第11章 森林生物量的測定課件

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第11章森林生物量的測定第一節(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(xiàng)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；第11章森林生物量的測定一、基本概念總初級生產(chǎn)力(GrossPrimaryproductivity,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(NetPrimaryproductivity,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(ForestBiomass)：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（StandingCropBiomass）。用干物質(zhì)重量來表示，單位：kg／hm2

、g／m2

。森林生產(chǎn)量(ForestProduction)：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。第11章森林生物量的測定二、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（WR）；地上部分則包括樹干（WS）、樹枝（WB）、樹葉（WL）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。第11章森林生物量的測定二、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（hb）、冠長（CL）、冠幅（CW）、冠長率（CR％）、樹冠圓滿度（＝CW/h）、樹冠投影比（＝CW/D）第11章森林生物量的測定三、鮮重與干重鮮重：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）：第11章森林生物量的測定樹體含水率變化干重比（PW）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（PW）或含水率。第11章森林生物量的測定四、葉面積測定1）闊葉樹：葉片大、形狀不規(guī)則?？刹捎眉す猓ɑ蚬怆姡┤~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acm的打孔器測100個acm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/樣葉鮮重第11章森林生物量的測定四、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第11章森林生物量的測定第二節(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。第11章森林生物量的測定一、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。第11章森林生物量的測定二、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。第11章森林生物量的測定（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（WBL)，再把全部葉摘掉分別測定葉量（WL

）和枝量（WB

）。但WBL

≠WL＋WB注意事項(xiàng)：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。第11章森林生物量的測定（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。

第11章森林生物量的測定（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(d0)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(d0)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：第11章森林生物量的測定（三）回歸估計法分別每株樹建立葉量（WL

）、枝量（WB

）與基徑（d0）和枝長（l）的回歸模型：第11章森林生物量的測定三、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。第11章森林生物量的測定第三節(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。第11章森林生物量的測定紅松生物量預(yù)估模型舉例：WS=0.03019