带状混交的水曲柳与日本落叶松生物量分析

刘长霞

(清原满族自治县国营杨树崴子林场，辽宁 抚顺 113308)

林木生物量是研究许多林业和生态问题的基础，是以树木为主体的生态系统最显著的数量特征之一。不仅反映森林与环境物质循环和能量流动上的复杂作用关系，又是一个可考量的经济指标，代表着森林经营水平和保护利用价值的高低。生物量即一定面积上活生物体干物质现存的质量。[1,4]为了研究天然次生混交林水曲柳(Fraxinusmandshurica)生物量，采用标准木分解法，把活立木伐倒，按照不同组织器官进行分解，经烘干后称取干物质质量。

1 研究材料与方法

1.1 标准木的观测

2016年在辽宁新宾满族自治县陡岭林场28 a水曲柳和日本落叶松(Larixkaempferi)带状混交林内设固定标准地，分别在不同混交带设样方，面积为400 m2(20 m×20 m)，把样方内的所有标准木进行树高和胸径精测。

1.2生物量测定

1.2.1 树干生物量和生长量测定 选择平均标准木被伐倒后，按2 m区分段截取5 cm厚度的圆盘(0、1.3、3.6、5.6、7.6、9.6、11.6、13.6、15.6)，圆盘在现场称取鲜质量，并钻取鲜质量1 kg左右的样品精测鲜质量，带回室内进行含水率测定，并通过样本换算成树干干质量生物量，对圆盘进行树干解析。

1.2.2 侧枝生物量分级 水曲柳和落叶松用卡尺测量侧枝基径，可把标准木侧枝分成3个级，1级基径>3.5 cm，2级基径>2.5 cm，3级基径>1.5 cm，4级基径≤1.5 cm ,分别记载各级侧枝数，每一级侧枝抽取数量不等的侧枝。

1.2.3 枝叶根生物量测定 枝、叶、根经截取、摘叶、挖掘后现地称取鲜质量，取部分鲜样精确(精确到0.01 g)称质量后带回室内烘至恒质量，计算干质量，通过计算成枝、叶和根生物质量。

1.3 生物量算法

依据实测得到了标准木胸径、树高(D2H)为自变量，室内烘干得到的树木各种器官生物量(W)为因变量，利用直线回归、对数回归、幂回归、指数回归进行数理统计分析。

数据经DPS和Excel数理统计软件完成计算，应用回归分析，建立树木不同器官生物量模型。

2 结果与分析

许多研究结果显示，林木的胸径和树高是较为稳定而且与树木不同器官组织有较好的相关性，是重要的数量化因子。根据不同的回归数学模型计算出的回归系数(r)值的大小，选择回归系数最大、回归数学模型拟合效果最好，建立回归数学模型。通过计算以幂回归模型回归系数最大，表达胸径树高与生物量精确度最高。幂回归模型取对数后可表达为：

lnW=a+blnD

(1)

lnW=a+bln(D2H)

(2)

表1 日本落叶松生物量回归方程

由表1回归方程(2)看出，由幂回归拟合出的日本落叶松生物量回归系数在0.991～0.999区间，经显著性检验在P0.05水平达到显著，说明(2)拟合出的回归方程符合精度要求。从表1回归方程(2)r系数的大小还可以看出，树干和全株回归系数最高，说明生物量较为稳定，计算结果精度较高。树枝、树叶和树根回归系数最小，说明生物量变化的随机性较大，稳定性相对较弱。

表2 28年生日本落叶松不同器官生物量及分配关系

从表2的28龄日本落叶松不同器官生物量及分配关系看出，生物量的大小排序概括为：全株>地上>树干>树根>树枝>树叶。

从表3回归方程(2)看出，水曲柳幂回归计算出的系数和回归系数，回归系数大小区间为0.992～0.999，经显著性P0.05水平检验达到显著水平，说明用幂回归拟合效果较好。从中看出全株和树干生物量的回归系数最大，说明拟合的回归方程误差较小。总体看出水曲柳的生物量回归系数均较高，可以用于样本区域的生物量的计算。

表3 水曲柳生物量回归方程

表4 28年生水曲柳不同器官生物量及分配关系

由表4可看出水曲柳不同器官生物量及分配关系，就地上生物量而言，树干为89.01%，树枝为6.59%，树叶为4.4%。不同器官从整株占比关系可看出，树干为64.58%，树枝为4.78%，树叶为3.19%，地上为72.55%，树根为27.45%。

从落叶松和水曲柳整株生物量来看局部生物量，有这样一个规律。树干生物量最大，其次树根，在依次是树枝和树叶。

3 结论与讨论

3.1 水曲柳与日本落叶松带状混交林是针阔混交林的一种配置方式。通常，针阔混交林在生态功能上较纯林稳定，生物多样性也较单一纯林树种丰富，因此营造针阔混交林是生态林业值得提倡的一种营造技术。

3.2 从水曲柳和日本落叶松带状混交林的生物量数据上看，日本落叶松的生物量明显要大于水曲柳生物量，即针叶树的干物质积累水平要高于阔叶树。

3.3 带状针阔混交林与行混针阔混交林两种不同混交方式，均有利于提高林分的整体质量，但从生物量上考虑，有待进一步比较研究。

3.4 从立地条件上考虑，不同的立地条件，对混交林的生物量有较大的影响。因为水曲柳树种较适宜土层较厚沟旁和山下腹潮湿水分充足的立地条件，而日本落叶松在水分相对较少的山上腹和中腹均能满足生长的要求，但有一个共同特点是土层较厚有利于生物量的积累，因此土层厚度是两个树种选择立地条件的共性问题，而从水分条件考虑要在造林时应兼顾土层厚度和坡位2个重要因素，地点应选择山地的中下腹的潮湿土壤。

：

[1] 董利虎,李凤日,宋玉文.东北林区4个天然针叶树种单木生物量模型误差结构及可加性模型[J].应用生态学报,2015,26(3):704-714

[2] 李国升.不同林分密度对日本落叶松生物量的影响[J].安徽农业科学，2017，45(15):162-163,170

[3] 胡屾,郭海沣.不同林分条件下落叶松人工林生物量研究[J].林业科技情报，2017,49(1)：24-27

[4] 申桂艳.辽东山区不同林龄落叶松林分 林木各器官生物量分配特征[J].防护林科技，2017(2):14-16