尾巨桉人工林生物量分配格局的林龄效应及异速生长方程优化

【目的】分析桉树Eucalyptus spp.人工林生物量分配格局随林龄的变化特征,为精准评估中国桉树产业碳储量及碳汇提供理论依据和数据支持。【方法】以雷州半岛尾巨桉E.urophylla×E.grandis人工林为研究对象,采用整株收获法测定1、2、3、6、10年生的57株尾巨桉各器官的生物量,并利用胸径(D_(BH))、树高(H)和胸径-树高(D_(BH)^(2)H和D_(BH)H)作为自变量分别建立不加入林龄变量与加入林龄变量的各器官生物量、地上生物量和总生物量的异速生长模型,进而筛选最优模型。【结果】尾巨桉各器官的生物量均随林龄增大而增大,但各器官生物量占总生物量的比例随林龄变化的特征并不相同,其中干生物量占比随林龄的增大而增大,由1年生的45.21%增长至10年生的68.25%;枝和叶的生物量占比则随林龄的增大而减小,分别由1年生的19.43%和16.31%减少至10年生的10.51%和2.91%;根生物量占比随林龄先增大后减小,由1年生的19.05%增长至3年生的25.21%后,逐渐下降到10年生的18.33%。尾巨桉的根冠比为0.16~0.39。在各器官生物量最优模型选择上,以D_(BH)为自变量且未加入林龄变量的模型对根生物量和总生物量的预测优于其他模型;以D_(BH)^(2)H为自变量且加入林龄变量的模型对叶生物量和地上生物量的预测最佳;以D_(BH)、H和林龄3个变量为自变量的模型对枝生物量的预测最佳;在对干生物量的预测精度对比中,以D_(BH)H与以D_(BH)^(2)H+林龄为自变量的预测模型之间无显著差异,均能较好地预测干生物量。【结论】林龄对尾巨桉人工林各器官生物量分配比例影响较大,加入了林龄的异速生长模型对桉树人工林枝、叶和地上生物量的预测精度显著改善。

广西不同林龄马尾松人工林生态系统碳储量及其分配格局

为阐明马尾松(Pinus massoniana)不同林龄生态系统碳汇机制以及固碳能力的差异,本研究基于样地调查,选用空间代替时间的方法,选取立地条件大致相似、不同林龄(6、19、32、58 a)的马尾松人工林生态系统为研究对象,依据收获法和建立各器官生物量模型的方法估测生物量,采集0-60 cm土层土壤样品,测定生态系统各层次的有机碳含量,以此估算生态系统的碳储量。结果表明:不同林龄马尾松人工林林下灌木层、凋落物层和根系有机碳含量均呈增加趋势,而草本层则相反,各层次有机碳含量整体表现为凋落物层>灌木层>草本层>根系;其生态系统碳储量总体表现为增加趋势,过熟林显著提高了144.14%,其中,乔木层、凋落物层、根系和土壤层碳储量的变化规律与生态系统一致,而灌木层和草本层则相反;植被层碳储量贡献率提高,而土壤层碳储量贡献率下降,凋落物层无明显变化;年净固碳量以幼龄林和中龄林较高,表明马尾松人工林固碳能力较强,具有相对较高的生物生产力水平。近自然恢复可进一步提升不同林龄马尾松人工林的碳固持能力,提高植被层生物量和土壤碳含量、增强土壤固碳能力、优化森林结构、维持较高生产力和降低人为干扰等是提高马尾松人工林生态系统碳汇功能的重要举措。

不同年龄柏木混交林下主要灌木黄荆生物量及分配格局

灌木是森林生态中一个重要组成部分,以柏木林下主要灌木种-黄荆为研究对象,研究其在不同年龄柏木林下的生物量以及分配格局,同时利用简单指标对其生物量建立估测模型。研究表明:①随着林分年龄的增加,林下黄荆单丛生物量以及各器官生物量也随之增加,其中枝生物量相差值最大,差距达24.3倍,而生物量最小的叶片,其差距也达6.9倍。②黄荆地上各器官生物量分配大小表现为干生物量>枝生物量>叶生物量>皮生物量;根系生物量的分配以粗根和中根生物量为主,其中根桩和粗根生物量所占比重随着林分年龄的增加而增加,中根、小根和细根生物量所占比重则随着林分年龄的增加而减小;地上生物量所占比例较大,并随着林分年龄的增加逐渐降低,并最后趋于稳定。③建立生物量模型的简单指标以基径(D)作为自变量优于利用株高(H)和HD2模型的建立;最优预测模型多为二次或三次次曲线模型。其中干、枝和粗根生物量、地上生物量、地下生物量、单丛生物量建立的预测模型较好,其模型的相关系数在0.8107—0.9293,达到极显著水平;皮生物量和根桩生物量的次之,模型相关系数分别为0.7689和0.7926;中根和小根的生物量预测模型相对最差,模型的最大相关系数仅在0.4410—0.4830。

闽楠容器苗各器官生物量的分配格局及水分特征研究

以1.5年生闽楠(Phoebe bournei)容器苗为研究对象,揭示其在不同高度阶段各器官的含水率及生物量的分配格局,为闽楠的培育及利用提供理论依据。研究表明:①随着高度的增加,闽楠容器苗的生物量及各器官生物量也随之增加,各器官生物量分配大小表现为根生物量>叶生物量>茎生物量>枝生物量;其中茎生物量分配随着高度的增加而增加,叶生物量分配则是随着高度的增加呈现先增加后减少的变化曲线,根生物量分配随着高度增加而先减少后增加。苗高与基径,树高、基径与叶、干、根、茎(干+枝)生物量以及地上、地下和单株生物量都具有极显著相关关系;树高、基径与枝生物量相关关系不显著;②高度为20～25 cm的闽楠幼苗其茎、叶的含水率达到最大峰值50%,其变化曲线相对比较平稳,而幼苗高度处于35～45 cm时根部含水率的最大峰值是61%,变化曲线振幅相对较大;③植株根含水率与茎、叶、地上生物量积累呈显著正相关,而叶含水率则与植物各器官生物量呈显著负相关。

林窗对川西亚高山岷江冷杉幼苗生物量及其分配格局的影响

采用样带法调查了川西亚高山原始岷江冷杉林林窗和林冠下岷江冷杉幼苗(H≤100cm)的密度、高度、基径和各构件生物量,分析了各构件生物量间的相关性.结果表明:林窗与林冠下幼苗密度分别为12903和2017株.hm-2;平均高度分别是26.6和24.3cm,差异显著;平均基径分别为4.97和5.13mm,差异不显著.林窗内各龄级幼苗的生物量与林冠下同龄级幼苗的生物量之间差异不显著.林窗对不同龄级幼苗各构件生物量积累的影响不同,林窗内幼苗枝干生物量比在12年达到最大(1.54),随后其比值维持在0.69左右;林冠下幼苗在15年后(含15年),枝条生物量大于主干生物量.生长在林窗和林冠环境的幼苗单株总生物量、叶生物量、茎生物量、地上生物量和根生物量与幼苗基径的平方(D2)和苗高(H)的乘积有显著的线性关系.林窗与林冠下幼苗各构件生物量之间有显著的正相关关系.

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物营养元素含量分配格局研究

在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林中，植物叶片营养元素含量为：Ｎ ０．９４６％一２．５３５％，Ｐ ０．０３０％—０．１２７％， Ｋ ０．６１４％—１．８３３％， Ｃａ ０．４４２％—１．９９５％， Ｍｇ ０．０２４％—０．１８８％。叶片各营养 养元素间相关性较差，仅Ｐ与Ｍｇ及Ｍｇ与Ｋ之间存在显著的线性相关。叶片Ｎ元素平均含量在各层 中的序列为：乔木Ⅲ＞乔木Ⅱ＞乔木Ⅰ＞灌木＞藤本＞草本；其它营养元素浓度随层次分配的规律 性不甚明显，但总趋势为乔木层植物略低于其它层植物。不同营养元素平均含量在各器官中的大小排列 顺序为：Ｎ叶＞皮＞枝＞根＞干；Ｐ叶＞枝＞根＞皮＞干；Ｋ叶＞枝＞皮＞根＞干；Ｃａ 皮＞叶＞枝＞根＞干； Ｍｇ叶＞根＞皮＞枝＞干。大部分植物在同一器官中各营养元素平均含 量序列为：叶、枝和根中均为Ｎ＞Ｃａ＞Ｋ＞Ｍｇ＞Ｐ；干Ｋ＞Ｃａ＞Ｎ＞Ｍｇ＞Ｐ；皮Ｃａ＞Ｎ＞Ｋ＞Ｍｇ＞Ｐ。 对元素含量分配格局分析表明，Ｐ和Ｍｇ很可能是限制南亚热带常绿阔叶林植物生产力的最重要营养元 素。

大岗山毛竹林与常绿阔叶林碳储量及分配格局

基于固定样地,对江西大岗山毛竹林与常绿阔叶林生态系统碳储量及分配格局进行了研究。结果表明：毛竹各器官碳含量介于42.22%~47.53%,其大小顺序依次为秆（47.53%）〉枝（46.49%）〉鞭（46.10%）〉根（45.30%）〉叶（42.22%）。丝栗栲不同器官碳含量介于43.09%~45.53%,其干、叶、枝、根的碳含量依次为45.53%、44.96%、43.63%和43.09%,其它植物各器官介于40.21%~49.54%之间。毛竹林与常绿阔叶林土壤从表层0至100 cm碳含量分别为3.62%~0.43%和4.15%~0.58%;从上到下依次降低,表层（0~20 cm）土壤碳素含量最高。两种森林生态系统碳储总量分别为226.75 tC.hm-2和267.94 tC.hm-2,前者低于后者,但其碳储量空间分布格局基本一致,土壤层占主要部分,分别为143.80 tC.hm-2和173.93 tC.hm-2,分别占63.42%和64.23%,其次为乔木层,分别占26.36%和33.12%,林下植被层和凋落物层所占比例最小,不足2%。毛竹林和常绿阔叶林植被年固定碳量分别为4.76 tC.hm-2.a-1和4.15 tC.hm-2.a-1,分别相当于17.45 tCO2.hm-2.a-1和15.22 tCO2.hm-2.a-1,毛竹林年固碳量高于常绿阔叶林。

臭冷杉生物量分配格局及异速生长模型

臭冷杉是长白山阔叶红松林中重要针叶树种,采用整株收获法分析21株臭冷杉地上地下生物量分配格局。在枝条水平上采用样枝直径(BD)、样枝长度(BL)、样枝所在轮生枝位置(WP)建立活枝、针叶生物量异速生长模型,在植株水平上采用胸径(DBH)、树高(H)、年龄(Age)、树冠长度(CL)、树冠比率(CR)、南北向冠幅(CW1)、东西向冠幅(CW2)等变量建立树干木质、树皮、活枝、针叶、粗根及整株生物量模型。并利用逐步线性回归法获得不同器官生物量最优模型。结果表明:(1)活枝生物量主要集中在树冠中下层,针叶生物量集中在树冠中层。树冠中层和下层枝叶生物量无显著差异(P>0.05);(2)21株臭冷杉地上生物量和地下生物量变动范围分别为1.026—506.047 kg/株和0.241—112.000 kg/株。粗根、活枝、针叶、树干木质、树皮及枯枝生物量占整株生物量的相对比例分别为18.68%、18.39%、12.02%、39.29%、8.70%和2.92%;(3)地上生物量与地下生物量呈显著线性相关(P<0.001),拟合线性方程斜率为0.23;(4)枝条水平上,活枝生物量模型解释量超过95%,平均预测误差小于30%。与单变量(BD)活枝生物量模型相比,2变量(BD、BL)和3变量(BD、BL、WP)模型解释量分别提高1.2%和2.0%,平均预测误差分别下降6.26%和9.27%。针叶生物量相对较难预测,模型解释量仅为82.7%,平均预测误差接近50%,模型中增加BL和WP变量并未提高针叶生物量的预测精度。活枝生物量与BD、BL、WP正相关,针叶生物量与BD正相关,与BL、WP负相关;(5)植株水平上,基于胸径的单变量模型可解释量大于90%,增加树高变量未能显著提高生物量模型的预测精度。年龄决定了臭冷杉的树干生物量,忽视年龄变量将会产生生物量预测误差。树冠特征是影响枝叶生物量预测精度的重要变量。综合考虑模型的可解释量及回归系数显著性可知,胸径是预测臭冷杉不同器官生物量的可靠变量。

紫椴生物量分配格局及异速生长方程

紫椴是东北地区阔叶红松林中重要的阔叶树种,采用整株收获法分析39株紫椴地上、地下生物量分配格局。根据胸径(DBH)大小将紫椴划分为3个等级:小树(1 cm≤DBH<10 cm)、中树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树(DBH≥20 cm)。以不同高度处树干直径作为自变量建立紫椴各器官生物量异速生长模型。结果显示:1)随着径级的增加,紫椴干、根生物量比例先增加后减小而树冠生物量比例先减小后增加,但不同径级间差异不显著;2)不同径级紫椴枝、叶生物量均位于树冠中下层;3)紫椴地上、地下生物量之间呈显著线性相关(P<0.001),拟合线性方程斜率为0.31;4)胸径和树高与地上竞争强度均呈显著的指数相关(P<0.001),地上竞争强度并没有影响树冠比例、茎叶比和根冠比,但与树高胸径比成幂相关(P<0.05);5)综合考虑模型的可解释量及回归系数显著性可知,胸径是预测紫椴不同器官生物量的最可靠变量。更准确地估测紫椴各器官生物量需要针对不同生长阶段或不同径级建立相应的生物量方程。

半干旱沙区退耕还林对碳储量和分配格局的影响

以农田和不同退耕还林年限（5、10、15年）的杨树人工林为对象，开展了退耕还林对生态系统有机碳储量和分配格局特征的研究。结果表明：随着退耕年限的增加，生物量碳储量不断积累，且其增加的碳库主要分配在树干。与农田（CK1）相比，退耕还林5年的杨树人工林（Poplarl）0～10、10～20、20～40和40～60cm土壤有机碳含量分别下降了7．65％、36．66％、51．94％和21．4％；退耕还林10年的杨树人工林（Poplar2），不同层次土壤有机碳含量分别提高了69．63％、62．46％、17．07％和66．94％。与农田（CK2）相比退耕还林15年的杨树人工林（Poplar3），0～10、20～40和40～60cm土壤有机碳含量分别提高了31．96％、81．50％和58．05％，而10～20cm土层下降了13．38％。与对照农田相比，5年生杨树人工林0～60cm土壤有机碳储量下降了31％，而10年和15年生杨树人工林土壤有机碳储量分别增加了47％和41％。退耕5年的杨树人工林总的碳储量比对照农田下降了10％，退耕10年和15年的杨树人工林与相应对照农田相比较，生态系统总的碳储量分别提高大约2倍和5倍。说明，农田退耕还林后生态系统碳储量明显增加，增加的碳储量主要积累在地上生物量碳库中。退耕还林初期，土壤有机碳储量表现出下降趋势，随后逐渐恢复甚至高于农田土壤碳储量。

马尾松与红锥混交异龄林生物量分配格局

在经过三次抚育间伐的24 a生马尾松林下套种红锥,经过26 a的培育后形成了针阔混交异龄林。于2009年12月按相邻网格样方法设立固定样地(以50 a生马尾松纯林作对照),按径阶平均木法分别测定马尾松与红锥的林木生物量。结果表明:马尾松-红锥混交异龄林乔木层的生物量为220.072 t/hm2,比同龄马尾松纯林(241.618 t/hm2)的低8.92%;其净生产量为5.341 t/(hm2.a),比同龄马尾松纯林的高10.53%;其林分平均单株生物量比同龄马尾松纯林的低54.72%,且差异达到显著水平(P<0.05)。两种林分乔木层的生物量、净生产量和平均单株生物量的差异是由于林木年龄、林木保存密度及其分布不均匀性的共同影响结果。马尾松-红锥混交异龄林的地上部分生物量空间结构与马尾松纯林相比存在明显差异,混交林在树干高度6～8 m段开始出现枝叶,8～20 m段出现了枯枝,其枝叶生物量有两个峰值(14～16 m和20～22 m);纯林则在树干高度为8～10 m段开始出现枝叶,在10～20 m段出现了枯枝,其枝叶生物量只有一个峰值(20～22 m)。

尤溪天然米槠林植物碳氮磷的化学计量特征及其分配格局

以福建尤溪的天然米槠[Castanopsis carlesii（Hemsl．）Hayata]林乔木层、灌木层和草本层的26个主要优势种为研究对象，分析了植物不同器官的C、N和P含量及其比值的差异及相关性，并对不同器官C、N和P含量在不同层次问的分布特征进行了研究。结果显示：同一器官中均为c平均含量最高、P平均含量最低；其中，叶片中C、N和P含量分别为344．95～486．15、6．26～19．50和0．18—0．62mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为22．52～61．21、696．64～2589．72和11．38～58．94；根系中的C、N和P含量分别为277．95～458．30、1．41～12．73和0．13～0．44mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为34．63～296．17、731．45～3372．69和8．81～34．41；乔木层和灌木层植物枝条中C、N和P含量分别为407．75—473．75、3．10～7．39和0．09～0．61mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为57．43～148．15、776．64～5054．44和7．05～48．11；乔木层植物树干中的C、N和P含量分别为432．56～463．32、2．67～6．35和0．16—0．31mg·g-1，C／N、C／P和N／P比分别为68．12～167．73、1494．58～2860．63和11．35—29．06。乔木层植物的不同器官按C含量由高至低依次排序为叶片、枝条、树干、根系，按N和P含量由高至低依次排序为叶片、枝条、根系、树干；灌木层植物的C含量在枝条中最高、根系中最低，N和P含量在叶片中最高、枝条中最低；而草本层植物地上部分的C、N和P含量均高于地下部分。除根系中的N含量与P含量呈极显著正相关外，同一器官的C、N和P含量问均无显著相关性，但与C／N、C／P和N／P比值间大多有极显著的相关性。不同器官的C、N和P含量也因植物所处层次的不同而异，其中乔木层植物叶片中均最高、草本层植物叶片中均最低；乔木层植物全株的C含量最高、N含量最低，草本层植物全株的N含量最高、C含量最低，各层植物全株的P含量比较接近。研究结果表明：尤溪天然米槠林内植物叶片的C、N和P含量均偏低，P缺乏很可能是限制该林分植物生产力的最重要元素。

CO2浓度升高与氮沉降对南亚热带森林生态系统植物生物量积累及分配格局的影响

CO2浓度升高与氮沉降增加对陆地生态系统的耦合作用已成为全球变化的研究热点。应用大型开顶箱(OTC)人工控制手段研究了人工生态系统在1)高CO2(700±20μmol·mol-1)+高氮沉降(100kg N·hm-2·a-1)(CN);2)高CO2(700±20μmol·mol-1)+背景氮沉降(C+);3)高氮沉降(100kg N·hm-2·a-1)+背景CO2(N+);4)背景CO2+背景氮沉降处理(CK)4种处理条件下荷木(Schima superba)、红锥(Castanopsis hystrix)、海南红豆(Ormosia pinnata)、肖蒲桃(Acmena acuminatissima)、红鳞蒲桃(Syzygium hancei)等主要南亚热带森林植物的生物量积累模式及其分配格局。连续近3年的实验结果表明:不同处理条件下,各参试植物生物量积累具有不同的响应特征,N+处理显著促进荷木、肖蒲桃及红鳞蒲桃生物量的积累;C+处理显著促进肖蒲桃、海南红豆生物量的积累;CN处理显著促进除红锥外其他物种生物量的积累,并且具有两者单独处理的叠加效应。不同处理改变物种生物量的分配模式,N+处理降低植物的根冠比,促进地上部分生物量的积累;C+处理增加红锥和红鳞蒲桃地下部分生物量的分配,却促进荷木和海南红豆地上部分的积累;CN处理仅促进红磷蒲桃地下部分的积累。群落生物量的积累与分配格局取决于优势物种的生物量及其分配格局在群落中所占的权重。

不同林龄千年桐人工林的碳含量和碳储量及碳库分配格局

为了明晰福建省千年桐(Vernicia montana Lour.)人工林碳储量的变化规律及碳库分配格局,采用空间代替时间的方式,对南平市林龄2、3、5、7和9 a的千年桐人工林乔木层(包括树干、树枝、树叶和树根)、灌木层、草本层、凋落物层及0~100 cm土层的碳含量和碳储量及其所占比例进行了比较,并对各林分的总碳储量及分配格局进行了分析。结果表明:林龄2 a的林分中树根碳含量最高(584.63 g·kg^-1),树叶碳含量略低;林龄3、5和9 a的林分中树干碳含量最高,分别为536.34、406.44和636.95 g·kg^-1;林龄7 a的林分中树干、树枝、树叶和树根的碳含量差异较小。并且,林龄2、3和9 a的林分中乔木层碳含量最高,分别为537.68、467.77和529.35 g·kg^-1。各土层碳含量的平均值为11.30~21.42 g·kg^-1,总体上随林龄增长而升高。各林分的总碳储量为105.60~214.60 t·hm^-2,总体上随林龄增长而升高。各林分的植被层碳储量为23.89~85.13 t·hm^-2,占总碳储量的17.27%~39.67%,其中,乔木层、灌木层、草本层和凋落物层的碳储量分别为21.11~75.78、0.96~2.46、0.27~0.56和1.55~6.33 t·hm^-2,分别占总碳储量的14.60%~35.31%、0.72%~1.14%、0.22%~0.26%和1.46%~2.95%。各林分的土壤碳储量为81.71~129.47 t·hm^-2,占总碳储量的60.34%~82.74%。随林龄增长,除林龄2 a的林分外,其余林龄林分的土壤碳储量占总碳储量的比例降低,而植被层碳储量占总碳储量的比例却升高。综上所述,千年桐人工林碳储量分配比例从大到小依次为土壤、乔木层、凋落物层、灌木层、草本层,且总碳储量总体上随林龄增长而升高。

施肥时间对毛竹林生产力分配格局及土壤性质的影响

以福建省永安市天宝岩自然保护区不施肥毛竹林(Ⅰ)为对照,对施肥5 a(Ⅱ)和施肥13 a(Ⅲ)毛竹林的生产力分配格局和土壤性质演变特征进行了研究。结果表明:施肥能显著提高毛竹林的生产力。3种类型毛竹林生产力排列顺序为Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ,分别为(35 443.98±1 583.41)、(47 364.87±1 735.93)、(53 614.93±2 086.70)kg.hm-2.a-1,与未施肥毛竹林生产力相比,施肥5 a毛竹林生产力提高了41.15%,施肥13 a毛竹林生产力提高了58.35%。随着施肥时间的延长,毛竹林地上部分生产力质量分数呈下降趋势,林分Ⅰ为73.79%,林分Ⅱ为73.62%,林分Ⅲ为72.16%。毛竹林土壤因子综合得分的排列顺序为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ,分别为0.569 3、0.428 6和0.374 4。长期施肥的毛竹林在获得较高生产力的同时,消耗了土壤更多的有机质、全氮、速效氮,土壤的综合肥力指数降低。相关性分析表明,土壤密度、全氮和水解氮质量分数与生产力极显著负相关,与土壤非毛管孔隙度显著或极显著正相关,进一步证实了施肥可以降低土壤密度,增加土壤非毛管孔隙度,但会加速土壤全氮、水解氮的消耗。

厚壁毛竹非结构性碳水化合物分配格局

基于蒽酮比色法,对不同年龄厚壁毛竹叶、枝、秆、蔸、鞭、蔸根、鞭根7器官构件的非结构性碳水化合物(可溶性糖、淀粉)含量及其分配格局进行分析和研究。结果表明:(1)竹叶可溶性糖的含量较高,平均为7.89%,淀粉含量较低,只有4.42%;竹蔸、蔸根、鞭根和鞭的淀粉含量较高,分别可达15.02%,13.40%,12.02%和5.03%;而可溶性糖的含量较低,说明鞭、蔸、根是主要的营养储藏器官。(2)随年龄增长,竹叶、枝可溶性糖和淀粉含量变化不大,而竹秆、竹蔸逐渐升高,从Ⅰ度竹至Ⅵ度竹,竹秆的可溶性糖和淀粉分别由1.68%、2.26%增加到6.10%和4.48%;竹蔸也分别由0.48%、8.62%增长到2.02%和22.35%,但竹鞭淀粉含量则显著降低,由幼龄鞭的10.26%锐减到老龄鞭的0.07%,减少了150倍。总之,厚壁毛竹非结构性碳水化合物含量在器官构件层次上存在较大差异,且受年龄影响较大。

银杏生物量分配格局及异速生长模型

以苏北地区银杏人工林为研究对象,选取13株进行整株挖掘,分析不同器官生物量的分配格局,以及地上和地下生物量之间的关系;再分别以胸径(D)、树高(H)、D^2H、D^aH^b为自变量建立银杏各器官生物量模型,选择调整决定系数(R2adj)、残差平方和(SSE)、平均偏差(ME)、平均绝对偏差(MAE)和平均相对误差(MPE)作为选择最优模型的检验指标,根据检验结果筛选出各器官的最优模型。结果表明:13株银杏的整株生物量变化范围为28.50~320.27 kg,树干生物量占总生物量的49.4%~56.6%,树枝生物量占总生物量的12.1%~18.9%,树叶生物量占总生物量的3.8%~5.5%,根生物量占总生物量的26%;地上部分生物量与地下生物量线性方程的斜率为0.35,具有显著的线性相关性(P<0.01);枝和叶生物量都集中于树冠中部,树冠上层和下层的枝、叶生物量明显低于树冠中层生物量(P<0.05),上层和下层生物量之间差异不显著(P>0.05),70%根生物量集中0~1.0 m的土层;枝水平上,基于基径和枝长的枝生物量模型解释量超过95%;在各器官生物量最优模型选择上,以D为自变量的W=a Db的叶、枝、地上部分生物量模型要优于其他模型;树干、根和全株生物量则是以W=a D^bH^c模型最优。银杏各器官生物量表现为干>根>枝>叶,枝和叶生物量垂直分配上,中冠层占最大比例;基于树高和胸径的相对生长模型可以实现对银杏各器官生物量的准确拟合,银杏生物量及碳储量的有效估算。

缺苞箭竹密度对其生物量分配格局的影响

研究了一个生长季节内缺苞箭竹(Fargesiadenudata)紫果云杉(Piceapurpurea)原始林下不同密度缺苞箭竹群落的生物量及其分配格局.结果表明,缺苞箭竹群落生物量、净生产量、平均单株生物量、地上部分生物量、地下部分生物量随密度的增加而增大,而缺苞箭竹地上部分净增长率却随密度的增加而降低.在一个生长季节内,缺苞箭竹地上部分与地下部分生长相关性随密度的增加而增大.除指数生长期(7、8月)外,缺苞箭竹地上部分/地下部分生物量比在生长季节内随密度增加而增大,但在缺苞箭竹生长的指数生长期,中等密度有较大的地上部分/地下部分生物量比.缺苞箭竹生物量在各器官的分配取决于密度和生长时期,密度对缺苞箭竹的生物量分配格局有显著影响.

菊芋物质分配格局对密度制约的响应

通过测定不同密度条件下菊芋(Helianthus tuberosus)株高、产量和各器官生物量等指标,探讨密度对其株高、产量和生物量分配比例的影响规律。结果表明:茎秆、块茎及地上生物量随着密度增加而增加,小花、根系和叶片的生物量均随密度增加表现为先升高后降低,密度为0.6 m×0.6 m时达最高;单株根系生物量随密度增加表现为先增加后降低,单株叶片、小花、茎秆、块茎和总生物量均随密度增加逐渐降低;单株生物量贡献率顺序为茎秆>叶片>块茎>小花>根系,且与密度无关;株高随密度的增加而增加。因此,以饲用为目的宜高度密度种植,以块茎产品为目的种植密度宜为0.6 m×0.6 m。

南亚热带鹤山主要人工林生态系统C、N累积及分配格局的模拟研究

以南亚热带鹤山的马占相思(Acacia mangium)、湿地松(Pirms elliotii)和荷木(Schima superba)3种代表性人工林生态系统为对象,利用气象、水文、土壤及植物等方面的资料对CENTURY模型进行了参数化,模拟了3种人工林生态系统1985-2100年的C、N累积动态及其分配格局变化,并利用实测资料对模拟结果进行了独立样本的双尾￡检验,模拟值与实测值之间没有显著差异(p=0.995)。模拟结果表明,马占相思林的净初级生产力(NPP)呈指数函数形式下降,约在20龄(2005年)时趋于稳定;荷木林的NPt,持续缓慢增加;湿地松林的NPP基本维持恒定;20龄以前3种林分的年均.NPP分别为12.2 t·hm-2·a-1、6.7 t·hm-2·a-1和2.5 t·hm-2·a-1。马占相思林生物量呈对数函数形式增加,20龄后增加很少;荷木林与湿地松林的生物量呈直线增加,约在2050年时,荷木林的NPP和生物量将超过马占相思林;2100年时马占相思、荷木与湿地松林的生物量将分别达到252.7 t·hm-2、352.4 t·hm-2和226.3 t·hm-2。荷木林具有更大C累积潜力。3种人工林生态系统的N累积动态与其生物量累积动态相似,但马占相思林生态系统的N累积量远高于荷木林与湿地松林,至2100年时它们的N累积量将分别达到7.2 t·hm-2、1.9 t·hm-2和2.2 t·hm-2。3种林分的C、N随着林分的发育将更?