森林生物量的研究分析进展
中国西南地区森林生物量及生产力研究综述
中国西南地区森林生物量及生产力研究综述摘要:在参考前人大量的研究结果基础上,按不同林分类型和林分起源对中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市) 的森林生物量和净生产力进行了总结概述｡结果显示,西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2;若按不同的林分类型来划分,则阔叶林的森林生物量(178.08 t/hm2) 大于针叶阔叶混交林(164.63 t/hm2)和针叶林(145.18 t/hm2) 的;若按不同的林分起源进行划分,则天然林的森林生物量(210.58 t/hm2) 大于人工林(110.65 t/hm2) 的｡西南地区的森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),若按不同的林分类型来划分,则阔叶林的森林净生产力12.75 t/(hm2·a)大于针叶林的12.13 t/(hm2·a) 和针叶阔叶混交林的9.61 t/(hm2·a);若按不同的林分起源进行划分,则天然林的森林净生产力13.38 t/(hm2·a)大于人工林的10.56 t/(hm2·a)｡同时对研究中发现的一些问题及以后的研究方向进行了讨论与展望｡关键词:森林;林分类型;林分起源;生物量;生产力;中国西南地区全球性的温室效应､气候变暖等生态环境问题正在严重威胁着人类生存与社会经济的可持续发展,已成为全世界共同关注的焦点问题之一[1-3]｡森林是陆地生态系统的主体,在全球碳循环中具有重要的作用和地位;生物量的测定是研究森林生态系统生产力和自然界环境要素循环的基础工作[4],森林生产力作为陆地碳循环的重要组成部分,是判定森林碳源(汇)和调节生态过程的主要因子[5]｡森林生物量和生产力特征是森林生态系统结构和功能的最基本要素之一[4,5],并且生态系统的能量和营养元素循环的研究首先也依赖于生物量和生产力的数据[6]｡森林的生物量积累和生产力发展是生态系统发展的根本动力,所以森林生物量和生产力的动态决定着森林生态系统的变化[7],因此森林生物量和生产力动态对人类进行森林的管理与利用也就具有重要的参考价值;考虑到森林及其变化对陆地生物圈的重要性,推算森林生物量和生产力便成为生态学和全球气候变化研究的重要内容之一,同时还可为系统研究森林植被碳库及其变化提供基础数据｡在充分总结前人研究结果的基础上,课题组对中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林的主要优势树种林型的生物量和生产力进行了汇总,旨在为该地区的森林生产力监测与评价提供基础数据支撑,为森林净生产力有关的信息查询､分析评价､辅助决策等提供综合服务｡1森林净生产力概念及计算方法净生产力指单位土地面积上､单位时间内有机物的净生产量[8]｡用净生产力确定林分的总生产量比较困难,所以在研究评价林分的净生产力时,往往采用其年净生物量作为衡量指标,即求算现有林分的年生长量､植物凋落和枯损的量､被采食(伐)量三者之和｡但因后两者的量值很小,以往的研究几乎都将其忽略,因此所计算的森林年净生物量要比实际情况略低一些｡森林年净生物量计算公式为:ΔW=(Wa-Wa-n)/n;式中,Wa为森林单位面积现存的生物量,Wa-n为n单位时间前森林单位面积的生物量,n为从Wa-n到Wa的时间跨度(单位:年);若Wa-n为0,则森林年净生物量ΔW为n年的平均净生产量(Wp),否则为连年净生物量｡2西南地区森林生物量和净生产力2.1西南地区森林生物量和净生产力研究现状本研究收集了中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)自1986年以来,在森林生物量和净生产力研究领域里发表的相关研究结果[2,3,5,8-53],包括针叶林､针叶阔叶混交林､阔叶林的生物量和净生产力,并对其进行了整理､分析､汇总[54,55],其中涉及的树种有辐射松(Pinups radiata D. Don)､云南松(Pinus yunnanensis Faranch.)､海南五针松(P. fenzeliana Hand.-Mzt.)､油松(P. tabulaeformis Carr.)､华山松(P. armandii Franch..)､马尾松(P. massoniana Lamb.)､思茅松[P. kesiya Royle ex.Gordon var. langbianensis(A.Chev.)Gaussen]､高山松(P. densata Mast.)､日本落叶松[Larix kaempferi(Lamb.)Carr.]､红杉(L. potaninii Batalin)､峨眉冷杉[Abies fabri(Mast.)Craib]､长苞冷杉(A. georgei Orr.)､云南紫果冷杉[A. recurvata Mast. var. salonenensis(Botd Zres-Rey et Gaussen)C. T. Kauan.]､杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]､云杉(Picea asperata Mast.)､紫果云杉(P. purpurea Mast.)､油麦吊云杉[P. brachytyla(Franch.)Pritz. var. complanata(Mast.)Cheng.]､墨西哥柏(Cupressus lusitanica Mill.)､柏木(C. funebris Endl.)､桤木(Alnus cremastogyne Burk.)､黄背栎(Quercus pannosa Hand.-Mazz.)､辽东栎(Q. liaotungensis Koidz.)､灰背栎(Q. senescens Hand.-Mazz.)､桦木(Betula spp.)､红桦(B. albo-sinensis Burk.)､黄毛青冈[Cyclobalanopsis delavayi(Franch.et)Schottky]､杜鹃(Rhododendron simsii Planch.)､杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)､楠木(Phoebe zhennan S. Lee.)､光果西南杨[Populus schneideri(Rehder)N. Chao var. tibetica(C. K. Schneid.) N. Chao.]､连香树(Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.)､竹(Bambusoideae)､刺楸[Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz.]､赤桉(Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)､元江栲(Castanopsis orthacantha Franch.)､短刺栲(C. echidnocarpa Miq.)､木果石栎[Lithocarpus xylocarpus(Kurz)Markg.]等;其中针叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表1,针叶阔叶混交林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表2,阔叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表3｡2.2西南地区森林生物量和净生产力资料汇总综合表1､表2､表3结果进一步汇总可以得出,中国西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2,其中乔木层生物量为148.41 t/hm2,乔木层､灌木层､草本层和枯落物层所占总生物量的比例分别为91.53%､2.93%､1.46%和 4.08%;森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),其中乔木层净生产力为10.64 t/(hm2·a),乔木层､灌木层､草本层所占总净生产力的比例分别为88.80%､6.04%和5.16%｡2.2.1不同林分类型的生物量和净生产力若按林分类型来划分,则中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表4,由表4可知,各林分总生物量的大小顺序为阔叶林总生物量､针叶阔叶混交林总生物量､针叶林总生物量｡针叶林的林分总生物量为145.18 t/hm2,其中乔木层的生物量为126.15 t/hm2,占针叶林林分总生物量的86.89%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占针叶林林分总生物量的3.36%､2.96%和6.79%｡阔叶林的林分总生物量为178.08 t/hm2,其中乔木层的生物量为166.84 t/hm2,占阔叶林林分总生物量的93.69%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占阔叶林林分总生物量的3.20%､0.66%和2.45%｡针叶阔叶混交林的林分总生物量为164.63 t/hm2,其中乔木层的生物量为160.17 t/hm2,占针叶阔叶混交林林分总生物量的97.29%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占针叶阔叶混交林林分总生物量的0.64%､0.82%和1.25%｡从表4还可知,各林分的总净生产力大小顺序为阔叶林总净生产力､针叶林总净生产力､针叶阔叶混交林总净生产力｡针叶林的林分总净生产力为12.13 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为10.74 t/(hm2·a),占针叶林林分总净生产力的88.54 %,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶林林分总净生产力的 5.19%和6.27%｡阔叶林的林分总净生产力为12.75 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.33 t/(hm2·a),占阔叶林林分总净生产力的88.86%,灌木层和草本层的净生产力分别占阔叶林林分总净生产力的7.69%和 3.45%｡针叶阔叶混交林的林分总净生产力为9.61 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为8.63 t/(hm2·a),占针叶阔叶混交林林分总净生产力的89.80%,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶阔叶混交林林分总净生产力的1.46%和8.74%｡2.2.2不同林分起源的生物量和净生产力若按林分起源来划分,则中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表5,由表5可知,天然林的林分总生物量大于人工林的｡天然林的林分总生物量为210.58 t/hm2,其中乔木层的生物量为196.09 t/hm2,占天然林林分总生物量的93.12%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占天然林林分总生物量的 3.04%､1.15%和2.69%;人工林的林分总生物量为110.65 t/hm2,其中乔木层的生物量为97.84 t/hm2,占人工林林分总生物量的88.42%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占人工林林分总生物量的2.34%､2.08%和7.16%｡各林分的天然林总净生产力也大于人工林的｡天然林的林分总净生产力为13.38 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.96 t/(hm2·a),占天然林林分总净生产力的89.39%,灌木层和草本层的净生产力分别占天然林林分总净生产力的7.55%和 3.06%;人工林的林分总净生产力为10.56 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为9.24 t/(hm2·a),占人工林林分总净生产力的87.50%,灌木层和草本层分别占人工林林分总净生产力的3.31%和9.19%｡3西南地区森林生物量和净生产力影响因素谷晓平等[56]研究了近20年来的气候变化对云南省､贵州省､四川省和西藏自治区部分地区植被净初级生产力的影响,结果表明,这些地区总植被净初级生产力的空间分布与降水量呈显著的正相关,与海拔高度呈显著的负相关;从年际变化来看,这些地区总植被净初级生产力有上升趋势;蒙吉军等[57]也对近20年来西南喀斯特地区(云南省､贵州省､广西壮族自治区)植被变化对气候变化的响应进行了研究,其结果表明,植被指数年际变化与气候因子年际变化的相关系数区域差异比较明显,20世纪80年代以来,西南喀斯特地区植被覆盖度和净初级生产力总体均呈增加的趋势,但差异不显著｡王兆礼等[58]对珠江流域(云南省､贵州省､广西壮族自治区､广东省)植被净初级生产力及其时空格局进行了研究,结果表明,受气候和土地利用变化的影响,近20年来珠江流域植被净生产力整体上呈现减少的趋势,单位面积减少了约0.6%,不过差异不显著;这个结果同谷晓平等[56]和蒙吉军等[57]的研究结果存在一定的差异,其产生的原因可能是由于行政区划范围的不同造成的｡杨亚梅等[59]和王玉娟等[60]分别研究了季节变化对贵州省植被净初级生产力的影响,前者研究结果表明,在1981~2000年期间,春季和秋季的植被净生产力都呈显著增加的趋势,而夏季和冬季的植被净生产力都呈减少的趋势,春季是植被净生产力增加速率最快的季节,夏季是植被净生产力减少速率最快的季节;后者研究结果表明,植被的净生产力大小顺序为春季净生产力､秋季净生产力､冬季净生产力｡4小结1)在总结前人大量研究结果的基础上,将西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力按不同林分类型和林分起源进行了总结概述,结果显示,该地区的森林生物量为162.15 t/hm2,净生产力为11.98 t/(hm2·a),这比于维莲等[54]的研究结果[广西壮族自治区､云南省､贵州省､四川省､重庆市､湖南省,1989~1993年平均总森林生物量为148.66 t/hm2,净生产力9.64 t/(hm2·a)]和方精云等[55]的研究结果[云南省､贵州省､四川省,森林生物量为101.43 t/hm2,净生产力为9.67 t/(hm2·a)]稍高;就是按不同林分起源来划分,同于维莲等[54]的研究结果[天然林林分生物量为156.65 t/hm2､人工林林分生物量为84.51 t/hm2,天然林林分净生产力为8.93 t/(hm2·a)､人工林林分净生产力为10.20 t/(hm2·a)]也存在一些差异｡产生以上差异的原因可能是所选参考文献的范围､年限等不一致造成的,也可能是计算方法上的差异造成的,其具体原因还有待进一步深入查找分析｡2)在查阅大量文献资料的基础上,笔者发现不同林分类型乔木层的净生产力及灌木层､草本层的净生产力计算方法差异较大,主要是在林龄的确定上没有一个统一的标准｡丁贵杰等[8]认为,林龄8､12､18､22､30年的马尾松林分松针叶龄应分别取1.4､1.5､1.7和1.8年;吴兆录等[29]对林龄40和100年的高山松林分松针叶龄取的则是3.5年;宿以明等[14]对35年生的峨眉冷杉林分针叶叶龄取的是5年,林内灌木层和草本层林龄分别取的是5年和4年,而在“川西采伐迹地早期植被生物量与生产力动态初步研究”一文中,草本层的年龄取的则是1年[45];潘攀等[35]在对杜仲人工林生产力研究中,草本层的林龄取的则是林分年龄7年;江洪等[11]对云南松林分松针叶龄取的是林分年龄18年等｡基于以上种种差异,笔者认为有必要对其进行更深入的研究,根据不同林龄､不同林分类型等来划分,统一其林龄或叶龄取舍及其计算方法｡3)本研究共收集了有关西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林生物量和净生产力相关文献60篇,但针对针叶阔叶混交林生物量和净生产力的研究文献仅有7篇,60篇文献中只有13篇的林分净生产力包括了枯落物,其他的文献则没有｡基于此,笔者认为,今后对针叶阔叶混交林林分的生物量和净生产力､林分枯落物的净生产力研究还有待进一步拓展｡另外,收集的60篇相关文献中,有多达34篇是2000年以前发表的,由此可反映出西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林净生产力的相关研究还是相对滞后的｡参考文献:[1] 方精云. 中国森林生产力及其对全球气候变化的响应[J]. 植物生态学报,2000,24(5):513-517.[2] 刘彦春,张远东,刘世荣,等. 川西亚高山针阔混交林乔木层生物量､生产力随海拔梯度的变化[J]. 生态学报,2010,30(21):5810-5820.[3] 刘彦春,张远东,刘世荣. 川西亚高山次生桦木林恢复过程中的生物量､生产力与材积变化[J]. 生态学报,2010,30(3):594-601.[4] 郑征,刘宏茂,刘伦辉,等. 西双版纳原始热带季节雨林生物量的研究[J]. 广西植物,1999,19(4):309-314.[5] 夏焕柏. 茂兰喀斯特植被不同演替阶段的生物量和净初级生产力估算[J]. 贵州林业科技,2010,38(2):1-8.[6] 何海,乔永康,刘庆,等. 亚高山针叶林人工恢复过程中生物量和材积动态研究[J].应用生态学报,2004,15(5):748-752.[7] 罗辑,杨忠,杨清伟.贡嘎山森林生物量和生产力的研究[J]. 植物生态学报,2000,24(2):191-196.[8] 丁贵杰,王鹏程. 马尾松人工林生物量及生产力变化规律研究Ⅱ.不同林龄生物量及生产力[J]. 林业科学研究, 2001, 15(1):54-60.[9] 潘攀,慕长龙,牟菊英,等. 辐射松人工幼林生物量和生产力研究[J]. 四川林业科技,2005,26(1):22-29.[10] 宿以明. 日本落叶松人工林生物量和生产力的研究[J].四川林业科技,1995,16(3):36-42.[11] 江洪,林鸿荣.飞播云南松林分生物量和生产力的系统研究[J]. 四川林业科技,1985,6(4):1-10.[12] 张家贤,袁永珍. 海南五针松人工林林分生物量的研究[J]. 植物生态学与地植物学学报,1988,12(1):63-69.[13] 周世强,黄金燕. 四川红杉人工林林分生物量和生产力的研究[J]. 植物生态学与地植物学学报,1991,15(1):9-15.[14] 宿以明,刘兴良,向成华. 峨眉冷杉人工林林分生物量和生产力研究[J]. 四川林业科技,2000,21(2):31-35.[15] 鄢武先,宿以明,刘兴良,等. 云杉人工林生物量和生产力的研究[J]. 四川林业科技,1991,12(4):17-22.[16] 潘攀,李荣伟,向成华,等. 墨西哥柏人工林生物量和生产力研究[J]. 长江流域资源与环境,2002,11(2):133-136.[17] 杨洪国. 长江上游柏木人工林林分生物量研究[J].四川林勘设计,2007(1):17-19.[18] 王江. 桤柏混交幼林群落特征及生物量调查[J].四川林业科技,1993,14(1):66-69.[19] 杨韧,邓朝经,覃模昌,等. 川中丘陵区柏木人工林生物量的测定[J]. 四川林业科技, 1987,8(1):21-24.[20] 江洪. 紫果云杉天然中龄林林分生物量和生产力的研究[J]. 植物生态学与地植物学学报,1986,10(2):146-152.[21] 马明东,江洪,罗承德,等. 四川西北部亚高山云杉天然林生态系统碳密度､净生产量和碳贮量的初步研究[J]. 植物生态学报,2007,31(2):305-312.[22] 江洪,朱家骏. 云杉天然林林分生物量和生产力的研究[J]. 四川林业科技,1986,7(2):5-13.[23] 张治军,王彦辉,袁玉欣,等. 马尾松天然次生林生物量的结构与分布[J]. 河北农业大学学报,2006,29(5):37-43.[24] 吴兆录,党承林. 云南普洱地区思茅松林的生物量[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):119-127.[25] 吴兆录,党承林.云南普洱地区思茅松林的净第一性生产力[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):128-136.[26] 吴兆录,党承林. 云南昌宁县思茅松林的生物量和净第一性生产力[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):137-145.[27] 石培礼,钟章成, 李旭光. 四川桤柏混交林生物量的研究[J]. 植物生态学报,1996,20(6):524-533.[28] 吴兆录,党承林,王崇云,等. 滇西北高山松林生物量的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):220-224.[29] 吴兆录,党承林,王崇云,等. 滇西北高山松林净第一性生产力的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):225-228.[30] 党承林,吴兆录. 黄毛青冈群落的生物量研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):205-209.[31] 党承林,吴兆录. 黄毛青冈群落的净第一性生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):210-213.[32] 党承林,吴兆录,王崇云,等. 云南中甸长苞冷杉群落的生物量和净生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):214-218.[33] 吴兆录,党承林,和兆荣,等. 滇西北油麦吊云杉林生物量的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):230-234.[34] 吴兆录,党承林,和兆荣,等. 滇西北油麦吊云杉林净第一性生产力的初步研究[J].云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):240-244.[35] 潘攀,李荣伟,覃志刚,等.杜仲人工林生物量和生产力研究[J]. 长江流域资源与环境,2000,9(1):71-77.[36] 马明东,江洪,杨俊义. 四川盆地西缘楠木人工林林分生物量的研究[J]. 四川林业科技,1989,10(3):6-14.[37] 彭培好,彭俊生,王成善,等. 川西高原光果西南杨人工林生物量及生产力的研究[J]. 林业科技,2003,28(4):14-18.[38] 刘文耀. 昆明北郊水源保护区圣诞树人工林林分生物量及生产力的研究[J]. 广西植物,1995,15(4):327-334.[39] 孔维静,郑征. 岷江上游茂县退化生态系统及人工恢复植被地上生物量及净初级生产力研究[J]. 山地学报,2004,22(4):445-450.[40] 方向京,李贵祥,张正海. 滇东北不同退耕还林类型生物生产量及水土保持效益分析[J]. 水土保持研究,2009,16(5):229-232.[41] 林伟宏,陈克明,刘照光. 川西南干热河谷赤桉人工林生物量和营养元素含量[J]. 山地研究,1994,12(4):251-255.[42] 宿以明,慕长龙,潘攀,等. 岷江上游辽东栎天然次生林生物量测定[J]. 南京林业大学学报(自然科学版), 2003, 27(6):107-109.[43] 吴兆录,党承林,和兆荣,等. 滇西北黄背栎林生物量和净第一性生产力的初步研究[J].云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):245-249.[44] 吴兆录,党承林. 昆明附近灰背栎林生物量和净第一性生产力的初步研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):235-239,244.[45] 宿以明,王金锡,史立新,等. 川西采伐迹地早期植被生物量与生产力动态初步研究[J]. 四川林业科技,1999,20(4):14-21.[46] 唐建维,张建侯,宋启示,等. 西双版纳热带次生林生物量的初步研究[J]. 植物生态学报,1998,22(6):489-498.[47] 唐建维,张建侯,宋启示,等. 西双版纳热带次生林净初级生产力的初步研究[J]. 植物生态学报,2003,27(6):756-763.[48] 郑征,冯志立,甘建民. 西双版纳热带季节雨林下种植砂仁干扰对雨林净初级生产力影响[J]. 植物生态学报,2003,27(1):103-110.[49] 党承林,吴兆录. 元江栲群落的生物量研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):195-199.[50] 党承林,吴兆录. 元江栲群落的净第一性生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版), 1994,16(3):200-204.[51] 党承林,吴兆录.季风常绿阔叶林短刺栲群落的生物量研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1992,14(2):95-107.[52] 党承林,吴兆录. 季风常绿阔叶林短刺栲群落的的净第一性生产力研究[J]. 云南大学学报(自然科学版),1994,16(3):108-118.[53] 谢寿昌,刘文耀,李寿昌,等. 云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林生物量的初步研究[J]. 植物生态学报,1996,20(2):167-176.[54] 于维莲,董丹,倪健. 中国西南山地喀斯特与非喀斯特森林的生物量与生产力比较[J].亚热带资源与环境学报,2010, 5(2):25-30.[55] 方精云,刘国华,徐嵩龄.我国森林植被的生物量和净生产力[J]. 生态学报,1996,16(5):497-508.[56] 谷晓平,黄玫,季劲钧,等. 近20年气候变化对西南地区植被净初级生产力的影响[J]. 自然资源学报,2007,22(2):251-259.[57] 蒙吉军,王钧. 20世纪80年代以来西南喀斯特地区植被变化对气候变化的响应[J]. 地理研究,2007,26(5):857-866.[58] 王兆礼,陈晓宏.珠江流域植被净初级生产力及其时空格局[J]. 中山大学学报(自然科学版),2006,45(6):106-110.[59] 杨亚梅,胡蕾,武伟,等. 贵州省陆地净初级生产力的季节变化研究[J]. 西南大学学报(自然科学版),2008,30(9):123-128.[60] 王玉娟,杨胜天,吕涛,等. 喀斯特地区植被净第一性生产力遥感动态监测及评价——以贵州省中部地区为例[J]. 资源科学,2008,30(9):1421-1430.。
我国森林植被的生物量和净生产量
我国森林植被的生物量和净生产量一、本文概述本文旨在全面探讨我国森林植被的生物量和净生产量，深入分析其分布格局、动态变化及其影响因素，以期为我国森林生态系统的科学管理、生态环境保护和可持续发展提供理论支持和实践指导。
我们将通过梳理国内外相关研究成果，结合我国森林植被的实际状况，综合运用生态学、林学、地理学等多学科的理论和方法，对森林植被的生物量和净生产量进行深入研究。
研究内容包括但不限于森林植被生物量的估算方法、生物量的空间分布特征、生物量的动态变化及其驱动机制，以及森林植被净生产量的计算方法、影响因素和提升途径等。
本文期望通过系统研究和综合分析，为我国森林资源的合理利用和生态环境保护提供科学依据，同时也为全球森林生态系统的研究提供参考和借鉴。
二、我国森林植被分布及特点我国地域辽阔，地形复杂，气候多样，这为森林植被的多样化分布提供了得天独厚的条件。
从北到南，从东到西，我国的森林植被类型丰富，各具特色。
东北针叶林区：主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山等地，以针叶林为主，如落叶松、红松等。
华北落叶阔叶林区：包括华北平原、黄土高原以及部分山地，以落叶阔叶林为主，如杨、柳、榆等。
华中华南常绿阔叶林区：分布在长江以南的广大地区，以常绿阔叶林为主，如樟树、楠木等。
西南高山针叶林区：位于青藏高原及其周边山地，以高山针叶林为主，如冷杉、云杉等。
热带季雨林区：主要分布在海南岛、台湾岛和云南的南部，以热带季雨林为主，如橡胶树、椰子树等。
生物多样性丰富：我国森林植被类型众多，每种类型中又包含大量的物种，生物多样性十分丰富。
地理分布不均：受地形、气候等条件的影响，我国森林植被的分布具有明显的地理特点，东部和南部的森林覆盖率较高，而西北部的森林覆盖较低。
植被垂直带谱明显：在高山地区，随着海拔的升高，森林植被类型会发生明显的变化，形成明显的垂直带谱。
人工林比重较大：近年来，我国大力开展植树造林活动，人工林面积不断增加，成为我国森林植被的重要组成部分。
森林生物量测定精度分析
2
2
2
2
σ D i
Di
2
+ b
2
σ H i
Hi
2
( 7)
令 KWi 、 KDi 和 KHi 分别为 W i 、 Di 、 Hi 的相对误差 估值 ,则 ( 7) 可写作 : 2 2 σ 2ln ( D i Hi ) a 2 σ k Wi = 2 + ab +
a a
式中 , k wi =
110
2 σ σ a ab
北 京 林 业 大 学 学 报
第 27 卷
n
0 0
0 0
2
σ σb ab
DXX =
2
i =1
∑
2
wi 2 ln ( D i Hi ) w wi w
2
2 2 σ b + 2 σ D
n
0 0
0 0
σ H i
Hi
0
( 6)
2
b
2 H 2 σ
n
H
i =1
m称 、 m 取样 和 m 干 分别为 1 % , 根据误差传播定律 , 可
差公式 为 :
m样 = tc n
得:
( 1)
m测 = m测 + m在 + m干 =
2 2 2
3 ×0. 01 = 1. 73 % ( 2)
2
式中 , c 为变动系数 , n 为抽样个数 , t 为可靠性指 标 . 当可靠性规定为 95 %时 , t = 1196. 假如估计某一 面积为 100 km 林场的森林生物量 , 在林场内抽取
1 森林生物量的测定步骤
测定森林生物量的经典方法步骤见图 1.
2 误差来源及数量分析
中国西南喀斯特森林生物量与碳储量研究进展
中国西南喀斯特森林生物量与碳储量研究进展冉同伙;安裕伦【摘要】The ecosystem of Karst in southwest area of China, was one of ecological environment frail areas. As the first major form of terrestrial ecosystem, forest biomass has played great roles in maintaining ecosystem balance, Karst rocky desertification ecological management and reconstruction, and sustainable development in Karst region. This paper systematically analyzed studies on biomass and carbon storage of forest ecosystems in southwest Karst area of China, and summarized three methods of forest biomass and carbon storage estimation. Based on all of these studies, some problems and opinions of future study were discussed.%西南喀斯特地区是我国生态环境脆弱地带之一,森林作为陆地生态系统的主体,对维护喀斯特地区生态系统平衡、喀斯特石漠化生态治理与重建以及可持续发展意义重大.在深入分析中国西南喀斯特地区森林生物量与碳储量研究现状的基础上,对喀斯特森林生物量研究方法及其存在的问题进行了总结,并讨论了未来的研究方向.【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2013(031)002【总页数】4页(P117-120)【关键词】森林生物量;碳储量;喀斯特【作者】冉同伙;安裕伦【作者单位】贵州师范大学地理与环境科学学院;贵州省山地资源与环境遥感应用重点实验室,贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】TM938.84;P642.250 引言森林生态系统是陆地生态系统的主体，其生物量约占全球陆地植被生物量的90%［1］，每年的固碳量占整个陆地生态系统固定的碳量2/3［2］，储存了陆地生态系统76% ～98%的有机碳［3］，森林生物量和碳储量已成为全球陆地生态系统碳循环与气候变化研究的焦点之一。
森林生物量遥感估算方法分析
森林生物量遥感估算方法分析近些年来，随着人类活动日益频繁，全球森林面积锐减，大量使用化石燃料，由此导致的温室效应等环境问题等全球环境问题。
所以，全球碳循环问题日渐成为全球环境变化究领域的热点问题，其中森林生态系统碳循环又是全球碳循环中受人类活动影响最强烈的部分。
因此，为了正确评价森林在全球碳平衡中所发挥的作用，森林生物量作为有效衡量森林生态系统生产力、生态系统结构功能的重要指标，其研究正日益成为人们关注的重点。
随着航天遥感技术应用技术的提高，利用卫星影像特征判读数据与地面实测数据建立数学模型，进行森林资源调查己越来越被人们所认识和应用。
需要注意的是，在对森林生物量进行估算时，模型的恰当选择是关键问题，因为它直接影响了森林生物量的估算精度。
2.基于遥感技术的森林生物量估算方法分析2.1基于遥感技术的森林生物量估算方法的机理分析生物量是指在一定时间内，单位面积内所含的一个或多个生物种组成的群落中所有生物有机体的总干物质的质量。
森林生物量包括乔木层生物量、活地被物层生物量以及动物和微生物生物量3个部分。
目前，对生物量研究的途径主要有三种：依据呼吸作用释放二氧化碳的变化的方法；依据监测光合作用的方法；依据对生物现存量来进行研究的方法。
植物遥感基于对植物叶片和冠层光谱特征的了解，所以要清楚植物叶片结构和植被结构。
从植物遥感—植物与光（辐射）的相互作用出发，叶片的大小、形状、结构以及叶绿素含量同植被结构一样，随着植物的种属、生长时期及分布的改变而变化的。
从植被光谱特征来看，近红外区的反射主要受叶片的叶腔结构控制；在叶片的光合作用过程中，叶绿素主要吸收可见光中的蓝光、红光以及少部分绿光；植物的发射特征主要表现在热红外和微波普段。
由于随着植物的生长发育的变化，其叶腔结构、细胞叶绿素含量和水分含量均会随之变化，导致叶片的光谱反应也发生相关变化。
因此，通过对这些现象及其相应的光谱特征变化的研究和多种光谱特征值的合理组合，可有效的进行植物与非植物的区分、不同植被类型的识别、植物长势监测以及植被生物量估算等研究。
我国森林植被的生物量和净生产量
我国森林植被的生物量和净生产量森林植被作为地球上重要的生态系统之一，对于维持地球生态平衡具有至关重要的作用。
在我国，森林植被的生物量和净生产量对于我国的生态、经济和环境等方面都有着重要的影响。
因此，本文将就我国森林植被的生物量和净生产量进行探讨，以期为相关政策和决策提供参考。
我国拥有丰富的森林资源，根据第七次全国森林资源清查数据，全国森林面积达到08亿公顷，占国土面积的6%。
其中，天然林面积41亿公顷，人工林面积67亿公顷。
森林覆盖率达到6%，森林蓄积量达到45亿立方米。
我国森林植被类型多样，包括针叶林、阔叶林、混交林等，其中针叶林是我国主要的森林类型。
森林植被生物量是指森林植被中有机质的总量，包括树木、枝叶、皮渣等。
我国森林植被生物量丰富，根据研究，全国森林植被生物量达到170亿吨。
其中，树木生物量占据主导地位，达到150亿吨，其余为枝叶、皮渣等生物量。
我国森林植被生物量的分布情况与森林资源的分布情况基本一致，天然林生物量占据主导地位。
森林植被净生产量是指森林植被在一定时间内通过光合作用等生理过程所积累的有机物质总量。
根据研究，我国森林植被净生产量达到44亿吨。
其中，树木净生产量占据主导地位，达到54亿吨，其余为枝叶、皮渣等生物量的净生产量。
我国森林植被净生产量的分布情况也与森林资源的分布情况基本一致，天然林净生产量占据主导地位。
而且，不同树种的净生产能力差异较大，有些树种的净生产量较高，如落叶松、樟子松等，而有些树种的净生产量较低，如云杉、冷杉等。
我国森林植被的生物量和净生产量都十分丰富，这为我国生态、经济和环境等方面提供了有力的支撑。
然而，在保障森林植被的可持续利用方面仍存在一些问题，如过度采伐、环境污染等。
因此，我们需要采取积极的措施，保障森林植被的可持续利用。
需要加强森林资源保护法律法规的制定和实施，打击非法采伐和环境污染行为。
需要加强森林资源的科学管理和经营，采取科学合理的采伐方式和经营模式，保障森林资源的可持续利用。
森林生态系统碳平衡估测方法及其研究进展
森林生态系统碳平衡估测方法及其研究进展森林生态系统的碳平衡估测是评估森林碳储量和碳动态的重要手段，为理解和预测森林生态系统在全球碳循环中的作用提供了重要的数据。
随着全球气候变化的日益严重，森林生态系统的碳平衡研究变得尤为重要。
本文将从森林生态系统碳平衡的估测方法和研究进展两个方面进行介绍。
森林生态系统碳平衡估测方法主要包括森林碳储量的估测和碳动态的监测。
森林碳储量的估测通常采用样地法、遥感法和模型模拟法等。
样地法是通过在不同类型的森林样地中设置固定面积的样地，测量样地内森林生物量并进行推算。
遥感法则通过利用卫星遥感数据获取森林的光谱信息，结合地面观测数据进行森林生物量的估算。
模型模拟法则是根据已有的气象、土壤和森林生态系统等数据，运用生态系统模型模拟森林碳储量。
碳动态的监测则主要通过长期观测数据和模型模拟相结合的方法进行。
长期观测数据包括生长季节的植物光合作用速率、呼吸速率、枯萎速率等生物过程，以及周期性的土壤呼吸数据等。
模型模拟则是使用碳循环模型，结合实测数据，模拟出森林生态系统的碳平衡状况。
在碳平衡研究中，还涌现了一些新技术和方法。
例如，稳定同位素技术可以通过测量13C同位素、14C同位素等，推断出森林碳循环的速率和通量。
另外，空间遥感技术的发展，使得大规模监测森林碳储量和碳动态成为可能，提高了估测的精度和效率。
此外，近年来，分子生物学的快速发展也为森林生态系统碳平衡研究提供了新的途径。
通过研究微生物群落和植物基因表达等特征，可以揭示不同环境条件下碳循环的机制和过程。
目前，森林生态系统碳平衡的研究进展主要有以下几个方面。
首先，全球森林碳储量和碳动态的估算精度不断提高，对全球碳循环和气候变化的影响有了更深入的认识。
其次，随着遥感和模型模拟技术的不断发展，可以更好地揭示森林碳平衡的空间分布和时空变化规律。
再者，国际上开展了一系列多尺度的碳平衡观测网络，如FLUXNET、CarboEurope等，共享数据资源和观测方法，促进了碳平衡研究的国际合作和相互交流。
抚育间伐对森林生物量与生产力影响研究进展
山西农业科学2007,35(12):76～78Journal of Shanxi Agricultural Sciences*收稿日期——作者简介王慧(85),女,山西长治人,在读硕士,主要从事森林培育专业的研究。
森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征。
1994年联合国粮农组织在“国际森林资源监测大纲”中就明确规定:森林生物量是森林资源监测中的一项重要内容。
森林生产力的调查是正确认识、管理和利用森林生态系统的前提[1]。
测定群落的生物量,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,也是研究森林生态系统物质循环的基础。
测定树种的生物量,对于评价该树种的生产力及提高营林水平和综合利用其产品都有重要意义。
最初研究森林生态系统生物量和生产力是为了分析森林生态系统的生产能力,后来是为评价森林生态系统能量利用率和养分循环以及为森林的多途径利用提供基础数据。
地球上天然森林面积日趋减少,木材和林副产品供应也日益紧张,人类生存环境面临严重威胁。
我国森林覆盖率低,森林资源更加贫乏,重视对人工林生态系统生物量和生产力研究意义重大[2]。
抚育间伐作为森林经营的主要措施,是影响森林生物量与生产力的主要因素,它为林木创造良好的生长环境,提高了林木质量,同时也使森林的生物量发生变化,影响森林的生态功能[3]。
因此,研究森林抚育间伐对生物量与生产力的影响是科学确定森林抚育具体措施的重要依据,对整个森林生态系统的经营也具有重要意义,而我国营林工作从大规模植树造林转变为大规模的抚育管理,以抚育为内容的公益林培育从理论体系、研究方法、培育技术等方面都需要进行更深入的研究[4]。
1抚育间伐研究进展抚育间伐对森林生物量与生产力影响研究进展王慧(山西农业大学研究生院,山西太谷030801)摘要:森林生物量与生产力在一定程度上是衡量森林质量的重要指标,充裕的生物量同时也会促进生态系统功能的优化,是生态系统稳定的基础,而抚育间伐与森林生物量及生产力存在着密切的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
森林生物量地研究进展-生物论文
森林生物量地研究进展
摘要：森林生物量是森林生态系统地最基本数量特征，是研究许多森林问题和生态问题地基础.建立森林生物量模型地目地是制定全国森林植被（包括乔木、灌木和草本）生物量地计量标准，为评价我国森林生产力和森林质量，以及监测我国地森林固碳释氧能力提供基础依据.
关键词：森林；生物量；生态系统
1 森林生物量
生物量是一定时间、一定空间一种或数种生物有机体地总重量，或者一个群落内所有生物有机体地总重量，前者是种地生物量，后者是群落地生物量.生物量实质是绿色植物在单位面积上通过同化器官进行光合作用积累地有机物和能量.群落生物量地多少，反映了群落利用自然潜力地能力，是衡量群落生产力地重要指标，也是研究森林生态系统物质循环地基础.
森林生物量是近代林学中发展起来地一项新内容，它是指各种森林在一定地年龄、一定地面积上所生长地全部干物质地重量，它是森林生态系统在长期生产与代谢过程中积累地结果.森林生物量是研究森林生态系统结构和功能地基本数据，主要有3个研究目地：一是在全球或区域地尺度上通过对森林生物量和生产力地地理空间分布规律，以及与气候因子、植物群落分布之间关系地研究，可以估算地球生物圈地承载能力.森林具有减缓温室效应地作用，森林生物量和生产力地研究与森林碳汇功能紧密结合起来，使森林地生物量和生产力成为新地研究热点.二是在生态系统地尺度上，某一森林生态系统生物产量地分布格局和机理可用来揭示生态系统生产力与环境地相互关系，探索维持持久林地生产力和健康
森林生态系统地内在生理要素和外在生态条件，为评价森林地可持续经营提供理论依据.三是森林生物量作为可再生地生物能源，通过生物技术措施来提高短轮伐期能源林地生物产量和生产力水平、能源林收获与加工贮存以及能源转换利用等技术，均是森林生物量地主要研究内容.
2 生物量地研究进展
最早有关生物量和生产力地研究报道，德国几种森林地枝叶掉落物和木材重量地测定.后来在研究森林自然稀疏问题时，探讨了森林地初级生产量.1944年，Kittredge利用叶重和胸径地拟合关系，成功地拟合了白松等树种预测叶量地对数回归方程.但这些研究都是局限于少数树种局部地段针对某项目地独立研究，总体上来说，森林生物量和生产力地研究并未引起人们地重视.到了20世纪50年代，人们开始关心生态系统到底能为人类提供多少有机物，世界上开始重视对森林生物量研究.20世纪80年代后，随着全球环境问题日益突出，全球碳循环研究得到重视，研究者将以往在斑块水平地生态系统研究成果和生物量数据，扩展到景观、区域乃至全球地空间尺度上，从而科学地评价森林生态系统在全球大气中发挥地碳源和碳汇地作用，同时也进一步推动了森林生物量和生产力地研究.
我国生物量研究工作起步较晚，20世纪60年代初，少数学者在部分地区对为数不多地树种开展了生物量测定和研究工作，以后地数十年里发展迅速.潘维俦等对杉木人工林地研究，冯宗炜对马尾松人工林地研究，以及李文华等对长白山温带天然林地研究，使我国森林生态系统生物量地研究在人工林和天然林两个方面得到了发展.冯宗炜采用特征木调查与分层切割等方法，对湖南省会同县森林群落地生物量及生物生产力进行了研究，并总结了全国不同森林类型地生物量
及其分布格局.目前，在我国有关研究者对几十种树种地生物量进行了研究，研究最多地是杉木、松类、栎类、桉树类、其它阔叶树以及竹类和灌木等.
3 林分生物量地测定方法
生物量地传统研究方法有二氧化碳平衡法、微气象场法和收获法.
二氧化碳平衡法是将森林生态系统地叶、枝、干和土壤等组分封闭在不同地气室内，根据气室内CO2浓度变化计算各个组分地光合速率与呼吸速率，进而推算出整个生态系统二氧化碳地流动和平衡量.
微气象场法则与风向、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浓度地垂直梯度变化来估算生态系统CO2地输入和输出量.
前2种方法地优点在于可直接测定森林群落地总初级生产力和净初级生产力；缺点在于设备昂贵、尺度转化复杂，而且难以将根系和土壤微生物地呼吸量从土壤呼吸量中分开，因此难以估算地下部分地净第一性生产力.
直接收获法是全球普遍采用地研究方法，也是对陆地群落和森林最切实可行地方法.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.
皆伐法是将一定单位面积内地林木，逐个地伐倒后测定其各部分（树根、树干、枝、叶）地鲜重，再换算成干重，将各部分地重量合计，即为单株树木地生物量.将每个单株生物量相加，得到林分地乔木层生物量，林下植物地生物量测定常在一定范围地样方上采用这个办法，皆伐法地精度高，但花费时间和人工多，一般很少采用，可结合伐区作业进行.
平均木法是根据样地每木调查地资料计算出所有立木地平均胸高断面积和平均树高，选出代表该样地最接近这个平均值地数株标准木，伐倒后求出平均木地生物量，再乘以该林分单位面积上地株数，得单位面积上林分乔木层地生物量.
这种方法比较适合于林木大小具有小地或中等离散度地正态频率分布地林分，例如人工林，平均木法是相对粗略地计算方法，因为根据不同地测树因子（树高、胸径、断面积和干材积）所选取地平均木是不一样地，由此可以得出许多不同地林分生物量.
相对生长法指地是在样地每木调查基础上，根据林木地径级分配，按径级选取大小不同地标准木，一般是在株数较多地中央径级选取2～3株，其他径级各选取1～2株，对两端地径级特别是最大地径级至少要选1株标准木，比较前述地标准木调查方法，测定林木地各种生物量，再根据林木地各种生物量与某一测树学指标之间存在地相关关系，利用数理统计配置回归方程.在森林群落中，胸径是最容易测定地因子通常都尽量利用这个因子作自变量来推算其他因子.此方法可用于径阶差异较大地混交林和天然林，但需要研究人员具有一定地经验和数学知识.
（收稿：2016-04-16）
版权申明
本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.
版权为个人所有
This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.b5E2R。
用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律
地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本
文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.p1Ean。
Users may use the contents or services of this article for personal study, research or appreciation, and other
non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisions of copyright law and other relevant laws, and shall not infringe upon the legitimate rights of this website and its relevant obligees. In addition, when any content or service of this article is used for other purposes, written permission and remuneration shall be obtained from the person concerned and the relevant obligee.DXDiT。
转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为
使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改，并自负版权等法律责任.RTCrp。
Reproduction or quotation of the content of this article must be reasonable and good-faith citation for the use of news or informative public free information. It shall not misinterpret or modify the original intention of the content of this article, and shall bear legal liability such as copyright.5PCzV。