淺析天津市油松生物量測定方法

秦仲燾，李志堅

（1.天津市林業(yè)工作站，天津 300381；2.天津市薊縣林業(yè)工作站，天津 301900）

森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地上最大的生態(tài)系統(tǒng)，森林孕育了各種喬木、灌木和草本植物，同時為各種動物提供了良好的生存環(huán)境，也為人類提供了必需的生產(chǎn)資料。森林生物量是反映森林生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。森林生物量包括林木的生物量（根、莖、葉、花果、種子和凋落物等的總重量）和林下植被層的生物量，通常以單位面積積累的干物質(zhì)量或能量來表示。

1 天津市森林生物量調(diào)查概況

近年來，結(jié)合全國第八次森林資源連續(xù)清查，天津市開展了以油松為代表的針葉樹種森林生物量調(diào)查工作，通過油松樣本現(xiàn)地采集，測定生物量，為后期的喬木樹種生物量模型研建做好技術(shù)準(zhǔn)備，為全面評價天津市森林生產(chǎn)力，監(jiān)測森林固碳釋氧能力提供技術(shù)支撐。

2 測定方法

2.1 樣木選取

根據(jù)油松生物量測定樣本的分配要求，選定胸徑和樹高兩項主要因子進行控制，分別取樣，徑階按不同的樹高等級選取標(biāo)準(zhǔn)樣木。選擇的標(biāo)準(zhǔn)樣木，應(yīng)為沒有發(fā)生斷梢和分叉的生長正常的樹木，且其冠幅和冠長也基本具有代表性，原則上盡量不選林緣木和孤立木。

油松按10個徑階區(qū)間抽取，每個徑階區(qū)間分別抽取15株樣木，共抽取150株樣木，其中50株樣木要測定地下部分生物量。

10個徑階區(qū)間的胸徑分別為：1.5～2.5 cm；3.5～4.5 cm；5.5～6.5 cm；7.5～8.5 cm；11.0～13.0 cm；15.0～17.0 cm；19.0～21.0 cm；23.0～25.0 cm；27.0～29.0 cm；31.0 cm以上。

2.2 樣木采伐

油松樣木采伐前，要認(rèn)真確定地面以上（樹干基部裸露或異常膨大時，從根頸處起算；斜坡時按上坡方向）1.3 m處位置，準(zhǔn)確測量胸徑，同時測定根頸處直徑（地徑）；然后再分南北、東西（或最寬和最窄）兩個方向測量冠幅。

伐前測量完成后，才可以對樣木實施采伐。大徑級樣木的采伐應(yīng)控制樹干倒向，一方面要注意人員安全，另一方面應(yīng)盡量不傷及樣木周圍的其它活立木。樣木伐倒后，用皮尺準(zhǔn)確測量樹干長度（樹高）和樹干基部至第一正常活枝處長度（枝下高）。具體操作時，一般從胸高標(biāo)記線1.3 m處開始量測。

2.3 樹干鮮重測定和取樣

用斧頭或砍刀將全部枝條砍掉，然后測量樹干鮮重，一般采用全干稱重法。

在稱重之前，先根據(jù)所測樹高將樹干分為11個區(qū)分段，測定各個區(qū)分段（0、0.5/10、1/10、2/10、3/10、…、9/10）的帶皮直徑，并記錄。對于小徑階樣木，可以一次性稱取整個樹干的重量；對于大徑階樣木，一般必須分段稱重。不論樣木大小，都要分成上（5/10樹高以上）、中（2/10～5/10樹高之間）、下（0～2/10樹高之間）3段，然后再分別稱其鮮重。如果樹干過大過重，還可以在1/10、3.5/10、7/10樹高處鋸斷分別稱其鮮重后進行累計。注意，在伐倒樣木和鋸斷樹干過程中產(chǎn)生的木屑和木片也應(yīng)計入樹干鮮重。樹干稱重完成之后，再測定11個相對高度處的去皮直徑。

取樣：在1/10、3.5/10、7/10處兩邊各鋸取2個3～5 cm厚圓盤（下、中、上共6個），重量不得少于500 g；樹干過大時只需靠下側(cè)鋸1個圓盤，然后再截取角度30°以上的2個扇形塊。準(zhǔn)確測定每個圓盤或扇形塊的鮮重，然后盡快將樹皮剝離，用天平稱取樹皮鮮重。將木材樣品和樹皮樣品分別裝入大小布袋，并在袋中放入編號標(biāo)簽。

樣品重量要求精確到1%。原則上要求樣品鮮重在100 g以上者（如木材），記載到g；100 g以下者（如樹皮），記載到0.1 g。

2.4 樹冠鮮重測定和取樣

綜合考慮樹枝所處位置及其大小和數(shù)量，將樹冠分上、中、下3層，先將全部死枝單獨挑選出來，稱其總重量；然后分別稱取各層帶葉活枝（含花、果，下同）的總鮮重。從每一層枝條中選取大小和長度居中、生長良好及葉量中等的3個標(biāo)準(zhǔn)枝，將標(biāo)準(zhǔn)枝摘葉（含花，下同）后，分別稱其枝重和葉重，并記載到相應(yīng)位置。再根據(jù)每層標(biāo)準(zhǔn)枝鮮重的枝、葉比例和各層枝葉總鮮重，推算每層（i=1，2，3）的枝、葉鮮重和整個樹冠的枝、葉鮮重：取樣：在每層標(biāo)準(zhǔn)枝的重心位置左右截取

500 g以上的樣品，準(zhǔn)確稱其鮮重；將各層標(biāo)準(zhǔn)枝所摘的樹葉混合后，選取500 g以上的樣品，準(zhǔn)確稱其鮮重；再在死枝中選取中等大小的枝條，從中部截取500 g以上的樣品，準(zhǔn)確稱其重量。將樹枝樣品、樹葉樣品和死枝樣品分別裝袋。

2.5 樹根鮮重測定和取樣

喬木樹種選取1/3樣木進行地下部分生物量測定，并要求樣本單元數(shù)按取樣徑階均勻分布，且每一徑階的樣本要分布在不同樹高級（如要求每一徑階總的樣本數(shù)為15株，則選取5株進行樹根測定，按5個樹高級各取1株）。

需要測定地下部分生物量的樣木，必須將全部樹根挖出，挖掘時一般從樹干基部逐步拓寬和加深。選取樣木的地段一般應(yīng)該土層深厚，避免選在巖石多或石礫含量高的地段。對于淺根性樹種，由于根在土壤淺層向四面八方蔓延，必須沿根系走向挖開，不要與林地中其它樹木的根系混淆；對于深根性樹種，由于主根扎得很深，開挖和取土的工作量大，一般選擇具有一定坡度的地段。

在開挖過程中挖斷的樹根要全部收集起來。有時為方便操作需要截斷樹根，若根徑過粗不能一刀砍斷而需要動用斧頭或鋸子時，造成的木片或木屑必須全部收集，計入總鮮重。

在根系全部挖出后，分別將根莖（主根）、粗根（直徑為10 mm以上）及細(xì)根（直徑為10 mm以下）稱其鮮重。注意事項：①由于采伐樣木時一般都留有高度不等的伐樁，稱量根莖鮮重前要從根頸處將伐樁鋸斷，伐樁和鋸木屑的重量計入到樹干鮮重；②稱重前必須去除樹根上的粘土和雜物，一般只需經(jīng)過簡單晾曬抖落干凈即可，必要時可用水清洗并晾干后稱重。

取樣：分別將根莖、粗根及細(xì)根各取代表性樣品500 g以上（方法類似于樹干和樹枝的取樣，其中根莖取圓盤，粗根和細(xì)根截取樣段），準(zhǔn)確稱其鮮重。將樹根樣品分別裝入布袋。

3 結(jié)語

油松生物量調(diào)查采用了樣木收獲法，即將選取的油松樣木伐倒后，采集全部地上部分和地下部分，分段稱重并取樣，準(zhǔn)確測定油松的生物量。測定數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，為今后的森林生物量建模工作提供了翔實直接的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為評價森林生產(chǎn)力和森林質(zhì)量，以及監(jiān)測森林固碳釋氧能力提供可靠依據(jù)。