我国的森林生物量研究
我国林业生物质能源发展的现状与潜力
我国林业生物质能源发展的现状与潜力我国发展林业生物质能源具有巨大的资源优势和良好的技术基础。
一、发展林业生物质能源有着巨大的资源优势与潜力从广义上讲，林业生物质资源是森林内绿色植物生物量的总和。
根据森林资源清查资料可知，我国现有森林面积1.75亿公顷，活立木总蓄积136.18亿立方米，其中森林蓄积124.56亿立方米，据初步估算，我国林木生物质总量约178.86万吨，需采伐更新的林木生物总量约40.5亿吨，可产生采伐剩余物生物量约16.2亿吨。
从发挥森林生态功能和推动森林可持续发展出发，按照生态和能源双赢的原则，发展生物质能源，主要是充分利用林业剩余物、废旧木料、木本油料能源植物、木本淀粉植物、灌木林等林业生物质资源。
就林业剩余物而言，主要包括采伐剩余物、造材剩余物和木材加工剩余物等。
根据国务院批准的“十一五”期间森林采伐限额，全国每年采伐指标为2.48亿立方米，换算成生物量约为2.91亿吨，每年可产生采伐剩余物生物量1.09亿吨。
根据有关部门不完全统计，全国木材加工企业年加工能力9379.85万立方米，产出剩余物约0.418亿吨；各种类木材制品抛弃物约0.60亿吨。
林业剩余物折合标准煤约1.05亿吨。
就木本油料和淀粉植物而言，据有关资料表明，我国木本油料植物有151科697属1554种，其中种子含油量在40%以上的植物有154种。
现具有良好的资源和技术基础并可规模化培育的燃料油木本植物约有10种，如黄连木、麻疯树、光皮树、文冠果、油桐、乌桕等。
目前我国木本油料树种总面积超过400万公顷，果实产量在500万吨以上，木本淀粉植物有100多种，现有面积约1000万公顷，按每公顷生产750公斤淀粉计算，总计年产淀粉750万吨，可生产380万吨燃料乙醇。
就灌木林而言，我国现有灌木林4529.68万公顷，灌木林的生物量每公顷2吨～8吨，以平均每公顷4吨计算，我国灌木林的生物量约为1.81亿吨，折合标准煤0.9亿吨。
林分生物量测定
第11章林分生物量测定[本章提要]本章在介绍森林生产量、生产力、生物量及森林生物量的组成与结构等基本概念的基础上，重点介绍林木生物量及林分生物量的测定方法。
11.1森林生产力和生物量11.1.1概述森林生产力(Forest Prductivity)是表示森林生态系统的结构和功能特征的重要指标之一。
任何一个生态系统中的能量流动开始于绿色植物的光合作用对太阳能的固定，所以绿色植物是生态系统最基本的组成成分，没有绿色植物就没有其他的生命（包括人类），也就没有生态系统。
森林生产力的大小是森林中植物（乔灌木和草本植物）和其他生物（动物、微生物等）、土壤（土壤质地、营养元素等）、气候（如光、温度、湿度和降雨等）以及人为干扰等状况的一个综合反映。
森林生态系统中能量流动与物质循环的研究都靠生产力的测定提供基础资料，即从生产力的测定开始研究各种森林群落中物质与能量及其固定、消耗、分配、积累与转换的特点；因此，森林生产力的调查是正确认识、管理和利用森林生态系统的基础。
森林生物量(Forest Biomass)是森林植物群落在其生命过程中所产干物质的累积量，它的测定以树木生物量测定最为重要。
森林的生物量受到诸如林龄、密度、立地条件和经营措施的影响，其变动幅度非常之大。
就同一林分内即使胸径和树高相同的林木，而其树冠大小、尖削度及单位材积干物质重量也不相同。
在同龄林内，由于林木大小不同，根、干、枝叶干物质量对全株所占比率也不相似。
森林生态系统的复杂性和森林生物量构成的多样性，一方面给生物量调查造成了许多困难；另一方面，由于森林生态系统结构具有相对的稳定性，使得森林生态系统形成长期稳定的森林结构，这为测定和了解森林生态系统的结构和其功能都提供了许多有利条件。
因此，采取怎样有效的方法调查森林生物量，显然是一项重要的工作。
森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征。
它既表明森林的经营水平和开发利用的价值，同时又反映森林与其环境在物质循环和能量流动上的复杂关系。
中国西南地区森林生物量及生产力研究综述
中国西南地区森林生物量及生产力研究综述摘要:在参考前人大量的研究结果基础上,按不同林分类型和林分起源对中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市) 的森林生物量和净生产力进行了总结概述｡结果显示,西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2;若按不同的林分类型来划分,则阔叶林的森林生物量(178.08 t/hm2) 大于针叶阔叶混交林(164.63 t/hm2)和针叶林(145.18 t/hm2) 的;若按不同的林分起源进行划分,则天然林的森林生物量(210.58 t/hm2) 大于人工林(110.65 t/hm2) 的｡西南地区的森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),若按不同的林分类型来划分,则阔叶林的森林净生产力12.75 t/(hm2·a)大于针叶林的12.13 t/(hm2·a) 和针叶阔叶混交林的9.61 t/(hm2·a);若按不同的林分起源进行划分,则天然林的森林净生产力13.38 t/(hm2·a)大于人工林的10.56 t/(hm2·a)｡同时对研究中发现的一些问题及以后的研究方向进行了讨论与展望｡关键词:森林;林分类型;林分起源;生物量;生产力;中国西南地区全球性的温室效应､气候变暖等生态环境问题正在严重威胁着人类生存与社会经济的可持续发展,已成为全世界共同关注的焦点问题之一[1-3]｡森林是陆地生态系统的主体,在全球碳循环中具有重要的作用和地位;生物量的测定是研究森林生态系统生产力和自然界环境要素循环的基础工作[4],森林生产力作为陆地碳循环的重要组成部分,是判定森林碳源(汇)和调节生态过程的主要因子[5]｡森林生物量和生产力特征是森林生态系统结构和功能的最基本要素之一[4,5],并且生态系统的能量和营养元素循环的研究首先也依赖于生物量和生产力的数据[6]｡森林的生物量积累和生产力发展是生态系统发展的根本动力,所以森林生物量和生产力的动态决定着森林生态系统的变化[7],因此森林生物量和生产力动态对人类进行森林的管理与利用也就具有重要的参考价值;考虑到森林及其变化对陆地生物圈的重要性,推算森林生物量和生产力便成为生态学和全球气候变化研究的重要内容之一,同时还可为系统研究森林植被碳库及其变化提供基础数据｡在充分总结前人研究结果的基础上,课题组对中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林的主要优势树种林型的生物量和生产力进行了汇总,旨在为该地区的森林生产力监测与评价提供基础数据支撑,为森林净生产力有关的信息查询､分析评价､辅助决策等提供综合服务｡1森林净生产力概念及计算方法净生产力指单位土地面积上､单位时间内有机物的净生产量[8]｡用净生产力确定林分的总生产量比较困难,所以在研究评价林分的净生产力时,往往采用其年净生物量作为衡量指标,即求算现有林分的年生长量､植物凋落和枯损的量､被采食(伐)量三者之和｡但因后两者的量值很小,以往的研究几乎都将其忽略,因此所计算的森林年净生物量要比实际情况略低一些｡森林年净生物量计算公式为:ΔW=(Wa-Wa-n)/n;式中,Wa为森林单位面积现存的生物量,Wa-n为n单位时间前森林单位面积的生物量,n为从Wa-n到Wa的时间跨度(单位:年);若Wa-n为0,则森林年净生物量ΔW为n年的平均净生产量(Wp),否则为连年净生物量｡2西南地区森林生物量和净生产力2.1西南地区森林生物量和净生产力研究现状本研究收集了中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)自1986年以来,在森林生物量和净生产力研究领域里发表的相关研究结果[2,3,5,8-53],包括针叶林､针叶阔叶混交林､阔叶林的生物量和净生产力,并对其进行了整理､分析､汇总[54,55],其中涉及的树种有辐射松(Pinups radiata D. Don)､云南松(Pinus yunnanensis Faranch.)､海南五针松(P. fenzeliana Hand.-Mzt.)､油松(P. tabulaeformis Carr.)､华山松(P. armandii Franch..)､马尾松(P. massoniana Lamb.)､思茅松[P. kesiya Royle ex.Gordon var. langbianensis(A.Chev.)Gaussen]､高山松(P. densata Mast.)､日本落叶松[Larix kaempferi(Lamb.)Carr.]､红杉(L. potaninii Batalin)､峨眉冷杉[Abies fabri(Mast.)Craib]､长苞冷杉(A. georgei Orr.)､云南紫果冷杉[A. recurvata Mast. var. salonenensis(Botd Zres-Rey et Gaussen)C. T. Kauan.]､杉木[Cunninghamia lanceolata(Lamb.)Hook.]､云杉(Picea asperata Mast.)､紫果云杉(P. purpurea Mast.)､油麦吊云杉[P. brachytyla(Franch.)Pritz. var. complanata(Mast.)Cheng.]､墨西哥柏(Cupressus lusitanica Mill.)､柏木(C. funebris Endl.)､桤木(Alnus cremastogyne Burk.)､黄背栎(Quercus pannosa Hand.-Mazz.)､辽东栎(Q. liaotungensis Koidz.)､灰背栎(Q. senescens Hand.-Mazz.)､桦木(Betula spp.)､红桦(B. albo-sinensis Burk.)､黄毛青冈[Cyclobalanopsis delavayi(Franch.et)Schottky]､杜鹃(Rhododendron simsii Planch.)､杜仲(Eucommia ulmoides Oliver)､楠木(Phoebe zhennan S. Lee.)､光果西南杨[Populus schneideri(Rehder)N. Chao var. tibetica(C. K. Schneid.) N. Chao.]､连香树(Cercidiphyllum japonicum Sieb. et Zucc.)､竹(Bambusoideae)､刺楸[Kalopanax septemlobus (Thunb.) Koidz.]､赤桉(Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)､元江栲(Castanopsis orthacantha Franch.)､短刺栲(C. echidnocarpa Miq.)､木果石栎[Lithocarpus xylocarpus(Kurz)Markg.]等;其中针叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表1,针叶阔叶混交林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表2,阔叶林的各树种生物量和净生产力汇总情况见表3｡2.2西南地区森林生物量和净生产力资料汇总综合表1､表2､表3结果进一步汇总可以得出,中国西南地区的森林生物量为162.15 t/hm2,其中乔木层生物量为148.41 t/hm2,乔木层､灌木层､草本层和枯落物层所占总生物量的比例分别为91.53%､2.93%､1.46%和 4.08%;森林净生产力为11.98 t/(hm2·a),其中乔木层净生产力为10.64 t/(hm2·a),乔木层､灌木层､草本层所占总净生产力的比例分别为88.80%､6.04%和5.16%｡2.2.1不同林分类型的生物量和净生产力若按林分类型来划分,则中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表4,由表4可知,各林分总生物量的大小顺序为阔叶林总生物量､针叶阔叶混交林总生物量､针叶林总生物量｡针叶林的林分总生物量为145.18 t/hm2,其中乔木层的生物量为126.15 t/hm2,占针叶林林分总生物量的86.89%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占针叶林林分总生物量的3.36%､2.96%和6.79%｡阔叶林的林分总生物量为178.08 t/hm2,其中乔木层的生物量为166.84 t/hm2,占阔叶林林分总生物量的93.69%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占阔叶林林分总生物量的3.20%､0.66%和2.45%｡针叶阔叶混交林的林分总生物量为164.63 t/hm2,其中乔木层的生物量为160.17 t/hm2,占针叶阔叶混交林林分总生物量的97.29%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占针叶阔叶混交林林分总生物量的0.64%､0.82%和1.25%｡从表4还可知,各林分的总净生产力大小顺序为阔叶林总净生产力､针叶林总净生产力､针叶阔叶混交林总净生产力｡针叶林的林分总净生产力为12.13 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为10.74 t/(hm2·a),占针叶林林分总净生产力的88.54 %,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶林林分总净生产力的 5.19%和6.27%｡阔叶林的林分总净生产力为12.75 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.33 t/(hm2·a),占阔叶林林分总净生产力的88.86%,灌木层和草本层的净生产力分别占阔叶林林分总净生产力的7.69%和 3.45%｡针叶阔叶混交林的林分总净生产力为9.61 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为8.63 t/(hm2·a),占针叶阔叶混交林林分总净生产力的89.80%,灌木层和草本层的净生产力分别占针叶阔叶混交林林分总净生产力的1.46%和8.74%｡2.2.2不同林分起源的生物量和净生产力若按林分起源来划分,则中国西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力汇总情况见表5,由表5可知,天然林的林分总生物量大于人工林的｡天然林的林分总生物量为210.58 t/hm2,其中乔木层的生物量为196.09 t/hm2,占天然林林分总生物量的93.12%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占天然林林分总生物量的 3.04%､1.15%和2.69%;人工林的林分总生物量为110.65 t/hm2,其中乔木层的生物量为97.84 t/hm2,占人工林林分总生物量的88.42%,灌木层､草本层和枯落物层的生物量分别占人工林林分总生物量的2.34%､2.08%和7.16%｡各林分的天然林总净生产力也大于人工林的｡天然林的林分总净生产力为13.38 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为11.96 t/(hm2·a),占天然林林分总净生产力的89.39%,灌木层和草本层的净生产力分别占天然林林分总净生产力的7.55%和 3.06%;人工林的林分总净生产力为10.56 t/(hm2·a),其中乔木层的净生产力为9.24 t/(hm2·a),占人工林林分总净生产力的87.50%,灌木层和草本层分别占人工林林分总净生产力的3.31%和9.19%｡3西南地区森林生物量和净生产力影响因素谷晓平等[56]研究了近20年来的气候变化对云南省､贵州省､四川省和西藏自治区部分地区植被净初级生产力的影响,结果表明,这些地区总植被净初级生产力的空间分布与降水量呈显著的正相关,与海拔高度呈显著的负相关;从年际变化来看,这些地区总植被净初级生产力有上升趋势;蒙吉军等[57]也对近20年来西南喀斯特地区(云南省､贵州省､广西壮族自治区)植被变化对气候变化的响应进行了研究,其结果表明,植被指数年际变化与气候因子年际变化的相关系数区域差异比较明显,20世纪80年代以来,西南喀斯特地区植被覆盖度和净初级生产力总体均呈增加的趋势,但差异不显著｡王兆礼等[58]对珠江流域(云南省､贵州省､广西壮族自治区､广东省)植被净初级生产力及其时空格局进行了研究,结果表明,受气候和土地利用变化的影响,近20年来珠江流域植被净生产力整体上呈现减少的趋势,单位面积减少了约0.6%,不过差异不显著;这个结果同谷晓平等[56]和蒙吉军等[57]的研究结果存在一定的差异,其产生的原因可能是由于行政区划范围的不同造成的｡杨亚梅等[59]和王玉娟等[60]分别研究了季节变化对贵州省植被净初级生产力的影响,前者研究结果表明,在1981~2000年期间,春季和秋季的植被净生产力都呈显著增加的趋势,而夏季和冬季的植被净生产力都呈减少的趋势,春季是植被净生产力增加速率最快的季节,夏季是植被净生产力减少速率最快的季节;后者研究结果表明,植被的净生产力大小顺序为春季净生产力､秋季净生产力､冬季净生产力｡4小结1)在总结前人大量研究结果的基础上,将西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)的森林生物量和净生产力按不同林分类型和林分起源进行了总结概述,结果显示,该地区的森林生物量为162.15 t/hm2,净生产力为11.98 t/(hm2·a),这比于维莲等[54]的研究结果[广西壮族自治区､云南省､贵州省､四川省､重庆市､湖南省,1989~1993年平均总森林生物量为148.66 t/hm2,净生产力9.64 t/(hm2·a)]和方精云等[55]的研究结果[云南省､贵州省､四川省,森林生物量为101.43 t/hm2,净生产力为9.67 t/(hm2·a)]稍高;就是按不同林分起源来划分,同于维莲等[54]的研究结果[天然林林分生物量为156.65 t/hm2､人工林林分生物量为84.51 t/hm2,天然林林分净生产力为8.93 t/(hm2·a)､人工林林分净生产力为10.20 t/(hm2·a)]也存在一些差异｡产生以上差异的原因可能是所选参考文献的范围､年限等不一致造成的,也可能是计算方法上的差异造成的,其具体原因还有待进一步深入查找分析｡2)在查阅大量文献资料的基础上,笔者发现不同林分类型乔木层的净生产力及灌木层､草本层的净生产力计算方法差异较大,主要是在林龄的确定上没有一个统一的标准｡丁贵杰等[8]认为,林龄8､12､18､22､30年的马尾松林分松针叶龄应分别取1.4､1.5､1.7和1.8年;吴兆录等[29]对林龄40和100年的高山松林分松针叶龄取的则是3.5年;宿以明等[14]对35年生的峨眉冷杉林分针叶叶龄取的是5年,林内灌木层和草本层林龄分别取的是5年和4年,而在“川西采伐迹地早期植被生物量与生产力动态初步研究”一文中,草本层的年龄取的则是1年[45];潘攀等[35]在对杜仲人工林生产力研究中,草本层的林龄取的则是林分年龄7年;江洪等[11]对云南松林分松针叶龄取的是林分年龄18年等｡基于以上种种差异,笔者认为有必要对其进行更深入的研究,根据不同林龄､不同林分类型等来划分,统一其林龄或叶龄取舍及其计算方法｡3)本研究共收集了有关西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林生物量和净生产力相关文献60篇,但针对针叶阔叶混交林生物量和净生产力的研究文献仅有7篇,60篇文献中只有13篇的林分净生产力包括了枯落物,其他的文献则没有｡基于此,笔者认为,今后对针叶阔叶混交林林分的生物量和净生产力､林分枯落物的净生产力研究还有待进一步拓展｡另外,收集的60篇相关文献中,有多达34篇是2000年以前发表的,由此可反映出西南地区(云南省､贵州省､四川省､重庆市)森林净生产力的相关研究还是相对滞后的｡参考文献:[1] 方精云. 中国森林生产力及其对全球气候变化的响应[J]. 植物生态学报,2000,24(5):513-517.[2] 刘彦春,张远东,刘世荣,等. 川西亚高山针阔混交林乔木层生物量､生产力随海拔梯度的变化[J]. 生态学报,2010,30(21):5810-5820.[3] 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我国森林植被的生物量和净生产量
我国森林植被的生物量和净生产量一、本文概述本文旨在全面探讨我国森林植被的生物量和净生产量，深入分析其分布格局、动态变化及其影响因素，以期为我国森林生态系统的科学管理、生态环境保护和可持续发展提供理论支持和实践指导。
我们将通过梳理国内外相关研究成果，结合我国森林植被的实际状况，综合运用生态学、林学、地理学等多学科的理论和方法，对森林植被的生物量和净生产量进行深入研究。
研究内容包括但不限于森林植被生物量的估算方法、生物量的空间分布特征、生物量的动态变化及其驱动机制，以及森林植被净生产量的计算方法、影响因素和提升途径等。
本文期望通过系统研究和综合分析，为我国森林资源的合理利用和生态环境保护提供科学依据，同时也为全球森林生态系统的研究提供参考和借鉴。
二、我国森林植被分布及特点我国地域辽阔，地形复杂，气候多样，这为森林植被的多样化分布提供了得天独厚的条件。
从北到南，从东到西，我国的森林植被类型丰富，各具特色。
东北针叶林区：主要分布在大兴安岭、小兴安岭和长白山等地，以针叶林为主，如落叶松、红松等。
华北落叶阔叶林区：包括华北平原、黄土高原以及部分山地，以落叶阔叶林为主，如杨、柳、榆等。
华中华南常绿阔叶林区：分布在长江以南的广大地区，以常绿阔叶林为主，如樟树、楠木等。
西南高山针叶林区：位于青藏高原及其周边山地，以高山针叶林为主，如冷杉、云杉等。
热带季雨林区：主要分布在海南岛、台湾岛和云南的南部，以热带季雨林为主，如橡胶树、椰子树等。
生物多样性丰富：我国森林植被类型众多，每种类型中又包含大量的物种，生物多样性十分丰富。
地理分布不均：受地形、气候等条件的影响，我国森林植被的分布具有明显的地理特点，东部和南部的森林覆盖率较高，而西北部的森林覆盖较低。
植被垂直带谱明显：在高山地区，随着海拔的升高，森林植被类型会发生明显的变化，形成明显的垂直带谱。
人工林比重较大：近年来，我国大力开展植树造林活动，人工林面积不断增加，成为我国森林植被的重要组成部分。
森林油松生物量测定方法
量或能量来表不。
需 靠下 侧锯 １ 个 圆盘 ，然后再截取角度 ３ ０ ￣ 以上的 ２个扇 形块 。 准确测定每个 圆盘或扇形块 的鲜重 ， 然后尽快将树皮 剥离 ， 用天平称取树皮鲜 重。 将木材样 品和树皮样品分别装 入划 、 布袋 ， 并在袋 中放人编号标签 。 样 品重量 要求 精确 到 １ ％。原 则 上要求 样 品鲜重 在 ｌ Ｏ Ｏ ｇ以上者（ 如木材） ， 记载到 ｇ ； ｌ Ｏ Ｏ ｇ以下者 口 树皮） ， 记载
森林生物量测算方法
11
• 一元回归方程使用最多，而且使用。 • 常用的方程为异速生长方程，基本形式： Y=aDb 式中，D为胸径，a和b为常数。 • 一般建立过程是从枝条开始，特别是大树，需 要对树冠的生物量进行估测后建立胸径-生物量 相关模型。
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模型法的基本过程
1）分别径级取一定量样木，总数不少于30株 2）伐倒后测量胸径、树高、所有一级枝条直径 3）区分求积法测定树干体积，根据木材密度计算树干生物量 4）取不同直径的枝条，分布均匀，不少于30个体，测定木质和 叶片生物量 5）建立枝条生物量模型：w=adb 6）计算单株树冠生物量：将每一株样木的枝条直径代入枝条生 物量模型，总和后求得单株树冠生物量。 7）单株树木生物量：树干生物量+树冠生物量 8）建立胸径-生物量模型：W=aDb 9）计算样地内所有树木生物量：将林木直径代入树木生物量模 型。合计后得到全样地生物量
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实测值法和估计值法建立的单株分器官生物 量(kg)-胸径(cm)回归方程
方法 实测值法 要素 叶 枝 干 总 估计值法 叶 枝 干 总 方程
0.0074D2.3183 0.0137D2.3683 0.0420D2.3455 0.0632D2.3496 0.0070D2.2507 0.0163D2.2508 0.0226D2.5953 0.0413D2.5031
1）测定树木直径：对样地内树木测定直径，不少于200株。 2）划分径级：根据最大直径和最小直径，分成3—5个等各 间隔的直径级。 3）计算径级平均直径：分别直径级计算平均直径，作为标准 木的依据。 3）选定标准木：每个径级1--2株，直径符合径级平均直径。 株数较多的径级可适当多取样木。 4）伐倒标准木，测定各组分的生物量，计算各径级平均单株 生物量。 5）计算径级生物量：径级平均单株生物量*径级株数。 6）计算林分生物量：Σ（径级生物量）/样地面积
我国森林植被的生物量和净生产量
我国森林植被的生物量和净生产量森林植被作为地球上重要的生态系统之一，对于维持地球生态平衡具有至关重要的作用。
在我国，森林植被的生物量和净生产量对于我国的生态、经济和环境等方面都有着重要的影响。
因此，本文将就我国森林植被的生物量和净生产量进行探讨，以期为相关政策和决策提供参考。
我国拥有丰富的森林资源，根据第七次全国森林资源清查数据，全国森林面积达到08亿公顷，占国土面积的6%。
其中，天然林面积41亿公顷，人工林面积67亿公顷。
森林覆盖率达到6%，森林蓄积量达到45亿立方米。
我国森林植被类型多样，包括针叶林、阔叶林、混交林等，其中针叶林是我国主要的森林类型。
森林植被生物量是指森林植被中有机质的总量，包括树木、枝叶、皮渣等。
我国森林植被生物量丰富，根据研究，全国森林植被生物量达到170亿吨。
其中，树木生物量占据主导地位，达到150亿吨，其余为枝叶、皮渣等生物量。
我国森林植被生物量的分布情况与森林资源的分布情况基本一致，天然林生物量占据主导地位。
森林植被净生产量是指森林植被在一定时间内通过光合作用等生理过程所积累的有机物质总量。
根据研究，我国森林植被净生产量达到44亿吨。
其中，树木净生产量占据主导地位，达到54亿吨，其余为枝叶、皮渣等生物量的净生产量。
我国森林植被净生产量的分布情况也与森林资源的分布情况基本一致，天然林净生产量占据主导地位。
而且，不同树种的净生产能力差异较大，有些树种的净生产量较高，如落叶松、樟子松等，而有些树种的净生产量较低，如云杉、冷杉等。
我国森林植被的生物量和净生产量都十分丰富，这为我国生态、经济和环境等方面提供了有力的支撑。
然而，在保障森林植被的可持续利用方面仍存在一些问题，如过度采伐、环境污染等。
因此，我们需要采取积极的措施，保障森林植被的可持续利用。
需要加强森林资源保护法律法规的制定和实施，打击非法采伐和环境污染行为。
需要加强森林资源的科学管理和经营，采取科学合理的采伐方式和经营模式，保障森林资源的可持续利用。
森林生物量及碳储量遥感监测方法研究
森林生物量及碳储量遥感监测方法研究一、本文概述随着全球气候变化问题的日益严峻，对森林生物量及碳储量的准确监测和评估显得尤为重要。
作为地球上最大的陆地生态系统，森林在全球碳循环中发挥着至关重要的作用。
然而，传统的森林生物量和碳储量监测方法往往受限于其耗时、耗力和高成本的特点，无法满足大规模、高频率的监测需求。
因此，遥感技术的引入为森林生物量和碳储量的监测提供了新的解决方案。
本文旨在探讨和研究利用遥感技术进行森林生物量及碳储量监测的方法。
我们将详细介绍遥感技术在森林生物量和碳储量监测中的应用原理、技术流程以及相关的数据处理和分析方法。
我们还将评估遥感技术的准确性和可靠性，并探讨其在实际应用中的优缺点。
通过对遥感监测方法的研究，我们期望能够为森林生态系统的碳循环和气候变化研究提供更为准确、高效的数据支持。
我们还将探讨如何将这些遥感监测方法应用于实际的森林管理和保护工作中，以实现对森林生物量和碳储量的长期、持续监测，为森林生态系统的可持续发展提供科学依据。
二、森林生物量及碳储量遥感监测基础森林作为地球上最大的陆地生态系统，其生物量和碳储量的监测对于全球气候变化研究、生态系统服务评估以及森林资源管理具有重要意义。
遥感技术作为一种高效、无损的监测手段，在森林生物量和碳储量的估算中发挥着越来越重要的作用。
遥感监测森林生物量的基础在于利用植被的光谱反射特性与生物量之间的关系。
不同植被类型、不同生长阶段的植物叶片对光谱的反射和吸收特性存在差异，这些差异可以通过遥感卫星或无人机搭载的光谱仪器进行捕捉和量化。
通过分析这些光谱数据，可以推断出植被的生物量分布和动态变化。
碳储量的遥感监测则主要依赖于植被的光合作用过程。
植被通过光合作用吸收二氧化碳并转化为有机物质，这一过程与植被的生长和生物量积累密切相关。
因此，通过遥感手段监测植被的生长状况，可以间接估算出森林生态系统的碳储量。
遥感技术还可以结合地面实测数据，建立生物量与碳储量之间的转换模型，进一步提高碳储量估算的精度。
森林生物量的研究概况
间伐后，林下空间环境发生显著改变，有 利于林下灌草层和地被物层的生长，林下 植被的生物量有较大幅度的增加。
生态学专题
四、森林经营对林分生物量的影响
3、混交对林分生物量的影响
合理的混交有利于提高林分总生物量。
通过把不同生物学特性的树种适当地进行 混交, 林木能够比较充分地利用空间； 同 时林内温度变幅较小，湿度相对大而稳定； 有数量多、成分复杂的枯枝落叶，经林下 微生物的分解, 改善土壤结构和理化性质， 提高林地土壤肥力，促进林分生长。
生态学专题
三、生物量的研究方法
平均木法
是根据样地每木调查的资料计算出全部立 木的平均胸高断面积，选出代表该样地最 接近平均值的数株标准木，伐倒后求出平 均木的生物量，再乘以该林分单位面积上 的株数，得到林分乔木层的生物量。
这种方法比较适用于林木大小具有小的或 中等离散度的正态频率分布的林分, 例如 人工林。
生态学ห้องสมุดไป่ตู้题
森林生物量的研究概况
招礼军
生态学专题
主要内容
一、森林生物量研究的重要性 二、生物量的研究历史 三、生物量的研究方法 四、森林经营对林分生物量的影响 五、今后的发展趋势
生态学专题
一、森林生物量研究的重要性
可以反映群落利用自然潜力的能力，衡量 群落生产力的高低。
研究森林生态系统物质循环的基础。
生态学专题
二、生物量的研究历史
目前，在我国有关研究者对几十种树种的 生物量进行了研究，研究最多的是杉木， 对松类、桉树类、其他阔叶树种和竹类也 有较多的研究。
我国森林群落的生物量地带分布规律为： 暖温带< 寒温带< 温带< 亚热带< 热带；
生产力分布规律为：寒温带< 温带< 暖温 带< 热带< 亚热带。
林分生物量碳计量模型的比较研究
林分生物量碳计量模型的比较研究胡砚秋;苏志尧;李佩瑗;李文斌【摘要】选取3个天然林群落作为研究对象，利用3种包含不同计量参数的生物量碳计量模型，即生物量因子法、异速生长方程法及材积源生物量法，分别计算林分碳储量并比较分析各模型计量结果的差异。
结果表明：生物量因子法与材积源生物量法计算所得林分平均碳密度相近，分别为155.56和152.82 Mg·hm-2，异速生长方程法的结果偏低，为118.44 Mg·hm-2，生物量因子法计算的不同群落的林分碳储量比异速生长方程法的高22.11%～43.02%；各群落的立木结构及物种组成存在显著差异，均方根误差分析显示生物量因子法对群落碳密度的差异反应最为敏感，计量精度最高；各方法计量结果均显示中、大径级立木是林分碳储量的主要贡献者，中径级立木与大径级立木中计量精度较高的模型分别是异速生长方程法与生物量因子法。
综合考虑计量精度及参数获取的便利性，3种计量模型各有优势，在实际应用中可以根据具体情况选择较为适合的模型，一般情况下可使用材积源生物量法，能便利地获得与采用包含木材密度参数的生物量因子法最接近的计量结果。
%To calculate the differences among carbon accounting models, the stand carbon storages in three natural evergreen forest communities were measured and compared by three biomass-carbon accounting modelswith different parameters, including biomass factor method (BFM) containing wood density, allometric equation method (AEM) and biomass-volume method (BVM). The results show that the average community carbon density calculated by BFM (155.56 Mg·hm-2) and BVM (152.82 Mg·hm-2) were close each other, while the value of AGM (118.44 Mg·hm-2) was relatively lower, Carbon storage determined by BFM was 22.11%~43.02% higher than AGM in each community; Stand structure and species composition of the communities were significantly different, and the analysis of root meansquare error (RMSE) showed that BFM was sensitive to the variability in carbon density, indicating higher measurement accuracy; Standing carbon storages by diameter class obtained by the three models changed consistently, in a way that individuals in middle and large diameter class were the major contributors to community carbon stocks, in the middle diameter class, AGM showed higher accuracy, while the accuracy of BFM was higher for large diameter class; Considering the convenience of access to the parameters and measurement accuracy, three models all had advantages and disadvantages, a reasonable model should be chosen according to the specific condition in practice; In most cases, especially when a forest carbon accounting project requires high efficiency and less effort, BVM is recommended because it is a convenient way to achieve the results that is most close to BFM, which requires the effort to collect wood density data and other local parameters.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P84-88)【关键词】林分生物量;碳计量模型;木材密度;生物量因子法;异速生长方程;材积源生物量法【作者】胡砚秋;苏志尧;李佩瑗;李文斌【作者单位】华南农业大学林学院，广东广州 510642;华南农业大学林学院，广东广州 510642;华南农业大学林学院，广东广州 510642;华南农业大学林学院，广东广州 510642【正文语种】中文【中图分类】S718.5大气中以CO2为主的温室气体浓度不断升高，导致全球变暖问题日益严峻。
森林生物量研究进展
相对 容 易获取 ， 其研 究方 法及技 术也 相对 比较成熟 ， 相关 研究 也 比较多 。而地 下生物 量 的研 究相 对 比较
薄弱 ， 由于地下 空 间的异质 性及 生态 系统 的复杂性 ，
使得 不 同树 木 间 的根 系生 物 量存 在 着 很 大 的差 异 ，
对于 地下生 物量 的定 量 研 究 困难 重 重 ， 内外 一 直 国
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ｆｒ ｓ ｏ ｓ ；ｍ ｅｈ ｄ；ｍ ｏ ｌ ｙ ｒ ｓ：ｏ ｅ ｔｂｉｍａ ｓ ｔｏ ｄｅ
森林 生物 量 作 为森 林 生 态 系 统 的基 础数 量 特 征 和森林 生态 系统 性质 、 状态 的重要 指示 特征 ， 是研
究许 多林业 问题 和生 态 问题 的基 础 ， 是 森林 生 态 也 系统碳 储量 的重要 数据来 源 和全球碳 循环 的重要 组 成部分 ， 准确 获取 森林 生 物量 数 据 在 森林 经 营 管 理 和监测 、 评价 过程 中显得极 为重要 。 目前 ， 国内外相关 学者 在个体 、 群落 、 生态 系统 、
没 有一 个较 为普遍 认 同的 方法 来 估 测 地下 生 物 量 ，
所 以根 系生物 量 ， 其 是 细 根 生物 量 一 直是 研 究 的 尤 热 点及 难点 问题 。 同时 ， 由于 缺乏 对 根 系 生物 量 与
区域等 多尺度 层面 上对森林 生物 量进行 了相 应 的研 究 。对 于森林 生态 系统 中单 个元 素生物 量 的研 究趋
Ａｂｓｒ ｃ Ｂａ ｅ ｎ ｓ ｔ ａ ｔ： ｓ ｄ ｏ ｕｍｍａ ｚｎ ｏｈ ｉ ｔｒ ｔｏ ａ ｎ ｏ ｓｉ ｅ ｅ ｒ ｈ ｍｅ ｈ ｄ ｌｇ ｅ ｉ ｒ ｉ ｇ ｂ ｔ ｎ ｅｎａｉｎ ｌａ ｄ ｄ ｍｅ ｔ ｒｓ ａ ｃ ｔ ｏ ｏ ｏ ｉｓ，ａ ｄ ｔ ｅ ａ ｖ ｎ ｅ ｎ ｃ ｎ ｈ ｄ ａ ｃ ｓｉ ｂｉｍａ ｓｍｏ ｅｓ ａ ｐ ｉ ａｉｎ，ｔ ｅ ｉ ｏ ｓ ｄ ｌ ｐ ｌｃ ｔ ｏ ｈ ｍｐａ ｔｆｃ ｏ ｓ ｈ ｉ ｉｕ ｔｅ ｎ ｔ ｅ ｅ ａ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｎ ｈ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔｔｎ — ｃ ａ ｔｒ ，ｔ ｅ ｄｆ ｃ ｌｉｓ ｉ ｈｅ ｒ ｌｖ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｅ ｄ ｆ
中国森林生态系统碳储量生物量方程
目录结构清晰，分为多个章节，每个章节都围绕一个核心主题展开。首章为 “绪论”，概述了森林生态系统碳储量的重要性、研究背景和研究目的，为后续 章节提供了理论基础和研究背景。
《中国森林生态系统碳储量生物量方程》一书，以其详实的数据、科学的分 析和深入的研究，为我们揭示了中国森林生态系统碳储量的奥秘。作为一本权威 的学术著作，它不仅为我们提供了宝贵的资料，更为生态学和林学的研究者指明 了方向。以下，我将从书中挑选一些精彩摘录，以飨读者。
摘录一：“中国森林生态系统碳储量的研究，不仅关系到我国森林资源的合 理利用和保护，更是应对全球气候变化、维护生态平衡的重要举措。”这段话深 刻地指出了研究森林碳储量的重要性，不仅在于资源本身，更在于其对全球环境 的影响。
作者简介
作者简介
这是《中国森林生态系统碳储量生物量方程》的读书笔记，暂无该书作者的介绍。
感谢观看
“不同森林类型碳储量比较”一章，通过对不同森林类型的碳储量进行比较 分析，揭示了不同森林类型在碳储存方面的差异和特点，为森林管理和碳减排提 供了科学依据。
“森林碳储量影响因素分析”一章则深入探讨了影响森林碳储量的多种因素， 包括气候、土壤、树种等，这一章的内容有助于我们更加全面地理解森林碳储量 的变化机制和影响因素。
摘录二：“森林生态系统的碳储量是一个复杂的系统，它涉及到树种、林龄、 林分结构等多个因素。因此，建立准确的生物量方程是评估森林碳储量的关键。” 这段话准确地指出了生物量方程在评估森林碳储量中的核心地位，为我们后续的 研究提供了重要的思路。
摘录三：“通过对不同地区、不同树种的研究，我们发现中国森林生态系统 的碳储量存在显著的地理和树种差异。这种差异不仅反映了我国森林资源的丰富 性，也为我们制定更加精准的森林资源管理策略提供了依据。”这段话展示了研 究的深度和广度，以及其对实际应用的指导意义。
中国森林生态系统碳储量——生物量方程
中国森林生态系统碳储量——生物量方程森林生态系统的生态功能和生态系统服务受到全球气候变化的影响。
其中，森林生态系统的碳储量是一个重要的指标，它不仅与生态系统的碳循环、能量平衡密切相关，而且与全球气候变化密切相关。
本文将介绍中国森林生态系统碳储量的生物量方程。
一、森林生态系统碳储量的意义森林生态系统是陆地生态系统中碳贮存的重要组成部分。
森林生态系统碳储量的增加和减少直接影响着全球碳循环和气候变化。
因此，认识和测定森林生态系统的碳储量，对于了解全球碳循环的过程和机制、评估森林生态系统对全球气候变化的响应和调控、以及推动全球碳排放的减少和生态保护具有重要意义。
二、森林生态系统碳储量的测量方法森林生态系统的碳储量测量包括两种方法：一种是直接测量森林生态系统碳储量的生物量，并将其转化为碳储量，另一种是间接测量，即通过模型计算得出。
下面将重点介绍直接测量方法。
1. 土壤碳储量的测量土壤碳储量是指土壤中所含有的碳元素的总量。
土壤碳储量可通过样地调查和模型求算两种方法进行估算。
样地调查法主要是通过选择代表性的样地，测定土壤碳含量和土层厚度，最终求得每平方米土地上的碳储量。
模型求算法主要采用计算机模拟的手段，结合土地利用类型、土地类型、气候和地形等因素，通过计算机算法模拟得到土壤碳储量。
2. 森林鸟类中碳储量的测量森林鸟类中碳储量的测定一般采用测定鸟体碳含量的方法。
通常，将采集的鸟体样本放入烤箱中加热，然后用碳定量分析仪测量出鸟体中的总碳含量，再将其转化为碳储量。
3. 土壤微生物中碳储量的测量土壤微生物中碳的含量和种类是评价土壤肥力和生态系统功效的重要指标，其测量方法主要是通过分离并进行培养和炭素同位素分析。
核磁共振技术和高通量测序技术也可以用于测量土壤微生物中碳的含量和种类。
三、中国森林生态系统碳储量的生物量方程中国共有森林面积约2088万公顷，森林碳储量达15.1亿吨，约占全国碳储量总量的7.2%。
为了更好地估算和管理中国森林生态系统的碳储量，许多学者和研究人员开展了相关的研究工作。
森林地上生物量遥感估测研究进展
森林地上生物量遥感估测研究进展娄雪婷;曾源;吴炳方【摘要】Above -ground biomass of forest has great research and application value in the forest ecological system.There are mainly three types of models for estimating above - ground biomass of forest, i. e. , forest measuring method, remote sensing method and integrated method. Remote sensing technique has become an important means for obtaining above - ground biomass of forest at the regional scale. There are mainly four types of remote sensing models, namely empirical, ANN, physical and NPP based models. This paper has analyzed and discussed the present methods for estimating above - ground biomass of forest based on remote sensing as well as their advantages and disadvantages. Finally, this paper points out that the integrated method combining remote sensing technique and forest succession model can be generally used to estimate above - ground biomass of forest at the regional scale in future.%森林生物量是衡量生态系统生产力的重要指标,也是研究森林生态系统物质循环的重要基础,其估测方法可以分为传统地面实测法、遥感监测法和综合模型法.随着生物量估测从样地研究发展到区域应用,空间尺度的增大导致宏观资料和参数的获取存在很多困难.在深入分析目前应用遥感技术估算森林生物量的方法及原理基础上,系统评述了统计模型、物理模型、基于植被净初级生产力(NPP)模型的估算方法以及综合模型法的优缺点,分析了各种方法在不同森林植被及遥感数据源下的适用性及不确定性,探讨了此领域的研究方向.【期刊名称】《国土资源遥感》【年(卷),期】2011(000)001【总页数】8页(P1-8)【关键词】森林地上生物量;遥感;模型估算【作者】娄雪婷;曾源;吴炳方【作者单位】中国科学院遥感应用研究所农业与生态遥感研究室,北京,100101;中国科学院遥感应用研究所农业与生态遥感研究室,北京,100101;中国科学院遥感应用研究所农业与生态遥感研究室,北京,100101【正文语种】中文【中图分类】TP79森林分布面积广,在陆地生物圈层和大气圈层之间的碳循环交换过程中起着重要作用[1]。
林分生物量测定
林分⽣物量测定园林⽣态综合实验调查报告-1城市森林林分⽣长调查和⽣物量估测吴怡上海交通⼤学农业与⽣物学院园林系2011年12⽉⼀、前⾔1、森林⽣物量测定的意义森林⽣物量是森林植物群落在其⽣命过程中所产⼲物质的累积量，是森林⽣态系统的最基本数量特征，森林⽣物量的测定是正确认识、管理和利⽤森林⽣态系统的前提，是研究许多林业问题和⽣态问题的基础，如森林碳储量计算、森林⽣产⼒的测定等。
2、林分尺度上林⽊⽣物量测定⽅法主要有皆伐实测法、标准⽊法、回归估算法等三种⽅法。
①皆伐实测法通过在⼩⾯积内所有乔、灌、草等皆伐，测定总⽣物量，进⽽推算出全林分⾯积的⽣物量，⽐较准确，但花时间和⼈⼯多，⼀般很少采⽤，仅适合灌、草所占⽐例较⼤的林分⽣物量的测定。
表达式为：i W SAW ∑=式中：A ——全林分⾯积 S ——皆伐林地⾯积W i ——所测⾯积内所有植物的⽣物量 W ——全林分⽣物量②标准⽊法指通过将以⼀定依据选择出来的标准⽊伐倒称重，然后⽤标准⽊的平均值乘以单位⾯积上的⽴⽊株数，从⽽计算出单位⾯积林分⽣物量总值。
表达式为：-=W N W式中：N ——单位⾯积上的⽴⽊株数 -W ——标准⽊⽣物量的平均值W ——单位⾯积上的林分⽣物量③回归估算法通过构建林⽊⽣物量模型，即反映树⽊各分量⼲重与其他测树因⼦之间内在关系的表达式，达到⽤树⽊的胸径、树⾼等易测因⼦的调查结果来估计不易测因⼦的⽬的。
主要分为线性模型、⾮线性模型、多项式模型，⾮线性模型应⽤最为⼴泛，其中相对⽣长模型最具有代表性，是所有模型中应⽤最为普遍的⼀类模型，本次估测即使⽤该类模型。
本次实验采⽤林⽊胸径（D ）、树⾼（H ）等测树因⼦建⽴林⽊⽣物量回归估计⽅程：W=aD b W=a(D 2H)b 式中：W ——林⽊⽣物量D ——林⽊胸径 H ——林⽊树⾼ a 、b ——回归常数3、⽔杉⼈⼯林碳储量在上海的重要性全球⽓候变暖已成为21世纪⼈类共同⾯临的严峻挑战，通过构建森林来实现间接减排，是⽬前应对⽓候变化最经济、有效的重要途径。
林分生物量测定
园林生态综合实验调查报告-1城市森林林分生长调查和生物量估测吴怡上海交通大学农业与生物学院园林系2011年12月一、前言1、森林生物量测定的意义森林生物量是森林植物群落在其生命过程中所产干物质的累积量，是森林生态系统的最基本数量特征，森林生物量的测定是正确认识、管理和利用森林生态系统的前提，是研究许多林业问题和生态问题的基础，如森林碳储量计算、森林生产力的测定等。
2、林分尺度上林木生物量测定方法主要有皆伐实测法、标准木法、回归估算法等三种方法。
①皆伐实测法通过在小面积内所有乔、灌、草等皆伐，测定总生物量，进而推算出全林分面积的生物量，比较准确，但花时间和人工多，一般很少采用，仅适合灌、草所占比例较大的林分生物量的测定。
表达式为：i W SAW ∑=式中：A ——全林分面积 S ——皆伐林地面积W i ——所测面积内所有植物的生物量 W ——全林分生物量 ②标准木法指通过将以一定依据选择出来的标准木伐倒称重，然后用标准木的平均值乘以单位面积上的立木株数，从而计算出单位面积林分生物量总值。
表达式为：-=W N W式中：N ——单位面积上的立木株数 -W ——标准木生物量的平均值W ——单位面积上的林分生物量③回归估算法通过构建林木生物量模型，即反映树木各分量干重与其他测树因子之间内在关系的表达式，达到用树木的胸径、树高等易测因子的调查结果来估计不易测因子的目的。
主要分为线性模型、非线性模型、多项式模型，非线性模型应用最为广泛，其中相对生长模型最具有代表性，是所有模型中应用最为普遍的一类模型，本次估测即使用该类模型。
本次实验采用林木胸径（D ）、树高（H ）等测树因子建立林木生物量回归估计方程：W=aD b W=a(D 2H)b 式中：W ——林木生物量D ——林木胸径 H ——林木树高 a 、b ——回归常数3、水杉人工林碳储量在上海的重要性全球气候变暖已成为21世纪人类共同面临的严峻挑战，通过构建森林来实现间接减排，是目前应对气候变化最经济、有效的重要途径。
森林生物量研究方法综述
的测定及未来变化趋势研究 已成为森林生态系统研究 的热点 。本文根 据 森林 生物 量研 究 的发 展 ，叙 述 了 国 内外森林 生物量主要研究方法 ，分析了其 中的优点和 不足 ，并对其发展方向进行 了展望 ，希望能对森林生 物 量 的研 究 和应用 有所 帮助 。
收集、３ Ｓ新技术应用及模型森林生物量动态模拟将是今后研 究的热点和趋 势。
关键词 ： 森 林 生 物 量 ；研 究 方 法 ；进展 ；趋 势
中图分类号 ： Ｔ Ｍ９ ３ ８ ． ８ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编 号： ２ ０ ９ ５ — ０ ８ ０ ２ 一 （ ２ ０ １ ４ ） ０ ６ — ０ １ ０ ２ — ０ ３
潘维俦等对杉木 人工林 的研究 ，随后迅猛发 展 ， 目 前 ，国内在不 同尺度 上 对森 林 生 物量 的研 究 较 多 ，为 中 国的森 林 生态 系统 碳循 环 研 究 提供 了基础 资 料 。根 据森林 生 物 量 的研 究 历 史 ，国 内外 森 林 生物 量 研究 方 法 主要包 括实 测法 、模 型法 和遥感 法 。
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｆ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｂ ｉ ｏ ｍａ ｓ ｓ ；ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ；ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ；ｔ ｒ ｅ ｎ ｄ
０ 引言
森林 生物 量 ，指 各种 森林 在 一 定 的年 龄 、一 定 的 面 积上所 生 长 的全 部干 物质 的重 量 ，反 应 了森林 生态 系 统最 基 本 数 量 特 征 ，是 森 林 固碳 能力 的重 要 标 志 ， 也 是森林 生态 系统 研究 的基 础 ＿ 】 ～ 。当前 ，森林 生 物量
２ ０ １ ４年第 ６期 （ 总第 １ ０ ５期 ）
林木生物量的调查方法【张连翔原著】
林木生物量的调查方法【张连翔原著】（生物量；生物量调查；生物量测定;标准地调查；样地调查）森林生物量的测定，不可能像农田或草原生物量的测定那样，将一定面积的森林全部都连根挖出来称重，这样做不但要花费巨大的劳动和很长的时间，而且在实际中往往也是不可能的。
因此需要采取一种变通的方法。
目前在国际上常采用设立所谓“破坏性样地”的方法来进行测定。
其具体步骤和方法如下：一、标准地（或称样地）的建立1、选择标准地的基本原则（1）对所调查林分作全面踏查，掌握林分的特点，选出具有代表性的，即林分特征及立地条件一致的地段设置标准地；（2）标准地不能跨越河流、道路或伐开的调查线，且应远离林缘（至少应距林缘为一倍林分平均高的距离）；（3）标准地必需设置在同一林分内，不能跨越林分；（4）标准地设在混交林中时，其树种、林分密度分布应均匀。
2、标准地的形状和面积（1）标准地形状：样地一般采用正方形或长方形，其一边的长度，最好至少要比该地段的最高树木的树高还要高些。
（2）标准地面积：按标准地上林木株数的多少为标准。
如近熟和成熟林应有100株以上，中龄林150株以上，幼龄林200株。
通常在一般的森林中可取20m×20m，30m×30m或更大些，在树种组成单一，林相整齐而又较密的中、幼林中，可适当减少到100-200m2。
3、标准地的境界测量用罗盘仪测角，用皮尺或测绳量距离。
当林地坡度大于5°以上时，应将测量的斜距按实际坡度改算为水平距离。
在进行标准地境界测量时，规定侧线周界的闭合差不得超过1/200。
4、标准地的位置及略图标准地设置好以后，应标记标准地的地点、测定并记录样地的GPS定位坐标、坡向、坡度、坡位和海拔及在林分中的相对位置，并将标准地设置的大小、形状在标准地调查表上按比例绘制略图。
5、样地的一般记载样地确定后，应按要求进行编号，记录各项自然条件，并把直接观测和简单测定所能得到的项目，尽量的记载下来，例如森林的树种组成、林龄、层次、结构、郁闭度、下木和草本地被植物的状况等等，在人工林中，通过访问还要把造林的措施和经营活动情况记录下来，以便作为分析和讨论中的参考。
生物量测定方法
生物量测定方法1树木生物量测定方法树木生物量的组成一木树的生物量可以分为地下及地上两部分，地下部分是指树根系的生物量（WR）；地上部分主要包括树干生物量（WS）、枝生物量（WB）和叶生物量（WL）。
在生物量的测定中，除称量各部分生物量的干重量外，有时还要计算它们占全树总生物量干重的百分数，此百分数称为分配比。
树干占地上部分的分配比最大（一般为65～70%），而枝叶部分的分配比约各占15%左右。
与材积测定相比，生物量测定的对象更为复杂，测定的部分也多，因而使得生物量的测定工作即复杂又困难。
但是树木生物量与树木胸径、树高等测树因子之间也有着密切的关系，这些关系也为树木生物量测定提供了依据。
在树木生物量测定中，树冠量的大小与形状对枝、叶量的多少有着显着的影响，因此，在实际工作中，要研究反映冠形和冠量的因子，常用的因子有冠长率、树冠圆满度、树冠投影比等因子，这些因子的意义如下：⑴冠长率是冠长与树高之比⑵树冠圆满度是冠幅与冠长之比。
用以表明树冠的圆满程度，此值愈大愈圆满，反之而树冠狭长。
⑶树冠投影比是冠幅与胸径之比。
用以表明树木营养面积的相对大小，此值愈大则树木占有的相对空间愈大。
上述这些因子在枝叶生物量测定、估计及分析比较中起着较大的辅助作用。
而且，这些因子与胸径、树高等测树因子之间有着密切的相关关系，这为利用测树因子直接估测树木生物量提供了依据。
树木生物量鲜重和干重的测定树体在自然状态下含水时的重量称为鲜重，它是砍伐后立即称量的重量。
干燥后去掉结晶水的重量称为干重。
在外业中只能测得树木的鲜重，然后采用各种方法将鲜重换算为干重，最常用的换算方法是计算树木的干重比（），即，而（11-8）式中可用取样测定获得。
（1）树干干重的测定方法①木材密度法所谓木材密度是指单位体积的质量,即物质的质量与体积之比值（单位：g/cm3或kg/m3），习惯上以单位体积木材的重量表示木材密度。
严格的说,质量与重量有着本质不同，质量指物体所含物质的多少,为物体惯性的尺度,系一恒量,单位为克；重量为地球对物体的引力,等于物体质量与重力加速度的乘积,单位为克。
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第22卷 第5期世 界 林 业 研 究Vol.22 No.5 2009年10月World Forestry Research Oct12009我国的森林生物量研究3马 炜 孙玉军(北京林业大学省部共建森林培育与保护教育部重点实验室,北京100083)摘要:论述了我国森林生物量的研究内容及方法,对乔木层、林下植被、凋落物、粗木质残体、根系以及区域尺度的生物量研究进行了总结,概述了直接收获法、回归模型、平均换算因子法等常见的森林生物量估测方法。
最后提出当前我国在研究重点分布、基础数据采集以及空间尺度转换等方面存在的一些问题,指出森林生物量研究在遥感监测等方面的发展趋势。
关键词:森林生物量,模型估算,粗木质残体,尺度转换,遥感反演中图分类号:S758.5 文献标识码:A 文章编号:1001-4241(2009)05-0071-06Forest B i oma ss i n Ch i n aMa W ei SunYujun(The Key Laborat ory for Silviculture and Conservati on of M inistry of Educati on,Beijing Forestry University,Bejing100083,China)Abstract:Forest bi o mass has great research and app licati on value in f orest ecol ogical syste m.Con2 cep ti on,significance and devel opment hist ory of China’s f orest bi omass were exp lained.Extra e m2 phasis was p laced on research contents and methods of forest bi omass in China.An intr oducti on was made on the researches including dom inant s pecies,vegetati on,litter,coarse,r oot and regi onal scale bi omass esti m ati on as well.Some common forest bi omass esti m ati on methods were su mmarized, such as harvest,regressi on model,and bi omass-expansi on-fact or equati on.There still existed s ome shortages in forest bi omass research in China,i.e.in dis p r oporti on of study field,the collec2 ti on of basic data and the scaling-up of measure ment.Finally,the devel opment trend of forest bi o2 mass was pointed out.Key words:forest bi omass,esti m ati on model,coarse woody debris,scaling-up,re mote sensing inversi on 森林生物量是森林生态系统最基本的数量特征,近十几年来,其提供了大量可靠的基础数据用以研究森林生态系统的生产能力以及揭示森林生态系统能量平衡和养分循环等功能过程的变化规律[1-2]。
森林生物量已成为量度森林结构和功能变化的重要指标,并为生态系统的碳汇和碳素循环研究提供关键数据,在碳循环、全球气候变化研究中起到重要作用[3-5]。
目前国际林联(I U FRO)在《国际森林资源监测大纲》中已将森林生物量列为最主要的监测项目之一[6]。
我国植被生物量的研究起步较晚,但经过近30年的发展,已经对森林生态系统中主要乔木、林下植被、凋落物、粗木质残体、根系等生物量进行了大量估测,开拓了不同森林类型、不同气候带与区域尺度生物量等研究领域。
目前,我国森林生物量已经有了大量点上的分散资料的积累,这3收稿日期:2009-05-23基金项目:引进国际先进林业科学技术计划资助项目(948)(2008-4-48);高等学校博士学科点专项科研基金基于树木生长的森林碳储量模型(20060022009);国家自然科学基金资助项目基于森林资源清查的碳循环研究(30571492)作者简介:马炜(1985-),男,福建龙岩人,硕士,主要从事森林资源监测与评价研究,E-mail:bright m a wei@通讯作者:孙玉军,E-mail:sunyj@.an世 界 林 业 研 究第22卷些既有局部典型又有国家尺度的研究大大推进了我国森林生物量及相关的生态系统和全球变化研究的开展,也为系统研究我国的森林植被碳库及其变化打下了基础。
1 研究内容及方法1.1 乔木层生物量估测潘维俦等于1979年最早估测了杉木人工林的生物量和生产力,李文华、冯宗炜等也对长白山温带天然林、南方马尾松人工林等生物量进行了初步研究[1]。
李意德等结合森林采伐采用皆伐法对我国海南岛尖峰岭热带山地雨林生物量进行了调查,取得了较精确的数据[7]。
早期的这些研究使我国森林生态系统生物量的研究在人工林和天然林2个方面都得到了初步发展,但采用的方法基本局限于直接收获法,成本较高,对环境影响也较大。
随着计算机技术和各种先进统计分析软件的广泛应用,在直接收获法基础上衍生出了回归模型估测法,根据相对生长理论,以胸径D、树高H、D2H等为变量,利用数理统计配置回归方程,通过实测生物量或建立统计关系进行宏观拓展,获得某一树种或林型的生物量状况[8-9],具有较高的准确度和可信度,在局部森林生物量估计中广泛采用。
“平均生物量法”结合了大量调查数据和单株测树因子建模,也是较常用的方法[10]。
近十几年来,各地学者结合直接收获法及回归模型对我国主要树种生物量进行了更深入的研究。
乔木单株木生物量研究方面,温远光等按径级标准木法测定了尾叶桉干、皮、枝等器官生物量,建立了相对生长方程推算尾叶桉林分的生物量和生产力[11]。
李燕燕等通过分级取样测定法,对马尾松纯林及马尾松-格氏栲混交林生物量空间结构进行了分析,发现混交林能明显增加生态系统的生物量,特别是枝叶生物量分布结构合理,所占比例较大[12]。
在乔木生物量与林分因子、群落关系研究方面,段爱国等总结前人生物量调查研究资料并结合杉木人工林固定样地长期观测材料,研究了杉木人工林生物量在不同林龄、立地指数和林分密度的变化规律[13]。
刘申等根据鼎湖山多种植被类型乔木生物量研究结果,得到群落生物量递减、倒钟型和递增3种径级分配规律,认为山地常绿阔叶林生物量发展潜力巨大[14]。
目前,我国主要树种以及一些主要森林类型的生物量都已经得到测定,并提出许多较为成熟的估算模型[15-16]。
但是,树冠等因子与乔木生物量关系的研究尚处于起步阶段[17],如何规范生物量计量参数,并解决总量与各维量模型间的相容性也是当前困扰生物量研究的主要问题[18-19]。
1.2 区域尺度森林生物量估测在区域尺度生物量估测领域,冯宗炜等率先总结了全国不同森林类型的生物量及其分布格局[20]。
罗天祥、李文华等进一步建立了我国主要生物生产力优化模型系列,估算了我国森林生物总产量[21]。
平均生物量法、平均换算因子法及换算因子连续函数法基于系统抽样进行样地调查或建立在森林资源清查资料基础上,是估算区域尺度森林生物量较常用的方法。
平均生物量法对于大量不同森林类型和树种构建模型并不容易实现[22]。
平均换算因子法以及换算因子连续函数法则分别通过固定的和随材积变化的生物量转换因子(B EF),再根据林木蓄积推算得到生物量[23-24]。
方精云等结合实测资料和全国森林资源清查资料,建立“B EF=a+b/V”模型,实现了由样地调查向区域推算的简单尺度转换[25]。
陈先刚等根据中国竹林面积及生物量等研究成果,发现我国竹林碳储量在过去50年呈增加趋势,并预测随着面积的增加,竹林碳储量仍将继续增加[26]。
国内区域森林生物量研究范围涵盖了温带、亚热带等气候带,不同森林类型生物量的变化显著,而且天然林乔木层生物量明显大于人工林。
此外,基于遥感技术和模拟模型方法估测区域尺度植被总生物量的研究也得到了初步发展,方精云等较早结合卫星遥感技术和植被等地面空间数据,应用CAS A模型估算了我国植被年净第一性生产量及其时空变化[27]。
李克让等利用CE VS A模拟了国家尺度的植被总碳储量[28]。
为了准确评估森林在全球不同尺度地学过程中的作用,如何更有效地利用森林资源清查资料、遥感技术和模型模拟来监测评估国家和区域尺度的森林生物量和碳储量,正日益成为人们关注的重点。
1.3 林下植被生物量估测林下植被是林下乔木幼苗、灌木、草本及藤本等的统称,因与乔木层相比其生物量仅占10%～30%,处于次要地位而较少受到重视[29]。
上世纪27第5期马炜,孙玉军:我国的森林生物量研究80年代,在结构过于简单的杉木、杨树等人工林系统中暴露出严重的地力衰退等各种生态问题后,林下植被在促进森林生态系统养分循环、维持立地生产力等方面的作用得到肯定[30],灌木等林下植被生物量研究才日渐展开。
林下植被生物量的测定方法主要为传统的“全收获法”和回归模型估测法。
回归模型估测法在近几年迅速发展,多以树高、基径、冠幅、盖度等作为预测变量,建立直线、二项式及指数等多种回归模型。
姚茂和、林开敏等最早对杉木人工林林下植被生物量进行了研究,描述了不同立地指数和不同林龄下的动态特征,提出一系列预测模型[31]。
潘攀等以长白落叶松人工林的林龄和密度为自变量,建立了灌木和草本生物量的多种回归关系[32]。
近年来,松杉类人工林林下植被生物量研究日渐成熟,对于结构较复杂且所占比例较大的阔叶林林下植被生物量的研究也日渐增多[33]。
曾小平等通过研究发现,南亚热带丘陵地带阔叶林林下生物量积累呈明显的增长趋势,并高于针叶林[34]。
杨昆、管东生认为,以冠幅、盖度和高度作自变量建立简单的线性回归方程,能较准确预测南亚热带次生常绿阔叶林林下灌木单株及单位面积生物量[35]。
近几年,国内逐渐有了关于森林生态系统中苔藓等生物量研究的报道,包维楷等通过生物量测定认为,苔藓是评判人工林生态功能恢复效果的必要手段[36]。