中国东北落叶松立木生物量模型的研建

利用从东北地区采集的150株落叶松(Larix spp.)立木生物量数据,对立木地上生物量和地下生物量通用性模型的建立方法进行了研究。结果表明,非线性模型要优于线性模型,仅用胸径作为预估因子的一元模型的预估精度可达95%以上,可用于大尺度森林生物量的估计。建立根茎比模型对地下生物量进行估计是可行的,预估精度接近90%。建立的落叶松地上生物量模型和地下生物量模型可用于东北地区落叶松生物量估计。

典型草地地上现存生物量资产动态

生物量不仅是物质的载体,还是能量和价值的载体,也是评价生态系统结构和功能的重要指标。基于内蒙古站和海北站的已有动态监测成果,本研究分析了羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量资产动态。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量动态曲线均呈单峰型,羊草+大针茅群落地上现存生物量的最大值为197.21 g/m2,矮嵩草草甸的地上现存生物量最大值为307.75 g/m2。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上部分能量现存量动态曲线基本与地上现存生物量动态曲线一致,2个群落地上部分的能量现存量积累速率都与地上现存生物量积累速率呈显著的相关性。羊草+大针茅群落的地上部分能量现存量最大值为3 637.8 kJ/m2,矮嵩草草甸地上部分的能量现存量峰值为5 964.20 kJ/m2。羊草+大针茅群落和矮嵩草草甸的地上现存生物量价值曲线与地上现存生物量和能量现存量曲线存在显著差异。羊草地上现存生物量价值的最大值为584.95元/hm2,而大针茅的最大现存生物量价值为300.93元/hm2。矮嵩草草甸的地上现存生物量价值的峰值为2 066.84元/hm2。草地在生物量积累过程中,也形成了气体调节价值。羊草+大针茅群落释放O2的最大价值为742.40元/hm2,固定CO2的最大价值为1 484.89元/hm2。矮嵩草草甸群落释放O2的最大价值量为1 158.52元/hm2,固定CO2的最大价值为2 317.20元/hm2。

海南铜鼓岭灌木林稀疏规律

以海南省文昌市铜鼓岭国家级自然保护区160m×160m的山麓灌木林固定样地中胸径(DBH)"1.5cm的所有木本植物为对象,并根据DBH划分为7个径级,研究其稀疏规律,结果表明:1)群落中Ⅰ级(DBH<4.5cm)个体数所占百分比最大,占64%,群落结构为"倒J型",林分密度是幼树>小树>成年树,该群落正处于稳定状态,且个体间为争夺更多的生存空间和资源发生强烈的自疏和它疏作用,存在明显的稀疏现象。2)各径级地上生物量随着密度增加呈幂函数增加,幂函数方程为:AGB=6×107N0.4626或lnAGB=0.4626lnN+17.855,在较小的密度范围内,随林分密度的增加,群落地上总生物量增加较快,但当密度趋于0.6株/m2时,地上生物量变化缓慢,趋于恒定值。3)林分密度与各径级平均胸径呈负相关关系(密度越大,平均胸径越小),其幂函数关系式为:N=70.1d-3.5506,R2=0.8808。4)选择Yoda提出的幂函数方程对天然灌木林自然稀疏规律进行模拟,林分密度与平均生物量之间具有显著相关性,其关系式为:W=2219.1N-0.5374或lnW=7.7048-0.5374lnN;稀疏指数α值为0.5374,这与Yoda所提出的3/2指数相差甚远,并不满足-3/2自疏定律。5)此次调查的物种有常见种(0.2hm2样地中个体数≥5的种为常见种)41种,非常见种53种。天然灌木林在物种层面的稀疏也存在一定的规律。

油松人工林地上生物量、叶面积指数与林分密度关系的研究

在内蒙古大青山区应用“平均标准木法”测定30a生油松人工林的地上生物量,并对相似立地条件下,不同林分密度的油松人工林地上生物量及其分配规律进行了研究。结果表明：1）林分密度对油松人工林平均单株生物量和单位面积林木总生物量均有显著的影响。前者随林分密度的增加而下降,且下降的幅度越来越小,可由方程y=ax^b来描述;后者随林分密度的增加而上升,当密度达到一定值（阳坡为3000株/hm、阴坡为4000株/hm时）生物量增长缓慢甚至不变,可由方程y=a＋bln（x）来描述。2）乔木层生物量是林分总生物量的重要组成部分。阳坡乔木层所占比例为76.06%-88.20%,阴坡乔木层所占比例为83.19%-93.75%。3）叶面积指数随林分密度的增加而增加,在相同密度条件下阳坡的叶面积指数大于阴坡,且密度愈大两者相差愈大。

广宁茶秆竹地上生物量分布特征研究

生物量作为生态系统研究的本底数据,是研究碳汇的基础,也是评价植物生长状况和生态系统功能的重要指标。特别是《联合国气候变化框架公约》及其《京都议定书》的形成,加速了国际社会森林碳交易进程,使碳汇与生物量研究成为当前的热点之一。竹类植物生物量的研究取得了一些进展,但关于生物量与碳汇关系研究起步较晚。

安塞人工沙棘林地上部生物量和净初级生产量

采用收获法测定安塞沙棘人工林不同林龄林分的地上部生物量 ,分析沙棘人工林发育过程中地上部生物量和净初级生产量的变化趋势 ,建立沙棘单株地上部各器官分量的回归模型。结果表明 :沙棘人工林 4～ 5a即可郁闭 ,郁闭度为 0 .8～ 0 .9。 1～ 8龄内 ,地上部生物量随林龄增加而增加 ,8～ 11龄增加缓慢 ,11～ 13龄趋于稳定 ,13龄的沙棘人工林地上部生物量为 115 1g m2 ,地上部生物量的器官分配为 :主茎 410g m2 (占 35 .6 % ) ,枝 478g m2 (占41.5 % ) ,叶 2 15g m2 (占 18.8% ) ,果 2 0g m2 (占 0 .0 2 % ) ,枯枝 2 8g m2 (占 0 .0 2 % )。 8龄沙棘人工林的净初级生产量为 6 0 0g (m2 ·a) ,此林龄后需采取林中间种油松 (PinustabulaeformisCarr.)、杨树 (Populussp .)

放牧场与割草场群落结构的比较

本文研究了放牧场与割草场的群落结构,结果表明:放牧场有被子植物78种,割草场有81种,群落地上现存生物量放牧场为133.828/m^2,羊草占17.74％;割草场为202.91g/m^2,羊草占28.77％。放牧场82.68％的生物量集中于0～10cm高处,而割草场为39.97％。放牧场群落的平均密度为728株/m^2,割草场为575株/m^2,两者的盖度、种的饱和度以及主要种群的高度都有差异。割草场的群落结构优于放牧场。

森林地上生物量的极化干涉SAR相干层析估测方法

应用机载单基线极化干涉SAR(Pol-InSAR)数据,基于极化相干层析(PCT)技术提出了一种反演森林地上生物量的新方法。首先采用单基线PCT提取每个像元的森林相对反射率垂直分布,然后按林分统计得到森林平均相对反射率垂直分布;再次对森林平均相对反射率垂直分布进行高斯函数拟合,提取林分层析测量高;最后以通过样地调查统计得到的20个林分的地上生物量为参考数据,采用交叉验证方法建立和评价基于层析测量树高的地上生物量估测模型,并与基于经典三阶段反演的林分优势木平均树高估测地上生物量的方法进行对比。结果表明:基于层析测量高的反演模型决定系数(R2)为0.822,均方根误差(RMSE)为53.14 t·hm-2,比基于经典三阶段反演算法的林分地上生物量估测方法具有更高的估测精度。该反演方法简单易行,能够有效提高森林地上生物量估测精度,在该研究区未出现信号饱和现象。

基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容模型研究

【目的】无人机机载激光雷达能够准确地测定单木、林分乃至大尺度森林结构参数(树高和树冠因子)。为应用无人机激光雷达技术准确估测森林蓄积量、生物量和碳储量提供计量依据和技术支撑。【方法】以150株实测马尾松生物量样本数据为研究对象,采用非线性回归估计方法和度量误差联立方程组方法,分析立木材积和地上生物量与树高、树冠因子的相关性,并在此基础上研究建立基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容模型。【结果】单株材积和地上生物量与树高因子的相关性最为紧密,其次才是树冠因子;基于树高和冠幅因子的二元材积和地上生物量模型预估精度较高,达到92%以上,再考虑冠长因子的三元模型预估精度改进不大;基于树高和冠幅因子的二元立木材积与地上生物量相容模型估计效果更好,相对于一元相容模型系统而言,二元相容模型拟合效果有较大幅度提高,预估精度达到92%以上。【结论】采用度量误差联立方程组方法可以有效解决基于树高和树冠因子的立木材积与地上生物量相容问题,并且预估精度达到92%以上,所建二元立木材积与地上生物量相容模型可为应用激光雷达技术反演森林蓄积量和生物量提供计量依据。

长期放牧对青藏高原高寒灌丛植被的影响

通过在青藏高原对放牧第18年的植物种多样性、群落结构、地上现存生物量和草场质量的研究结果表明:随放牧率增加,植物种多样性指数的变化是一个典型的单峰曲线模式。长期重度放牧使高寒灌丛群落结构简化,地上现存生物量特别是优良牧草的现存量减少。植物群落的高度、总盖度和枯草盖度随着放牧强度的降低而增加,绿色植物的盖度在中度放牧样地最高。从轻牧到重牧,灌木和禾草的优势地位被典型杂类草替代。长期重度放牧在青藏高原草场退化过程中起重要作用,在青藏高原实施"取半留半"的放牧原则,对于防止草场退化,提高牧草利用率,维持较高的生物多样性都有益处。

内蒙古西乌旗草地地上生物量价值研究

草地作为我国的重要自然资源，开展针对草地地上生物量及价值核算的研究，在当前具有非常紧迫又现实的意义。基于遥感监测和气象数据，采用CASA模型、市场价值法、类比法，结合内蒙古西乌旗草地生态系统实际情况，研究草地地上生物量及价值核算方法，评估了西乌旗草地地上生物量及价值。2000年、2005年、2010年全旗草地地上生物量价值分别是1．69×105万元、2．15×105万元、1．84×105万元。2000—2005年，西乌旗草原地上生物量总价值提高26．69％，2005-2010年，总价值降低14．46％。说明西乌旗草地地上生物量的价值巨大以及保护草地生态系统的重要意义。

林分和气候因子对中国天然林根冠比的影响

森林生态系统是陆地生态系统最重要的碳库和碳汇,其地下-地上生物量分配规律即根冠比(R/S),对于精确估算森林生物量,尤其是对建造森林地下生物量估算模型具有重大参考意义.为探究大尺度上气候、林分因子对中国天然林根冠比的影响,对1 109块天然林样地进行统计分析.结果显示:中国天然林R/S平均值为0.26,阔叶森林的R/S要显著高于针叶森林,落叶森林的R/S要显著高于常绿森林,年均温、林龄及水分可利用性与中国天然林R/S呈显著负相关关系,年均温是影响中国天然林R/S变化的最主要因子.综合纬度、经度、年均温、降水、林龄等环境因素的影响发现,纬度、林分密度是影响R/S的最主要因素.因此,精确估算森林碳储量和森林生物量分配时必须考虑纬度和林分密度的影响.