黑龍江省2種不同地區(qū)天然林地上生物量的比較

孫元發(fā)

(黑龍江省林業(yè)監(jiān)測(cè)規(guī)劃院,黑龍江 哈爾濱150040)

1　自然地理?xiàng)l件概況

黑龍江省地處中國(guó)東北,幅員遼闊,全省總面積46萬km2,邊界長(zhǎng)達(dá)3 000 km,最南端與最北端相距上千公里。地勢(shì)大致是西北部、北部和東南部較高,東北部、西南部低;西北部為大興安嶺山地,北部為小興安嶺山地,東南部為張廣才嶺、老爺嶺、完達(dá)山脈。黑龍江省屬溫帶-寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。四季分明,夏季雨熱同季,冬季漫長(zhǎng),全省年平均氣溫在5℃～-4℃。黑龍江省有著廣袤的森林,森林面積、森林總蓄積和木材產(chǎn)量均居全國(guó)前列,是全國(guó)最大的林業(yè)省份之一,林業(yè)生態(tài)地位十分重要,天然林資源是黑龍江省森林資源的主體。

由于黑龍江省的特殊地理位置和氣候區(qū),決定了其森林植被及其功能的差別,為了真正了解這一差別,我們選定了黑龍江省50°N以北地區(qū)與45°N以南地區(qū)的天然林進(jìn)行生物量及固碳能力的比較。

2　樣地的選設(shè)

考慮到幼齡林處于生長(zhǎng)初期,生態(tài)功能尚沒有完全體現(xiàn),故選取生態(tài)因子發(fā)展趨勢(shì)較穩(wěn)定的中齡林、成熟林和過熟林作為研究對(duì)象。選擇50°N以北地區(qū)的天然林樣地14個(gè)、45°N以南地區(qū)的天然林樣地12個(gè)進(jìn)行設(shè)置,樣地面積為600 m2的正方形,閉合差小于1/200。對(duì)所選樣地內(nèi)的喬木調(diào)查的同時(shí),選擇距樣地北角、東角、南角三個(gè)角向樣地外2 m處各設(shè)置3個(gè)灌木樣方、3個(gè)草本樣方,灌木層、草本層生物量通過設(shè)置樣方采用收獲法調(diào)查。灌木層調(diào)查樣方為2 m×2 m,草本層調(diào)查樣方均為1 m×1 m。

3　喬木層的調(diào)查

喬木層樣地調(diào)查主要包括：對(duì)每株胸徑大于5.0 cm的樣木進(jìn)行檢尺調(diào)查,并在樣地內(nèi)選擇3～5株處于平均胸徑的林木測(cè)定其樹高,作為樣地的平均樹高。

4　灌木層的調(diào)查

采用樣方法,調(diào)查灌木層植物種名(包括未達(dá)起測(cè)直徑小于5.0 cm的幼樹)、蓋度(冠幅)、株數(shù)、平均高。每個(gè)樣方中,選取3株平均大小(根徑與高度處于平均水平)的灌木作為平均灌木,記錄選取的3株標(biāo)準(zhǔn)灌木名稱、高度、地徑、冠幅,采用全株收獲法分別測(cè)定3株標(biāo)準(zhǔn)木地上干、枝、葉的鮮重,然后分別按每個(gè)樣方,選取3株(1～2叢)標(biāo)準(zhǔn)灌木,每個(gè)樣方分別各取3株標(biāo)準(zhǔn)灌木干、枝和葉的一部分進(jìn)行混合,取混合后的干、枝和葉樣品200～500 g,稱其鮮重。分別得到3個(gè)樣方灌木各器官的樣品鮮重。帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定灌木各器官(干、枝、葉)的含水率。最后根據(jù)各部位的干重與鮮重的比推算出灌木各部位的干重。

5　草本層的調(diào)查

采用完全收獲法調(diào)查草本層地上部分生物量。調(diào)查記錄樣方內(nèi)的草本植物(不包括苔蘚、地衣等)的種名、蓋度、平均高,然后收集樣方內(nèi)所有草本植物地上部分,直接稱其總鮮重。每個(gè)樣方分別各取200～500 g地上部分,稱其鮮重。帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定各樣地草本植物地上部分的含水率。最后根據(jù)各樣方的干重與鮮重的比推算出草本植物地上部分的干重。

6　統(tǒng)計(jì)計(jì)算

經(jīng)過測(cè)定的喬木、灌木及草本植物地上部分干重根據(jù)樣方面積的大小經(jīng)過換算,得出各樣地的喬木、灌木、草本的每公頃生物量(喬木的生物量是根據(jù)各樣地內(nèi)的蓄積量,參考來源于《中國(guó)初始國(guó)家信息通報(bào)》(2004)土地利用變化和林業(yè)溫室氣體清單不同樹種的木材密度數(shù)據(jù),推算出每公頃生物量),再計(jì)算統(tǒng)計(jì)出50°N以北地區(qū)與45°N以南地區(qū)的每公頃平均生物量,結(jié)果見下表：

表1　50°N以北地區(qū)與45°N以南地區(qū)天然林地上生物量對(duì)比表

7　結(jié)論

根據(jù)以上的調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知：7.1 50°N以北地區(qū)森林的每hm2蓄積量為66.97 m3,而45°N以南地區(qū)森林的每hm2蓄積量為125.15 m3,45°N以南地區(qū)比50°N以北地區(qū)森林的每hm2蓄積量高86.87%;

7.250°N以北地區(qū)森林的每hm2喬木生物量為39.05t,而45°N以南地區(qū)森林的每hm2喬木生物量為67.76t,45°N以南地區(qū)比50°N以北地區(qū)森林的每hm2喬木生物量高73.52%;

7.350°N以北地區(qū)森林的每hm2灌木地上部分生物量為0.31t,而45°N以南地區(qū)森林的每hm2灌木地上部分生物量為4.27t,45°N以南地區(qū)比50°N以北地區(qū)森林的每hm2灌木地上部分生物量高1 277.42%;

7.450°N以北地區(qū)森林的每hm2草本地上部分生物量為0.88t,而45°N以南地區(qū)森林的每hm2草本地上部分生物量為1.28t,45°N以南地區(qū)比50°N以北地區(qū)森林的每hm2草本地上部分生物量高45.45%;

7.550°N以北地區(qū)森林的每hm2地上部分總生物量為40.24t,而45°N以南地區(qū)森林的每hm2地上部分總生物量為73.31t,45°N以南地區(qū)比50°N以北地區(qū)森林的每hm2地上部分總生物量高82.18%;

可見：黑龍江省50°N以北地區(qū)與45°N以南地區(qū)天然林地上生物量的差別顯著,45°N以南地區(qū)天然林的固碳能力要遠(yuǎn)強(qiáng)于50°N以北地區(qū)的天然林。