黑河林區(qū)興安落葉松林生物量研究

郭穎濤， 崔文峰， 張念慈， 王 琪

(1.黑龍江省森林保護(hù)研究所，黑龍江哈爾濱 150040；2.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院院機(jī)關(guān)，黑龍江哈爾濱 150040)

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黑河林區(qū)興安落葉松林生物量研究

郭穎濤1， 崔文峰2， 張念慈1， 王 琪1

(1.黑龍江省森林保護(hù)研究所，黑龍江哈爾濱 150040；2.黑龍江省林業(yè)科學(xué)院院機(jī)關(guān)，黑龍江哈爾濱 150040)

以黑河沾河林業(yè)局的7種典型興安落葉松林為研究對(duì)象，共選擇21塊樣地，采用野外樣方調(diào)查法和樣本采集稱重法，數(shù)據(jù)均用平均值對(duì)照法和單因素方差分析法進(jìn)行分析。沾河林區(qū)7個(gè)典型林型中，羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林和小葉章柴樺興安落葉松林喬木生物量和總生物量沒(méi)有明顯差別，其他5個(gè)林型生物量差別顯著。各林型平均總生物量并非是均勻增長(zhǎng)。

沾河；興安落葉松；生物量

黑河林區(qū)是國(guó)家三大重點(diǎn)火險(xiǎn)區(qū)之一，是森林火災(zāi)多發(fā)的地區(qū)，尤其在沾河，施業(yè)區(qū)內(nèi)溝塘縱橫，是引起森林火災(zāi)的主要原因之一[1]。興安落葉松(Larixgmelinii)是我國(guó)東北地區(qū)三大針葉用材樹(shù)種之一，其分布較廣，蓄積量大。興安落葉松分布面積和蓄積在我國(guó)寒溫帶有林地面積和蓄積量中占比分別達(dá)到55%與74%，其在間有永凍層條件下亦具有相當(dāng)驚人的生長(zhǎng)速度[2-3]。落葉松的碳吸收能力和常綠樹(shù)種相當(dāng)[4]，其高光合作用表明落葉松林能夠吸收大量的溫室氣體，具有典型的抑制和平衡全球溫室效應(yīng)的作用[5]。生物量是指某一特定時(shí)刻單位面積內(nèi)實(shí)存的有機(jī)物質(zhì)干重總量(kg/m2或t/hm2)。生物量對(duì)研究生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量的固定、消耗、分配、積累和轉(zhuǎn)化及評(píng)價(jià)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力有重要價(jià)值[6]。該研究調(diào)查分析了黑河林區(qū)興安落葉松林的生物量，以期為將來(lái)進(jìn)一步的理論研究和實(shí)踐提供理論基礎(chǔ)。

1 研究地概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況黑河市沾河林業(yè)局位于黑龍江省東北部，施業(yè)區(qū)地處小興安嶺北坡，距北安市100 km，是小興安嶺南坡向松嫩平原的過(guò)渡地帶，地跨五大連池、孫吳、遜克3市縣部分領(lǐng)域。東鄰伊春友好林業(yè)局，南靠綏棱、通北林業(yè)局，西與楊家鄉(xiāng)相接，北至孫吳、遜克2縣農(nóng)牧區(qū)。該地區(qū)原始森林密布，針葉樹(shù)種主要有興安落葉松、紅松、云杉、樟子松等，其中天然落葉松林、云杉林、針闊混交林分布較廣；闊葉樹(shù)種主要有白樺、水曲柳、黑樺、柳樹(shù)、山楊、胡桃楸等，林型主要為白樺林和闊葉混交林等，其中興安落葉松針闊混交林分布最廣。當(dāng)?shù)啬昃鶜鉁?2.3 ℃，最低月份氣溫平均達(dá)-27.8 ℃，最高月份平均氣溫為18.9 ℃。年均無(wú)霜期115 d，年有效積溫在2 010 ℃，平均年降水量達(dá)610 mm[7-8]。

1.2 研究方法在黑河的沾河林業(yè)局選擇具有代表性的7種主要興安落葉松林型，每種林型分別設(shè)置3塊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)樣地。黑河林區(qū)主要喬灌木生物量采用野外樣方調(diào)查法和樣本采集稱重法。數(shù)據(jù)采用平均值對(duì)照法和單因素方差分析法進(jìn)行分析。

喬木層生物量的測(cè)定方法有：皆伐法、平均木法、徑級(jí)選擇法和相對(duì)生長(zhǎng)法。該文選擇相對(duì)生長(zhǎng)法進(jìn)行測(cè)算。相對(duì)生長(zhǎng)法也叫維量分析法、回歸式法或者相關(guān)曲線法[9]。根據(jù)相對(duì)生長(zhǎng)式W=aDb和W=a(D2H)b，建立各樹(shù)種各器官生物量(W:kg)與胸徑(D:cm)和樹(shù)高(H:m)的回歸方程可知，各式相關(guān)系數(shù)均很高，表明有良好的相關(guān)性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于樹(shù)高確定困難，誤差大，因此回歸方程W=aDb的實(shí)踐性較強(qiáng)[10-12]。該文采用方程W=aDb，據(jù)已有寒溫帶興安落葉松林的回歸方程進(jìn)行生物量計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

沾河林區(qū)7個(gè)典型林型中，羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林和小葉章柴樺興安落葉松林喬木生物量沒(méi)有明顯差別，其他5個(gè)林型生物量差別顯著(表1)。羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林和小葉章柴樺興安落葉松林2個(gè)林型明顯不同，生物量之所以沒(méi)有明顯差別，是因?yàn)?種林型均為中齡林，主要喬木樹(shù)種相同，均為興安落葉松，林分密度相似。另外，2個(gè)林型所處地理位置非常接近，坡度、坡向基本相同，羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林位于50°79′13″N、119°95′21″E，坡向N235，坡位中；小葉章柴樺興安落葉松林位于50°78′04″N、119°91′68″E，坡向N140，坡位中，此外2個(gè)林型內(nèi)灌木的種類和蓋度相似，因此2個(gè)林型內(nèi)喬木生物量數(shù)值大小基本相同。

沾河興安落葉松人工林灌木地上部分生物量平均為0.41 t/hm2，主要分布灌木樹(shù)種有刺玫、忍冬等；白樺山楊林灌木占總生物量比例為0.404%；烏蘇里羊胡子苔草白樺山楊林灌木主要是杜鵑，占灌木總量的97%；羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林生物量平均為2.24 t/hm2，主要灌木樹(shù)種有烏蘇里繡線菊等；小葉章柴樺興安落葉松林灌木占總生物量比例為0.696%，主要灌木樹(shù)種有柴樺、北懸鉤子等；黑樺蒙古櫟林灌木主要有忍冬、胡枝子，灌木占總生物量比例為0.316%；烏蘇里苔草杜香白樺落葉松林灌木占總生物量比例為0.773%，主要灌木樹(shù)種是長(zhǎng)果刺玫(表2)。

表1 沾河各林型喬木平均生物量

注：表中數(shù)據(jù)后小寫字母不同表示0.05水平差異顯著。下同。

表2 沾河各林型灌木平均生物量

方差分析得知，小葉章柴樺興安落葉松林與羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林平均總生物量之間無(wú)顯著差異，其余林型之間差異顯著，方差分析結(jié)果與喬木平均生物量趨勢(shì)一致，這是由于各林型對(duì)應(yīng)林下灌木生物量數(shù)值普遍較小，影響有限(表3)。需要注意的是，各林型平均總生物量并非是均勻增長(zhǎng)，這與各林型林下灌木的種類、分布、密度等密切相關(guān)。

表3 沾河各林型平均總生物量

以林型為橫坐標(biāo)，平均總生物量大小為縱坐標(biāo)作圖(圖1)，沾河各林型平均總生物量對(duì)比更加明顯。

3 結(jié)論

(1)沾河林區(qū)7個(gè)典型林型中，羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林和小葉章柴樺興安落葉松林喬木生物量沒(méi)有明顯差別，其他5個(gè)林型生物量差別顯著。原因在于這2種林型均為中齡林，主要喬木樹(shù)種均為興安落葉松，林分密度相似，2個(gè)林型所處地理位置非常接近，坡度、坡向基本相同，因此林分差別不明顯，另外2個(gè)林型內(nèi)灌木的種類和蓋度非常相似。

(2)沾河各林型灌木平均生物量分別為興安落葉松人工林(0.41 t/hm2)、白樺山楊林(2.13 t/hm2)、烏蘇里羊胡子苔草白樺山楊林(0.67 t/h2)、羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林(2.24 t/hm2)、小葉章柴樺興安落葉松林(2.32 t/hm2)、黑樺興安蒙古櫟林(1.09 t/hm2)、烏蘇里苔草杜香白樺興安落葉松林(3.17 t/hm2)；各林型灌木在總生物量中占比分別為0.404%、1.597%、0.250%、0.686%、0.696%、0.316%、0.773%。

(3)沾河各林型平均總生物量數(shù)值和各自對(duì)應(yīng)的喬木平均生物量相差不大。方差分析得知，其中小葉章柴樺興安落葉松林與羊胡子苔草繡線菊興安落葉松林平均總生物量之間無(wú)顯著差異，其余林型之間差異顯著。各林型平均總生物量數(shù)值并非是均勻增長(zhǎng)，這與各林型林下灌木的種類、分布、密度等密切相關(guān)。

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Study onLarixgmeliniiForest Biomass in Heihe Area

GUO Ying-tao1, CUI Wen-feng2, ZHANG Nian-ci1et al

(1. Heilongjiang Forest Protection Research Institute, Harbin, Heilongjiang 150040; 2. Heilongjiang Academy of Forestry, Harbin, Heilongjiang 150040)

With seven typical forest types ofLarixgmeliniiin Zhanhe Forestry Bureau of Heihe Area as the study object, a total of 21 pieces of standard sample plots were selected, field investigation and sample collection weighing method, the average of the control method and ANOVA were utilized to analyze sampling data. The results indcated that the seven typical forest types in Zhanhe Forestry, no significant difference of tree biomass inCarexcallitrichos+Spiraea+LarixgmeliniiandCalamagrostisangustifolia+Betulafruticosa+Larixgmeliniitrees biomass, other five forest types of biomass ANOVA significant difference. Each forest type average total biomass values are not uniform growth..

Zhanhe;Larixgmelinii; Biomass

郭穎濤(1982- )，男，黑龍江哈爾濱人，助理研究員，在讀碩士，從事森林火災(zāi)預(yù)防和控制方面的研究。

2015-02-11

S 718.3

A

0517-6611(2015)09-152-02