第11章森林生物量的測定課堂

1、1,第,11,章,森林生物量的測定,內(nèi)容提要,基本概念,樹木生物量的測定,林分生物量的測定,2,第一節(jié),概述,森林生物量是森林生態(tài)系統(tǒng)的最基本數(shù)量特征,1994,年聯(lián)合國糧農(nóng)組織在“國際森林資源監(jiān)測,大綱”中就明確規(guī)定：森林生物量是森林資源,監(jiān)測中的一項重要內(nèi)容,森林生產(chǎn)力的調(diào)查是正確認(rèn)識、管理和利用森,林生態(tài)系統(tǒng)的前提,森林生物量數(shù)據(jù)是研究許多林業(yè)問題和生態(tài)問,題的基礎(chǔ)。如森林碳儲量計算；森林生產(chǎn)力的,測定；研究森林物質(zhì)循環(huán)和能量流動,3,一、基本概念,總初級生產(chǎn)力,Gross Primary productivity,GPP,第一,生產(chǎn)者通過光合作用每年生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)總量,凈初級生產(chǎn)力,N

2、et Primary productivity,NPP,第一生,產(chǎn)者通過光合作用每年生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)除去呼吸消耗,部分,單位,g,m,2,a,1,森林生物量,Forest Biomass,指在一定時間內(nèi)單位空,間中森林植物群落在其生命過程中所產(chǎn)干物質(zhì)的累積,量，也稱現(xiàn)存量,Standing Crop Biomass,。用干物質(zhì),重量來表示，單位,kg,h m,2,g,m,2,森林生產(chǎn)量,Forest Production,是指森林群落中持有,綠色葉片的植物，由光合作用所產(chǎn)生的有機(jī)物質(zhì)總量,稱為總第一性生產(chǎn)量,4,二、樹木生物量的組成,樹木生物量可以分地上及地下兩部分，地下部,分是指根重量,W,R

3、,；地上部分則包括樹干,W,S,樹枝,W,B,樹葉,W,L,和花,果的重量等。喬木層中的生物量以樹干約占全,層生物量的,65%-75,枝量,7%-13,葉量,2,ll,根量,ll%-20,森林生物量包括：喬木、灌木、草本植物、苔,蘚植物、藤本植物以及凋落物生物量等,喬木,層的生物量是森林生物量的主體，一般大約占,森林總生物量的,90,以上,5,二、樹木生物量的組成,重量分配比,重量測定三要素,D,H,和冠量,冠量描述因子：樹高,h,枝下高,h,b,冠長,CL,冠幅,CW,冠長率,CR,樹冠圓滿度,CW/h,樹冠投影比,CW/D,全樹總重量,根）重量,各器官（干、枝、葉,分配比,6,三、鮮重與干

4、重,鮮重,樹體在自然狀態(tài)下含水時的重量,氣干重,樹木伐倒后，在自然大氣狀態(tài)下經(jīng)過相當(dāng)期間,失去樹體內(nèi)大部分水時的重量,干重,絕干重,樹木干燥后去掉結(jié)晶水的重量,測定,方法：把試樣放入烘箱干燥，一般在,103,2,經(jīng),6,小時左右，取出稱重，如二次重量有不等，再放人烘箱,烘，經(jīng),6,小時后取出稱重，直到絕干狀態(tài)（恒重,干重比,Pw,通過干重比把鮮重?fù)Q算成絕干重,含水率,P,鮮,干,W,W,P,w,100,W,P,鮮,干,鮮,W,W,7,樹體含水率變化,干重比,P,W,與含水率成反比關(guān)系,縱向：樹干不同部位含水率并部均勻，梢部,和胸高以下含水率最大，胸高以上逐漸減少,再向上又增多,橫向：邊材和心材

5、因樹種不同含水率也不同,在取樣時要分別樹干的不同部位取樣來測定,干重比,P,W,或含水率,8,四、葉面積測定,1,闊葉樹,葉片大、形狀不規(guī)則。可采用激光,或光電）葉面積測定儀或?qū)⑷~片輪廓繪在坐,標(biāo)紙上，用求積儀測定其面積。一般采用以下,方法：分別各冠層（上、中、下）取,100,枚樣,葉，測其鮮重，用直徑為,a cm,的打孔器測,100,個,a cm,直徑園孔的面積和鮮重,100,個樣葉的面積,100,個葉鮮重,100,小園片的面積,試樣重,標(biāo)準(zhǔn)木的葉面積標(biāo)準(zhǔn)木的葉鮮重樣葉面積,樣葉,鮮重,9,四、葉面積測定,2,針葉樹,其形狀比較規(guī)整，接近某種幾,何體，按相應(yīng)的表面積計算公式計算其,葉面積,例

6、如：樟子松、赤松和黒松等針葉,2,針,近似圓柱體，一個針葉為半圓柱體，其,表面積公式為,紅松每個針葉近似三棱形,S,3al,dl,dl,2,S,10,第二節(jié),樹木生物量的測定,全部稱重法,這種方法是測定樹木生物量最精確的方,法，獲得的數(shù)據(jù)可靠,但費(fèi)時、費(fèi)工，工,作量極大，很少采用,具體方法：將樹木伐倒，摘除全部枝,葉，分別稱其樹干、枝、葉、根的鮮重,采樣烘干得到樣品干重與鮮重之比，從,而計算樣木各組分的干重,11,一、樹干重量的測定,樹干鮮重在野外采用全部稱重法,對選出的標(biāo)準(zhǔn)木,用徑級標(biāo)準(zhǔn)木法,或樣木伐倒,按區(qū)分求積法（樹干解析）把樹干分成若干段,并截取圓盤。測定各區(qū)分段和每個圓盤的鮮重,樹干

7、鮮重各區(qū)分段重園盤梢頭,將所有圓盤裝入塑料袋取回，在室內(nèi)從各圓,盤再取樣，測定試樣鮮重后，把試樣放入烘箱,干燥，測得各園盤的干重，并計算各園盤的干,重比,Pw,，利用,Pw,推算各區(qū)分段絕干重,合計得到全樹干的干重,W,W,P,W,鮮,干,12,二,枝、葉生物量的測定,樹木的枝條分,1,年生和多年生枝,樹葉因所在樹冠部位（上、中、下,不同，其含水率不同；落葉樹的葉齡,為,1,年，但常綠樹的葉齡不同，其含水,率不同,樹木枝與葉生物量的測定方法：全數(shù),調(diào)查法、標(biāo)準(zhǔn)枝法、回歸法,13,一）全數(shù)調(diào)查法,將樹冠中每個枝條砍下，先測定每個枝條的帶葉枝,鮮重,W,BL,再把全部葉摘掉分別測定葉量,W,L,和

8、枝量,W,B,但,W,BL,W,L,W,B,注意事項,1,測定迅速，防止枝、葉水分蒸發(fā),2,測定時間：葉伸展落葉期間測定，不同季節(jié)葉量（鮮,重）變化比較大,3,區(qū)分當(dāng)年生和多年生枝、葉測定生物量,4,不要與其他樹木的枝葉相混,5,測定工具、精度和計量單位要一致,14,二）標(biāo)準(zhǔn)枝法,1,以重量為基準(zhǔn)的分級標(biāo)準(zhǔn)枝法,標(biāo)準(zhǔn)枝,具有平均帶葉枝鮮重，葉量中等的枝條,測定方法,1,將樹冠分上、中、下三層，按順序測定每個枝條帶葉,的枝鮮重，并計算出平均帶葉枝鮮重，按平均重量選,取抽取,3,5,個標(biāo)準(zhǔn)枝,2,對標(biāo)準(zhǔn)枝摘葉，分別測定枝量和葉量，并在每一層取,烘干樣品（葉,50g,枝,100g,3,根據(jù)每層標(biāo)準(zhǔn)枝

9、推算出各層枝、葉的鮮重和干重，然,后將各層枝、葉重量相加，得到樹木的枝重與葉重,15,二）標(biāo)準(zhǔn)枝法,2,以基徑和枝長為基準(zhǔn)的分級標(biāo)準(zhǔn)枝法,標(biāo)準(zhǔn)枝,具有平均基徑,d,0,和平均枝長,l,且葉量中庸,的樹枝,測定方法,1,將樹冠分上、中、下三層，按順序測定每個枝條基徑,d,0,和枝長,l,并計算出各層平均基徑和枝長,2,選取標(biāo)準(zhǔn)枝：各層按平均基徑和枝長，選取抽取,3,5,個標(biāo)準(zhǔn)枝,3,標(biāo)準(zhǔn)枝摘葉，分別測定枝量和葉量，并在每一層取烘干樣品（葉,50g,枝,100g,4,根據(jù)每層標(biāo)準(zhǔn)枝推算出各層枝、葉的鮮重和干重，然后將各層枝,葉重量相加，得到樹木的枝重與葉重,枝量,葉量,n,i,Bi,W,n,N,W

10、,1,B,n,i,Li,L,W,n,N,W,1,16,三）回歸估計法,分別每株樹建立葉量,W,L,枝量,W,B,與基徑,d,0,和枝長,l,的回歸模型,b,0,ad,W,c,b,l,0,ad,W,17,三、樹根生物量測定,以標(biāo)準(zhǔn)木或樣木之伐根為中心，將全部樹根挖出,分層,0,30,50,100cm,邊挖邊揀出全部根系,不要草根,按粗度分級,0.2cm,為細(xì)根,0,2,0.5,為小根,0,5,2,Ocm,為中根,2,0,5,Ocm,為大根,5cm,為粗根,分別稱其鮮重，并取樣供烘干用,根樁部分單獨(dú)稱重并取樣,根量測定費(fèi)時又費(fèi)工，且不易取得精確結(jié)果。經(jīng),常采用比值（地上生物量與地下生物量）方法,估計,18,第三節(jié),林分生物量的測定,林分生物量的測定方法與林分蓄積測定,方法相同，采用標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行,在標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)采用分級標(biāo)準(zhǔn)木法選擇標(biāo)準(zhǔn),木或樣木測定其生物量，并以此為依據(jù),推算全林或樣地生物量,常用方法,1,標(biāo)準(zhǔn)木法,2,回歸估計,法,3,生物量表法,19,紅松生物量預(yù)估模