郭颖涛 于景华

摘要

以呼伦贝尔林区兴安落叶松、樟子松、红皮云杉为研究对象，共选择29块标准样地，利用相对生长法对采样数据进行计算和分析。结果表明：兴安落叶松单株干材总生物量比重随林龄增加逐渐增大，树根与树叶生物量比重与干材相反;地上生物量比重随林龄增加逐渐增大，至成熟林后趋于稳定。樟子松干材地上生物量比重随林龄、胸径的增大逐渐增大，增幅相对稳定;中龄木和成龄木与幼林木间的差别较大。随林龄、胸径的变化，红皮云杉各器官比重变化较大，单株树叶总生物量比重逐渐降低，且变幅较大;单株树根总生物量比重随树龄、胸径的增加有先降低后增加的变化趋势;树皮和树枝生物量比重整体变化不大，生长比较均匀。

关键词 呼伦贝尔;生物量;针叶树种;器官

中图分类号 S718.5  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2015）03-230-03

Investigation on Biomass Accumulation of Different Organs of Primary Coniferous Tree Species in Hulunbeir

GUO Yingtao¹，2， YU Jinghua¹*

（1. Key Laboratory of Forest Plant Ecology， Ministry of Education， Northeast Forestry University， Harbin， Heilongjiang 150040; 2. Heilongjiang Forest Protection Research Institute， Harbin， Heilongjiang 150040）

Abstract With Larix gmelini， Pinus sylvestris， Picea koraiensis in Hulunbeir as study object， the relative growth method was utilized to analyze sampling data. The results indicated that the stem material in the proportion of total biomass of Larix gmelinii decreases with the gradual growth of age. On the contrary， the biomass proportion of root and leaf increases with the growing age. In addition， the proportion of biomass on the ground increases gradually with the growth of age and is stabilized when the forest is matured. The proportion of the biomass of Pinus sylvestris var. mongolica Litv. on the ground increases with the growth of age and diameter at breast height （DBH）， and the increased amplitude  remained relatively steady. But the biomass of middle and old ages differs from that of young age. The difference also occupies between the branches and leaves. With the growth of age and DBH changes， there are large variations among each organ of Picea koraiensis Nakai. The biomass proportion of leaves gradually reduced with a large scale， while the roots initially decreases and then increases with the growth of age and DBH. The bark and branches exhibit slight variations and their overall growth is relatively uniform.

Key words Hulunbeier; Biomass; Coniferous species; Organ

呼伦贝尔境内的大兴安岭林区是中国森林分布的主要地区，是全球森林生态系统的重要组成部分，这里不仅是内蒙古森林的重要组成部分，也是黑龙江和松花江的发源地。呼伦贝尔草原、松嫩平原以及东北地区所有粮食生产区的生态安全都与之密切相关，因此大兴安岭林区被称为祖国北方的重要生态屏障。呼伦贝尔的大兴安岭林区分布的主要针叶树种有兴安落叶松、樟子松和红皮云杉，这3个树种是该区域森林生态研究的典型树种。笔者针对呼伦贝尔林区以上3个树种的单株乔木生物量变化进行研究，包含树干生物量、树枝生物量、树皮生物量、树叶生物量、树根生物量5部分^[1]。

1  研究地概况与研究方法

1.1 研究地概况

呼伦贝尔森林地区（大兴安岭）北端在漠河，南端和西南端分别是西喇木伦河左岸和內蒙古高原，东边是小兴安岭，西边则和呼伦贝尔草原毗邻。南北长1 400 km，东西宽580 km。地处119°19′～129°01′ E，47°01′～53°33′ N。林业用地1 547.9万 km²，其中有林地1 206.3万 km²。该林区植物资源特别丰富，有多种优质用材和珍稀树种，如落叶松、樟子松、白桦、水曲柳、胡桃楸、蒙古栎等，有近200种药用植物，野生浆果10余种，食用菌10余种。

1.2 研究方法

1.2.1 样地设置。

1.2.1.1 样地选择。在林区路线踏查的基础上，进行野外考察，选取立地条件、林分起源、树种构成、林龄和森林管理大致一致的，具有完整性和代表性的森林地区设立样地，采用GPS精确定位。该研究在呼伦贝尔林区选择29块标准样地，以兴安落叶松、樟子松和红皮云杉为研究对象，采用野外样方调查法、样本采集称重法及标准木法测定各树种生物量。

1.2.1.2

样地面积。

通常选用正方形或者长方形样地，样地面积为20 m×20 m。

1.2.1.3

样地记载。

在采集样品时，应按要求记录编号、自然条件以及各种相关数据，如森林乔木层所有树种种类、数量、林龄、土壤厚度、结构及下木的状况等。

1.2.2 生物量测定。

乔木层生物量的测定方法有：皆伐法、平均木法、径级选择法和相对生长法。该研究选用相对生长法进行测算。相对生长法也叫维量分析法、回归式法或者相关曲线法^[2]。

根据相对生长式W=aDb和W=a（D²H）b建立各树种各器官的生物量（kg）与胸径（cm）和树高（m）的回归方程可知，各式相关系数均很高，表明有良好的相关性，均可用于计算乔木层的生物量。但在实际应用过程中，由于树高确定较困难，测量误差大，回归方程 W=aDb的实践性较强^[3-5]。该研究采用方程W=aDb，并据已有寒温带兴安落叶松、樟子松、红皮云杉各器官的回归方程进行生物量计算。

2 结果与分析

2.1 兴安落叶松

兴安落叶松是分布于呼伦贝尔林区最主要乔木树种，它属于我国北方典型亚寒带针叶常见树种，对维系当地稳定的生态系统和对森林植被长久可持续发展起着不可替代的作用^[6-7]。

兴安落叶松干材生物量在总生物量中所占比重均在80.00%以上，最高达94.56%（表1）。随着林龄增长，兴安落叶松树干生物量占总生物量比重有逐渐变大的趋势。兴安落叶松树根、树叶生物量比重随着林龄的增加逐渐降低，其中树根部分生物量比重由10 a时的9.63%下降到150a时的270%，降幅明显，树叶生物量比重下降趋势相对比较缓和。单株兴安落叶松地上生物量比重随林龄增加有上升的趋势，至成熟林后趋于稳定状态。地下根生物量比重情况正好相反。在各个林龄阶段，兴安落叶松各器官对应生物量比重差别非常大。

2.2 樟子松

樟子松又名海拉尔松、蒙古赤松，为松科大型针叶乔木，是我国呼伦贝尔林区主要优良造林树种之一^[8]。

樟子松干材地上生物量比重随着林龄、胸径的增大逐渐增大，增幅相对稳定，中龄木和成龄木与幼林木间的差别较大，且中龄木和成龄木两者间差别较它们与幼木间的差别要小。樟子松树枝、树叶生物量随着林龄、胸径的增大，比重逐渐变小，到后期趋于稳定。由表2可知，樟子松树叶、树枝生物量分别由35年的2.61%和4.41%降低到115年的0.38%和1.01%。樟子松树叶、树枝生物量在幼龄木中所占比重最大，中龄木和成龄木与幼林木间有显著差别，且中龄木和成龄木间的差别较它们与幼木间的差别要小。

2.3 红皮云杉

红皮云杉是松科一种常绿乔木树种，在呼伦贝尔林区有少量分布，一般与白桦、兴安落叶松和樟子松混生^[9]。

随着林龄和胸径的变化，红皮云杉各器官生物量比重变化较大。幼林木树叶生物量比重较大，在6年时达最大38.31%，随着树龄和胸径继续增大，单株树叶总生物量比重明显降低，且变幅较大，由6年时的38.31%降低至31年时的12.54%。在16年以上，红皮云杉干材生物量比重逐渐变大，由开始16年时的33.26%上升为29年时的52.16%。单株树根总生物量比重随树龄和胸径的增加有先降低后增加的变化趋势，其中在16年时达最小3.70%。红皮云杉皮和树枝生物量比重整体变化不大，生长比较均匀。

3  结论

（1）兴安落叶松干材单株总生物量比重随林龄增加逐渐变大;树根、树叶生物量比重与干材相反，其中树根生物量比重降幅明显，树叶生物量比重下降趋缓;单株兴安落叶松地上生物量比重随林龄增加逐渐上升，至成熟林后趋稳;地下根生物量比重情况正好相反。

（2）樟子松干材地上生物量比重随林龄、胸径的增大逐渐增大，增幅相对稳定，中龄木和成龄木与幼林木间的差别较大，且中龄木和成龄木两者间差别较它们与幼木间的差别要小。

（3）红皮云杉各器官生物量比重随林龄、胸径的增加变化较大。幼林木早期树叶生物量比重较大，随着树龄、胸径继续增大，单株树叶总生物量比重明显降低，且变幅较大;从16年起，干材生物量比重逐渐变大;单株树根总生物量比重随树龄和胸径的增加有先降低后增加的变化趋势;树皮、树枝生物量比重整体变化不大，生长比较均匀。

参考文献

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