山西省遼東櫟單木生物量模型研究

楊 靜

山西省遼東櫟單木生物量模型研究

楊 靜

(山西省林業(yè)科學研究院，山西 太原 030012)

采用模型分析法研究了山西省遼東櫟的胸徑(D)、樹高(H)與單木總生物量及各器官生物量的相關關系。結果顯示，遼東櫟全株生物量、樹干生物量、樹枝生物量、樹葉生物量、根生物量均與胸徑的平方和樹高的乘積之間存在密切的相關關系，且均達到顯著水平。

山西?。贿|東櫟；生物量；CAR模型

遼東櫟(Quercusliaotungensis)屬于殼斗科櫟屬，是山西省典型的鄉(xiāng)土闊葉樹種之一。全省共有遼東櫟33.99×104hm2，占林地總面積的13.8%.隨著對鄉(xiāng)土樹種利用和保護研究的興起，遼東櫟在改善林分結構、保護生物多樣性、促進林分穩(wěn)定發(fā)展中的作用日益突出。目前，關于遼東棟的研究主要集中在種質資源收集、良種選育和利用方面，關于其生物量模型的研究較少。筆者以遼東櫟為研究對象，通過對其生物量模型進行擬合分析，探討了遼東櫟的生產(chǎn)力及各器官生物量的分配規(guī)律，以期為科學利用遼東櫟提供理論基礎。

1 研究樣地概況

在遼東櫟林地，以生態(tài)類型區(qū)為劃分標準，結合林齡組劃分類型，進行樣地設置。相同林齡組至少設3個樣地，面積30 m×30 m，見表1.

2 研究方法

2.1各器官生物量的測定與取樣

表1 遼東櫟樣地基本概況

樣木伐倒后，用分層切割法分別實測樹干、樹枝、樹葉鮮重。根系采用全挖法，按根莖、粗根(>5 cm)、細根(0.5 cm～5.0 cm)分級稱取鮮重。之后，用混合取樣法將上述各器官各層次樣品按比例混合取樣，在85 ℃烘箱中烘干至恒重，計算干鮮比及各器官干物質質量。

2.2單木生物量模型選擇

林木各部分器官之間普遍存在著相對生長規(guī)律，筆者采用相對生長方程y=axb(Constant Allometric Ratio，CAR)估測單木生物量分布規(guī)律。在森林生物量估測中，y一般是生物量W，x一般是胸徑(D)或者胸徑的平方和樹高(H)的積(D2H)，a和b是參數(shù)。因此，CAR模型具體包括2個式子，即lnW=lna+blnD和lnW=lna+blnD2H.初步試驗驗證林木總生物量及各器官生物量與胸高直徑平方和樹高的乘積(D2H)之間的關系更接近實際情況，即W=a(D2H)b，取對數(shù)線性化后為lnW=lna+lnb(D2H).據(jù)此，利用調查資料進行模型研究。

2.3數(shù)理統(tǒng)計方法

利用SPSS軟件分析胸徑、樹高與單木總生物量及各器官生物量的相關關系。

3 結果與分析

3.1樣木篩選結果

按林齡組劃分，在13塊遼東櫟林樣地中，篩選10株全根樣木進行統(tǒng)計分析，結果見表2.

表2 單木生物量樣木基本概況

3.2相關性分析

遼東櫟單木各器官變量的相關性分析，見表3.

由表3可以看出，單木總生物量及各器官生物量中，樹葉生物量與D2和H相關性不顯著，樹根生物量與H相關性不顯著，其它器官生物量均與D2和H呈顯著或極顯著相關關系。樹葉的生長受環(huán)境因子(如，當年降雨量、土壤肥力等)的影響較大，具有即時性的特征，對胸徑和樹高的響應較差。

3.3遼東櫟CAR模型

遼東櫟各器官生物量CAR模型的模擬方程見表4.

表3 遼東櫟各器官變量相關性分析

表4 遼東櫟各器官生物量CAR模型

模擬結果(表4)顯示，遼東櫟全株生物量、樹干生物量、樹枝生物量、樹葉生物量、根生物量均與胸徑平方和樹高的乘積之間存在密切相關關系，相關系數(shù)均達顯著水平。

4 討論

遼東櫟作為山西省重要的鄉(xiāng)土樹種之一，是長期自然選擇的結果，主要和油松、楊樹等形成混交林，且絕大部分是天然林。相關研究結果顯示，遼東櫟天然喬木林的面積正在逐漸縮減。因此，在開展封育的同時，應加強對遼東櫟天然林更新規(guī)律、演替規(guī)律、恢復及采種、育苗、造林技術等方面的研究，以期為退化遼東櫟天然林的恢復和繁育提供理論依據(jù)。

[1] 薛 立，楊 鵬.森林生物量研究綜述.福建林學院學報，2004(3)：15-18.

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[3] 桑衛(wèi)國，蘇宏新，陳靈芝.東靈山暖溫帶落葉闊葉林生物量和能量密度研究.植物生態(tài)學報,2002,26(增刊)：88-92.

StudyonSingleBiomassModelofQuercusLiaotungensisinShanxiProvince

YangJing

(ShanxiAcademyofForestSciences,Taiyuan030012,China)

The correlation between total biomass and organ biomass and diameter at breast (D),height (H) ofQuercusliaotungensisin Shanxi province were studied using model analysis method.Results showed that all of total biomass,truck biomass,branch biomass,leaf biomass and root biomass ofQuercusliaotungensishad close correlation withD2H,and correlativity reached a significant level.

Shanxi province;Quercusliaotungensis; Biomass; CAR model

S792

A

1007-726X(2017)03-0043-02

2017-02-09

山西省青年科技研究基金(201601D021115)；山西省林業(yè)廳科技創(chuàng)新項目

楊 靜(1965— )，女，山西陽高人，1988年畢業(yè)于山西農業(yè)大學，高級工程師。