森林生物量的研究概况.ppt

森林生物量的研究概况,招礼军,主要内容,一、森林生物量研究的重要性 二、生物量的研究历史 三、生物量的研究方法 四、森林经营对林分生物量的影响 五、今后的发展趋势,一、森林生物量研究的重要性,可以反映群落利用自然潜力的能力，衡量群落生产力的高低。 研究森林生态系统物质循环的基础。 评价树种的生产力及提高营林水平和综合利用其产品。 准确估计森林生态系统的生物量是测定森林系统的碳储存密度、吸收二氧化碳量的研究基础。,二、生物量的研究历史,Ebermeryer最早于1876 年在德国进行几种森林的树枝落叶量和木材重量的测定。 1910年，Boysen Jensen 在研究森林自然稀疏问题时，研究了森林的初级生产量。 19291953 年，Burger 研究了树叶生物量和木材生产的关系。,二、生物量的研究历史,20 世纪50 年代以来，世界上开始重视对森林生物量研究。 在IBP (国际生物学计划)和MAB (人与生物圈) 的推动下，生物量的研究发展迅速，有关学者研究了地球上主要森林植被类型的生物量和生产力，估算了地球生物圈的总生物量。,二、生物量的研究历史,我国森林生物量的研究开始于20 世纪70 年代后期。 最早是潘维俦等对杉木人工林的研究； 冯宗炜对马尾松人工林以及李文华等对长白山温带天然林的研究； 刘世荣、陈灵芝, 党承林、薛立等先后建立了主要森林树种生物量测定相对生长方程, 估算了其生物量； 冯宗炜等总结了全国不同森林类型的生物量及其分布格局。,二、生物量的研究历史,目前，在我国有关研究者对几十种树种的生物量进行了研究，研究最多的是杉木，对松类、桉树类、其他阔叶树种和竹类也有较多的研究。 我国森林群落的生物量地带分布规律为：暖温带 寒温带 温带 亚热带 热带； 生产力分布规律为：寒温带 温带 暖温带 热带 亚热带。,三、生物量的研究方法,生物量的传统研究方法有二氧化碳平衡法(气体交换法) 、微气象场法(昼夜曲线法) 和收获法。,三、生物量的研究方法,1、二氧化碳平衡法 是将森林生态系统的叶、枝、干和土壤等组分封闭在不同的气室内, 根据气室内CO2 浓度变化计算各个组分的光合速率与呼吸速率，进而推算出整个生态系统二氧化碳的流动和平衡量。,三、生物量的研究方法,2、微气象场法 与风向、风速和温度等因子测定相结合，通过测定从地表到林冠上层CO2 浓度的垂直梯度变化来估算生态系统CO2 的输入和输出量。,三、生物量的研究方法,3、直接收获法 是全球普遍采用的研究方法，也是对陆地群落和森林最切实可行的方法。 收获法中被讨论最多的内容是取样方法和相对生长方程的建立。 森林收获法可以大致分为3 类: 皆伐法、平均木法和相对生长法。,三、生物量的研究方法,皆伐法 是将一定单位面积上的林木, 逐个的伐倒后测定其各部分(树干、枝、叶、果和根系等) 的鲜重，并换算成干重，将各部分的重量合计，即为单株树木的生物量。 将各个单株生物量相加，得到林分的乔木层生物量。 林下植物的生物量测定常在一定面积的样方上采用此法。,三、生物量的研究方法,平均木法 是根据样地每木调查的资料计算出全部立木的平均胸高断面积，选出代表该样地最接近平均值的数株标准木，伐倒后求出平均木的生物量，再乘以该林分单位面积上的株数，得到林分乔木层的生物量。 这种方法比较适用于林木大小具有小的或中等离散度的正态频率分布的林分, 例如人工林。,三、生物量的研究方法,相对生长法 在样地每木调查基础上，根据林木的径级分配，按径级选取大小不同的标准木，一般在株数较多的中央径级选取23 株，其他径级各选取12 株，对两端的径级特别是最大的径级至少要选一株标准木，按前述的标准木调查方法，测定林木的各种生物量，再根据林木的各种生物量与某一测树学指标之间存在的相关关系，利用数理统计配置回归方程。,三、生物量的研究方法,地下生物量的测定可根据地上部分资料求算。根据地上部分和地下部分生物量之比，由地上生物量求算地下生物量。 通过遥感技术(RS) 和地理信息系统( GIS) 等先进手段可以测定从林分到区域等不同空间尺度的森林生物量。,四、森林经营对林分生物量的影响,1、连栽对林分生物量的影响 国内的一些研究大多表明多代连栽会导致林地生产力下降，对林分生物量的影响在于随着连栽代数增加，林分总生物量明显下降。,四、森林经营对林分生物量的影响,2、间伐对林分生物量的影响 林分间伐后，由于林木株数的减少，林分总的生物量有所降低；随着年龄的增加，林分生物量有明显的提高，不同的树种出现的林分生物量增大的时间会不同。 间伐后，林下空间环境发生显著改变，有利于林下灌草层和地被物层的生长，林下植被的生物量有较大幅度的增加。,四、森林经营对林分生物量的影响,3、混交对林分生物量的影响 合理的混交有利于提高林分总生物量。 通过把不同生物学特性的树种适当地进行混交, 林木能够比较充分地利用空间； 同时林内温度变幅较小，湿度相对大而稳定；有数量多、成分复杂的枯枝落叶，经林下微生物的分解, 改善土壤结构和理化性质，提高林地土壤肥力，促进林分生长。,四、森林经营对林分生物量的影响,4、造林密度对林分生物量的影响 在一定密度范围内林分生物量随林分密度的增加而增加。 随着林分的生长，密度大的林分积累生物量的速度减慢，而密度小的林分积累生物量的速度较快。 林分经过充足的生长后不同密度的林分的最终生物量接近一个常数，这就是“最终收获量法则”。,五、今后的发