同器官最优模型除了青楷槭Acer tegmentosum叶和根,花楷槭Acer ukurunduense干为幂函数外,其他多为一元二次方程或二元一次方程;单一物种混合模型多为一元二次方程或二元一次方程。枝、干最优模型的自变量多为D2H(D为地径,H为株高)和CH(C为冠幅,H为株高);根系多采用因子D2H。林下灌木生物量(W)随着林分密度的减小,出现先减小后增大的趋势,即W(0.6)＞W(1.0)＞W(0.8)。图2表4参27     

阔叶红松林下早春植物生物量分配

为探索早春植物对于早春环境是否具有相似的生活史类型,对蛟河实验管理局阔叶红松林样地1年内8种常见早春植物进行了4次调查,采用全收获法获取早春植物生物量并每隔2 d观察1次物候,对样地内早春植物各器官生物量分配的季节动态及其种间差异进行了初步分析,构建了株高与生物量的线性回归模型。结果表明:8种早春植物的开花、结果历程总体相差较大,但花果期普遍较短(34~48 d)。8种早春植物在生长过程中各器官生物量差异均达到极显著水平(P＜0.01),8种早春植物总生物量(0.1~4.0 g)和株高(7~23 cm)普遍较小,各早春植物在自身总生物量和株高变化上总体呈现出相同的变化趋势。8种早春植物在相同日期根冠比和生殖分配比差异均达到极显著水平(P＜0.01),同一早春植物在不同日期根冠比和生殖分配比差异也均达到极显著水平(P＜0.01),生殖分配总体维持在较低水平(＜13%)。8种早春植物在生长过程中总生物量向地下生物量的分配比例明显提高。以株高为自变量,构建8种早春植物总生物量5种线性回归模型,模型验证结果显示菟葵的拟合效果最好,其他7种早春植物平均相对误差绝对值(RMA)较大,但总体与建模标准相符。由此推测,早春植物在生物量分配方面具有相似的生活史策略。      

千烟洲试验区几种灌木生物量估算模型的研究

灌木生物量是衡量植被生产力的重要指标，灌木的生物量与高度、地径之间具有密切的关系．选择千烟洲试验区内的长托菝葜、牡荆、山莓、紫珠4种主要灌木，采用数学模拟的方法，以实测数据为基础，建立了灌木生物量的回归方程，并进行了检验和模拟验证，结果良好，能够用于生物量的估算。     

大岗山林区几种常见灌木生物量估算与分析

以江西省大岗山年株林场常绿阔叶林、人工杉木林、天然毛竹林3种典型森林类型为研究对象,调查研究了10种分布较广泛的灌木树种的高度、基径、冠幅范围和干湿比,通过回归分析构建各物种以植冠面积(A)、植株体积(V)、基径与株高乘积(DH)、基径平方与株高乘积(D2H)等为自变量的最优器官和全株生物量模型,并用最优模型对不同森林类型下这10种灌木生物量情况进行了研究。结果表明,单一物种器官和全株生物量最优模型多为二次或者三次方程,叶生物量最优模型采用的自变量多为V或者A,干、枝最优模型采用的自变量多为DH、D2H或者V,根最优模型采用的自变量多为D2H和V,全株生物量最优模型采用的自变量多为D2H或者V。常绿阔叶林、人工杉木林、天然毛竹林下这10种灌木的总生物量分别为1 284.38、1 088.08、968.13 kg·hm-2。     

长白落叶松林下灌木生物量模型研究

以长白落叶松人工林林下灌木为研究对象,采用数学模拟的方法,以实测生物量数据为基础,构建灌木层最佳生物量预测回归模型.结果表明:林下常见灌木单株生物量模型以二次多项式及乘幂方程为最佳估算模型,以复合因子基径面积、植干体积、植冠面积及植冠投影体积为最佳模型参数;灌木层混合生物量(WT)模型以复合因子植干体积(VD)为最佳模型参数,其模型方程为WT=9.00×10-6 V2D+0.389VD+57.598(R2 =0.933).     

阿尔泰山林下灌木生物量生长模型研究

[目的]研究阿尔泰山林下灌木生物量生长模型。[方法]以新疆阿尔泰山常见的6种林下灌木多刺蔷薇(Rosaspinosissima Linn.)、蓝果忍冬(Lonicera cearulea Linn.)、黑果小檗(Berberis heteropoda Schrenk.)、新疆方枝柏(Juniperus pseudosabina Fisch.et Mey.)、大叶绣线菊(Spiraea Chamardryfolia Linn.)、黑果栒子(Cotoneaster melanocarpus Lodd.)为研究对象,利用不同函数和自变量(D2H)构建单一物种的器官及个体生物量估算模型,筛选出相关性最高、拟合度最好的模型作为生物量最佳估算模型。[结果]阿尔泰山6种常见灌木单株生物量从大到小依次为黑果栒子[(20.78±8.99)kg]、黑果小檗[(13.24±6.14)kg]、蓝果忍冬[(12.17±3.63)kg]、大叶绣线菊[(9.20±3.74)kg]、新疆方枝柏[(4.87±0.96)kg]、多刺蔷薇[(4.09±1.78)kg];通过对不同物种不同营养器官的Pearson相关检验发现,除了新疆方枝柏外,其余5种灌木各营养器官生物量差异显著(P0.05);对阿尔泰山6种灌木各营养器官生物量和单株生物量共拟合27组模型,其中线性函数7组,二项式函数9组,指数函数6组,对数函数4组,幂函数1组。27组函数均达到显著水平(P0.05)。[结论]该研究可对阿尔泰山森林生物量的估算提供理论依据。     

利用数码照片估算灌木地上生物量的研究

灌木在干旱半干旱地区的生态系统中具有重要作用,高精度、非破坏性的灌木生物量估算方法已成为亟需解决的问题。利用数码拍照法对狼牙刺、山桃、沙棘、柠条、丁香、虎榛子、荆条和酸枣8种灌木进行水平拍照,采用Photoshop7.0图像处理软件提取了各灌木植株的照相面积（S）、高度（H）、宽度（D）、冠层高度（h）等信息,建立了不同灌木的生物量拟合方程,具有良好的精度。灌木侧面照相面积（S）与植株的生长情况密切相关,因此可建立灌木生物量估算的通用线性模型,其决定系数达到0.927 5,估算精度较高。利用数码照片估算灌木的生物量是一种非破坏性、简单方便、具有较高精度的方法,在灌木生物量估算中具有广泛的前景。     

杉木人工林灌木层生物量模型构建

目的本研究选择湖南、安徽、江西3省杉木人工林为研究对象,构建乔灌层调查因子与其生物量之间的估算模型。试图获取更为可靠、精准的灌木层生物量估算模型,为提高估算杉木人工林灌木层生物量模型精度提供参考。方法在研究区域进行典型抽样调查,测定不同林龄杉木林上层乔木郁闭度C_s、林分密度D_s(株/hm2)、平均胸径D_m(cm),下层灌木平均高度H(m)、平均地径D(cm)、盖度C、灌木层枝、干、叶、根干鲜质量(kg),通过计算获得乔木层杉木蓄积量V(m3/hm2)、灌木层生物量数据(t/hm2)。通过Pearson相关性分析灌木层结构和乔木层调查因子对灌木层生物量的影响,选取最佳灌木层结构因子为模型参数建立枝叶、干、地上、地下生物量估算模型。将乔木层林分调查因子作为自变量加入模型中,对比分析模型R2在乔木层调查因子作为自变量加入后的变化,并用样本外的数据进行检验,构建估算灌木层生物量更为精确的模型。结果研究结果显示:灌木层各组分生物量模型以幂函数为主,各林龄灌木层地下生物量与自变量D2H获取了最佳模型,R2为0.516~0.955;其余部分生物量以盖度与高度乘积(CH)为自变量获得了拟合效果较好的模型, R2为0.516~0.718。与单独采用灌木层结构因子为预测变量建立的灌木层生物量预估模型相比,乔木层平均胸径D_m作为自变量的加入使中幼龄林除地下生物量以外的各组分生物量模型拟合效果有了显著提高,R2为0.718~0.990;郁闭度C_s的加入使近成过熟林除地下生物量以外的各组分生物量模型拟合效果有了显著提高,R2为0.817~0.886。结论因此,评价和分析乔木林下层灌木生物量,不仅要考虑灌木层自身结构生物量关系,还要考虑到乔木层相关因子的影响,从而建立更符合灌木生物学与生态学相一致的生物学结构模型,本研究可为亚热带地区杉木人工林下层灌木生物量的估算提供参考。      

北亚热带常绿阔叶林林下灌木生物量模型的建立

【目的】灌木是森林生产力的重要组成部分,探索北亚热带地区常绿阔叶林林下灌木生长模型,为森林生物量及其碳储量估算奠定基础。【方法】在安徽南部查湾自然保护区,选取4种常见林下灌木树种(老鼠矢、乌药、朱砂根和香桂),通过野外实测获得地径(D)、树高(H)、地径平方乘树高(D2 H)、冠径树高乘积(CH)、植冠面积(AC)和植冠体积(VC)等模型参数,拟合生物量模型,基于独立检验数据对模型进行验证,获得生物量最优模型。【结果】各灌木树种单器官及全株生物量模型以D2 H和CH为自变量都具有较高的拟合优度(0.815~0.983)和较小的标准误(SEE)。不同灌木树种、不同器官之间的生物量最优模型选用方程均存在一定差异,以幂函数、二项式方程为主,且模型检验精度均较高(总相对误差(RS)30%,平均相对误差绝对值(RMA)20%)。模型的普适性研究表明,叶、枝和根生物量最优通用模型为W=a+bX+cX2(X为D2 H(叶、枝)或CH(根)),拟合效果较优;而全株生物量最优模型为W=1.423 2(D2 H)0.832 4,拟合指数(FI)=0.960,适用于4种灌木叶、枝、根和全株生物量的估算,但根系通用模型的估算精度低于叶、枝与全株的最优生物量通用模型。【结论】基于生物量模型可以精准地估算亚热带地区的灌木生物量。     

马尾松林混交阔叶树的生物量及其分布格局

在马尾松Pinus massoniana人工林下分别种植闽粤栲Castanopsis fissa,拉氏栲C.lamontii,苦槠C. sclerophylla,格氏栲C. kawakmii和青栲Cyclobalanopsis myrsinaefalia,形成针阔混交异龄林,对林分生物量的分析结果表明,5个混交群落的乔木层生物量分别为259.882,200.875,221.745,221.652和245.941 t·hm-2,马尾松纯林的总生物量为204.374 t·hm-2.乔木层生物量中干材生物量最大,其次为根系、树枝和树叶.混交林中马尾松的粗根主要分布在0～20 cm和60 cm以下,而马尾松和阔叶树的细根都主要分布在0～20 cm土层内.马尾松纯林的林下植被生物量最大,为3.678 t·hm-2.混交林林下植被的生物量分别为0.937,0.801,1.816,1.625和0.987 t·hm-2.除马尾松与拉氏栲混交的群落外,其他群落的林下植被生物量主要集中在地上部分.图2表2参11     

马尾松混交林细根生物量研究

采用钻土芯与内生长相结合的研究方法,将马尾松占其混交林的组成比例分成5种类型(0~20%、21%~40%、41%~60%、61%~80%和81%~100%),设置15块20 m×20 m的标准样地,系统比较了不同比例马尾松混交林(马尾松占林分胸高断面积的比例)细根生物量的分布状况、细根生长量及季节动态变化.结果表明:(1)马尾松不同的混交比例对细根生物量有较大影响,不同混交比例林分的细根生物量的大小依次为,马尾松混交比例41%~60%﹥0~20%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥61%~80%.(2)5种比例混交林分的细根生物量垂直分布规律均很明显,随土层增加细根生物量趋于减少,且大部分细根集中于土壤表层0~10 cm的范围内.这与该地区的土层较浅以及树种根系的分布特性(深根、浅根树种)密切相关.(3)5种马尾松混交林细根生物量季节动态均呈单峰变化,均在6、7月份达到峰值,在1月份达到最低值,41%~60%林分年生物量净增值比其他4种混交林分要高.(4)5种混交林分的细根年生长量随季节变化明显,最大值出现在6~8月份,最小值出现在12~3月份.各个混交林分细根年生长量大小依次为41%~60%﹥61%~80%﹥21%~40%﹥81%~100%﹥0~20%.     

针阔混交林生物多样性评价指标体系与模型构建

以吉林省长白山系张广才岭阔叶红松林不同演替阶段群落(中龄林、近熟林、成熟林和老龄林)为研究对象,通过调查样地内生物多样性特征,如物种组成信息、空间位置、枯死木和外来入侵物种等情况,结合国内外生物多样性研究现状,初步构建1个3层次结构的针阔混交林生物多样性评价指标体系。选取有代表性的三级评价指标25项,采用主成分分析方法进行指标筛选,最终得到由17项三级指标构成的针阔混交林生物多样性评价指标体系;利用层次分析法结合专家打分法对最终的评价指标进行权重确定,构建出针阔混交林生物多样性评价模型。      

思茅松天然林林分生物量混合效应模型构建

本研究以云南省普洱市的思茅松天然林为对象,调查了3个位点45块样地的林分地上、根系和总生物量。以幂函数模型为基础构建林分生物量的基本模型;采用混合效应模型技术,考虑区域效应随机效应,选择基本混合效应模型,并分析模型的方差和协方差结构,分别构建3个维量的区域效应随机效应的混合效应模型;考虑林分因子、地形因子和气象因子固定效应,构建含环境因子固定效应和区域效应随机效应的林分生物量混合效应模型。所有模型均采用拟合指标和独立检验指标进行评价。结果表明:1) 从模型拟合情况看,考虑区域效应的随机效应模型均能显著提高一般回归模型的精度;在3类含环境因子固定效应模型中,含地形因子固定效应的区域混合效应模型均具有最低的AIC和BIC值,表现最好;2) 就模型独立性检验看,除地形因子固定效应的林分根系混合效应模型外,其余模型均优于一般回归模型;考虑环境因子固定效应的混合效应模型与普通区域效应混合模型相比,各个维量模型的独立性检验指标表现不一,但总体上差异不大;3) 综合考虑模型拟合和独立性检验结果,除林分根系生物量选择普通区域效应混合模型外,另2个维量均选择含地形因子固定效应和区域效应随机效应的混合效应模型。      

长白山阔叶红松林大样地木本植物组成及主要树种的生物量

在长白山阔叶红松林25 hm2森林大样地的基础上,研究阔叶红松林木本植物组成,同时应用徐振邦等关于阔叶红松林主要树种的干、枝、叶生物量与其胸径的相关关系公式以及地上地下的生物量关系,直接推算阔叶红松林中红松、紫椴、蒙古栎、水曲柳、色木槭的生物量,进而得到单位面积的生物量.结果表明,长白山阔叶红松林25 hm2样地内胸径≥1 cm的木本植物共51个种,59 158个活的个体.5种主要树种的生物量以紫椴最高,为101 039.489kg/hm2;红松次之,为81 012.335 kg/hm2.水曲柳为54 767.362 kg/hm2,蒙古栎为35 035.157 kg/hm2,色木槭最低,为22 921.594 kg/hm2.对比分析以往的生物量测定结果,除了水曲柳的生物量外,笔者的测定结果都远高于徐振邦等的测定结果,紫椴的生物量高了近2倍,红松和蒙古栎的生物量都高了1倍.测定结果的不同可能源于大的取样面积及精准的仪器应用提高了对单位面积植物组成及其数量测定的精度,加之20年的植物生长以及全球变化等一系列因素的影响.     

长白山阔叶红松林乔木幼苗年际动态及影响因素

以长白山原始阔叶红松林样地为平台,对样方中胸径1 cm的乔木幼苗进行监测,基于2006—2014年的调查数据对该群落中乔木幼苗的物种组成、数量特征、新生与死亡动态以及影响幼苗存活的因素进行分析。结果表明:1)群落乔木幼苗近10年物种组成变化较小,每年都可以监测到9个常见种。2)幼苗个体的大量萌发和大量死亡导致群落乔木幼苗数量有较大的年际变化,其中最多年份幼苗密度可达38.9 株/m2,而最少年份仅有3.8 株/ m2。3)不同年份群落乔木幼苗年龄组成中1年生幼苗数量最多,部分年份略有差异。随着幼苗年龄的增加,幼苗数量不断减少。幼苗总体数量同幼苗新生数量动态变化是一致的,幼苗死亡的峰值较幼苗总体峰值有1年的时滞。4)群落水平上幼苗存活与同种大树胸高断面积和林冠开阔度呈显著正相关,与异种幼苗邻体呈显著负相关。群落中幼苗个体大量萌发和大量死亡的现象证明该群落存在明显的更新限制,在一定程度上有利于群落的物种共存。近10年的幼苗监测有助于我们更加准确地认识群落更新过程,因而长期的动态监测十分必要。      

阔叶红松混交林立地因子和林分因子对松梢象甲发生及危害的影响

抽样调查黑龙江省伊春地区上甘岭林业局2013年度阔叶红松混交林遭受松梢象甲危害的24个林班、59个小班内177块样地的立地和林分因子、受灾情况等,计算有虫株率、虫口密度、Simpson多样性指数,分析阔叶红松混交林立地因子和林分因子对松梢象甲发生及危害的影响。结果表明:在上甘岭林业局阔叶红松混交林中,南坡受松梢象甲的危害较北坡严重,南坡虫害发生数是北坡的189.80%,占总有虫样方的52.54%,为主要受灾区域;将受灾样地的有虫株率与郁闭度值进行一元二次方程拟合,y=–12.689x~2–11.713x+27.843,R~2=0.666 4;将受灾样地的有虫株率与Simpson指数进行一元二次方程拟合,y=0.001 3x~2–0.060 4x+1.084 1,R~2=0.720 8;随着Simpson多样性指数的增加和郁闭度的增加,有虫株率有明显降低的趋势。松梢象甲虫口密度与受灾林地的乔木平均树高和平均胸径呈显著相关。     

氮添加对典型阔叶红松林净初级生产力的影响

大气氮(N)浓度日益升高,N沉降对森林生态系统生产力的影响成为当前研究的热点。本研究在典型阔叶红松林内,使用尿素(CO(NH₂)₂)作为N源,通过向森林地表施N肥的方式对森林生态系统进行为期6年的N添加试验,探究N对森林生态系统各组分碳(C)密度及净初级生产力(NPP)的影响。施N水平分别为N0(0kg/(hm2·a))、N1(30kg/(hm2·a))、N2(60kg/(hm2·a))和N3(120kg/(hm2·a))。结果表明:N添加对森林生态系统植被C库、碎屑C库及土壤C库C密度均无显著影响(P>0.05);对整个森林生态系统的NPP无显著影响,然而对针叶NPP表现出显著抑制作用(P < 0.05),对阔叶NPP表现出显著促进作用。土壤全N含量不受施N影响,但与土壤有机C浓度呈现极显著(P < 0.01)的正相关关系,表明土壤全N含量是土壤有机C的重要影响因素。      

长白山阔叶红松林中水曲柳根呼吸及影响因素

采用离体根法于2007年5-10月测定了长白山阔叶红松林组成树种水曲柳4个龄级林木的根系呼吸,监测了林内空气温度、不同深度土壤温度、土壤含水量及根系氮含量,初步研究了水曲柳天然林根系呼吸季节变化及其影响因素.结果表明:4个龄级的根系呼吸速率均具有明显的季节动态,其中7月份最高,10月份最低,呈单峰曲线,生长季节的不同月...