额济纳胡杨林生长规律及生物生产力的研究

额济纳胡杨林生长规律及生物生产力的研究

杨树叶aoliv具有光照、耐盐、耐碱、抗旱、耐水性和耐寒性的特点。它能适应典型的陆地气候。它有强大的根系直达潜水面,侧根发达,在1米深的土层内延伸四周。在大树根部萌蘖出不同树龄的植株,形成天然片林。叶表面蜡质层较厚,这可减少树体的蒸腾作用。在干旱缺水时,地上部分蒸腾作用小,而地下部分又有反渗透的功能,因此保持了树体的平衡,相对的提高了抗旱能力。而且还具有分泌盐碱的能力,在细胞液中含有大量的碳酸钠。在枝上或树皮裂缝处排出盐分,凝成白色结晶。额济纳旗隶属于内蒙古自治区阿拉善盟,位于自治区的西北端,地理坐标为东经97由于上游农业的发展,额济纳河来水量由60年代以前的10亿立方米下降到现在的2～4亿立方米,而且还在继续下降,从而大大地降低了地下水位。潜水位只要降到3米以下胡杨林便不能正常地生长。200多平方公里的居延海目前已变成了盐漠,远离河水的胡杨已基本死亡,成了横躺竖卧的怪树林。沿河两岸的胡杨林呈现出老树多、幼树少的局面,而老树70%以上为中空木,每次大风便有很多树被折倒。为了挽救河西走廊的生态屏障——胡杨林,应加速黑河下游额济纳绿洲的环境整治工作,而其中有计划地利用水资源,确保生态用水的合理性已刻不容缓。因此,为了研究天然胡杨林的生态用水机理我们进行了基础的研究工作,即胡杨林的生长规律及生物生产力的研究。1内容和方法的研究1.1林分特征参量测定为了用以推求总体,我们实测了34块典型标准地,采用常规方法分别测定了标准地内的平均高、平均胸径、郁闭度、材积、土壤因子、地被因子等22个林分特征参量;并且利用GPS对经纬度、海拔进行了测定。1.2树干分析为了确定胡杨各年龄的直径生长量、树高生长量、材积生长量、形数和叶面积指数,选取标准木进行解析木,共伐倒8株标准木。1.3生物量的计算为分析胡杨林的生物量及生产力,外业中各组织器官均取样100克,内业烘干得出各组织器官的干重,以进行生物量及生产力的计算。计算枝、叶生物量时选取标准枝实测其枝长和基径,选择模型方程Y=a(D2L)叶面积指数测定采用标准木回归法,即从标准木上分别称取100克鲜叶称重,利用机械求积仪测出样叶的叶面积,再根据林分的总叶量推算林分的叶总面积和叶面积指数。2杨树林的生长规律2.1立地条件生长初期,第9年生长量为5.32cm,第12年生长量为10.32cm,第13年生长量为10.32cm从解析木可知,17年生胡杨林的胸径总生长量为13.50cm,连年生长量为0.40cm,第6年时进入速生期,第9年就出现了连年生长量最高峰1.32cm,第12年时开始减慢生长,在第13年时连年生长量与平均生长量相交,达胸径生长成熟(表2、图1、图2)。17年生胡杨的树高总生长量为7.1m,连年生长量为0.30m,第3年时便达到高峰,进入速生阶段,此后就缓慢下降(表3)。2.3材料积我们所选择的17年生胡杨的材积总生长量为0.04730m2.4杨树dap、树高、材积、生长规律的数学模型根据树干解析的资料,采用经验模型寺崎方程拟合额济纳胡杨生长规律,收到了较好的效果。方程为其中a2.5不同高度的胡杨树叶片的生长分布及分布胡杨属于深根性树种,其根系主根和侧根均发达,能生长垂直延伸至2—5米深、水平分布达10—20米范围内。主要分布在中层湿沙范围内,垂直生长遇见下层淀积沙层则变为水平生长,胡杨的水份来源主要是中层湿沙中的潜水。其根系分布主要受沙层分布的影响,在阿拉善额济纳旗弱水河流域内,中层湿沙层垂直分布主要在40—150cm范围内(图6),其中的潜水主要来源于河滩漫灌下渗储水。3杨树林生物生产力分析3.1胡杨生物量的模拟根据5株解析木实测资料,按照关系式W=a(D从以上的数据可以清晰地看出使用方程模拟胡杨的生物量时其相关系数均在0.97以上。特别指出的是因胡杨叶生物量的回归方程按照W=a(D3.2杨树林各器官生物量及直径等级的分布3.2.1杨树林器官生物量20年生胡杨林生物量为74.9891t/hm3.2.2林木生物量从表7中可知,胡杨根的生物量与干材的生物量大抵相同;个体生物量是随胸径的大小而有很大差异的,最低径阶林木的生物量为3.27kg/株,最高径阶林木的生物量为64.37kg/株,后者为前者的19倍之多。3.3杨树林的生物量和生产力在此次调查中计算出胡杨林的单位叶面积指数比较高,其值为2.90m3.4不同林分类型胡杨林生物量胡杨林在不同立地条件下长势有所不同,因此生物量也有明显差异。此次调查中我们将立地类型划分为平地、半固定沙地、沙地、灌渠旁低洼地、河道滩地等5大类型,其生物量从大到小的顺序为:平地>沙地>半固定沙地>河道滩地>灌渠旁低洼地(表8)。除此之外胡杨林随着林分年龄增大其生物量会随之增加;混交林的生物量(柽柳胡杨林96.71t/hm4胡杨生长规律数学模型的意义(1)从胡杨的胸径、树高、材积总生长曲线可以清晰地把林木生长进程划分为3个阶段,即慢一快一慢,并可看出速生期(6～15年)和速生点(第6年)。这些完全可以为当地林业部门提供胡杨林木合理经营和收获预估值的依据。而胸径及材积连年生长与平均生长曲线图是胡杨正常情况下生长规律的概括,因为生长曲线并没有出现几次相交或者未相交的现象。胡杨胸径、树高、材积生长规律数学模型方程的相关系数都在0.98以上,这有利于通过模型由年龄估测胡杨的胸径、树高、材积的生长过程,并绘出生长过程曲线图。(2)胡杨有较高的叶面积及生物生产力,如第3标准地,其值分别为2.90m(3)生长规律及生物生产力分析是研究胡