林分生物量测定
第八章——林分生长量测定
（二）材积差法计算林分蓄积生长量(2)
1) 计算单株材积生长量：Zvi=△Vi×ZD
2) 计算径阶材积生长量：ZMi=ZVi×ni
3) 计算林分蓄积生长量： ZM ZMi
连年生长量：Z＝ZM/n
生长率：
PM＝VVaa
Van Van
200 n
第八章——林分生长量测定
二、林分表法
• 林分表法是通过前n年间的胸径生长量和现实林分 的直径分布，预估未来(后n年)的直径分布，然后 用一元材积表求出现实林分蓄积和未来林分蓄积， 两个蓄积之差即为后n年间的蓄积定期生长量。
• 林分表法的核心是对未来直径分布的预估。由于 林木直径的生长，使林分的直径分布逐年发生变化， 即所谓林分直径状态结构的转移。通常表现林木由 下径级向上径级转移，故林分表法又称为进级法
第八章——林分生长量测定
（一）未来直径分布的预估
林分直径分布的变化取决于两个因素： • 林木直径生长量，决定移动量。一般假设在
（一）胸径生长量的测定(3)
2) 胸径生长量样木资料的计算 直接用野外测得的资料整列直径生长量有下 列问题：
①所测得的胸径生长量2L，实际上是去皮胸径 生长量
②带皮胸径d是期末(t)时的胸径，应与胸径生 长量相对应的期中( t n )时带皮胸径。
2
第八章——林分生长量测定
2) 胸径生长量样木资料的计算(2)
径阶内； • ZD>C，R>2，R的小数部分对应株数升3个径阶，其余升2个径
阶内。
第八章——林分生长量测定
2）非均匀分布法
• 在林分中各径阶内树木分布实际上并不 是均匀分布，在一般情况下，径阶内代 表树木分布的面积(株数)不是矩形，而是 近似于梯形 。
生物量测定方法
b.根的分级
按直径的粗细将根分为五级，每级的距离和名称见表11-4，中根（大于0.5cm）以上全部称重，细根（小于0.2cm）及小根（0.2-0.5cm）其重量虽不大但数量极多，很容易遗漏，可于样方内建一定大小的土柱，在土柱内仔细称量这两类根的重量。
木材干重＝木材体积×基本密度 （I）
木材干重＝木材体积×绝干密度×绝干收缩率 （II）
（II）式中绝干收缩率不易确定，因此，多采用（I）式。
在测定基本密度时，常常会碰到一对矛盾:若先测定物体绝干重量时，该物体的体积由于烘干后发生收缩，体积变小，浸泡后很难恢复原体积，使得体积测定系统偏小；若先测定物体饱和水体积时，一方面测定绝干重量的时间大大延长,另一方面由于木材和树皮经长时间浸泡后，其部分木材冷水浸提物如:单宁、碳水化合物、无机物等被浸泡出物体外，使得物体绝干重减轻，造成基本密度系统偏低。为了解决这一矛盾，可采用如下处理方法：
a.平均标准枝法
(i)树木伐倒后，测定所有枝的基径和枝长,求二者的算术平均值即和。
(ii)以和为标准，选择标准枝，标准枝的个数根据调查精度确定，同时要求标准枝上的叶量是中等水平。
(iii)分别称其枝、叶鲜重，并取样品。
(iv)按下式计算全树的枝重和叶重。
（11-12）
式中：--全树的枝数；
---- --标准枝数；
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。仅纬度45海平面处物体的质量与重量数值相等,若物体所处空间或地理位置变化,则重量也随着变化,但变化极少,在应用上一般可以忽略,而将质量和重量的数值视为相等。因此单位体积的质量和重量也视为相等(成俊卿,1985,木材学)。根据含水状况不同,木材密度通常分为四种：
生物量测定方法
相对生长模型是指用指数或对数关系反映林木维量之间按比例协调增长(Harmoniousgrowth)的模型。作为比例变化协调增长的这些指数或对数关系被称为相对生长。
a.基本密度=绝干材质量/生材(或饱和水)体积
b.生材密度=生材质量/生材(或饱和水)体积
c.气干密度=气干材质量/气干材体积
d.绝干密度=绝干材重/绝干材体积
以上四种木材密度以基本密度和气干密度两种最为常用。基本密度常常用于树干干重的计算，气干密度常泛指气干木材任意含水率时的计算，因所处地区木材平衡含水率或气干程度不同，并有一个范围,如通常含水率在8-20%时试验的木材密度,均称为气干密度。在我国常将木材气干密度作为材性比较和生产应用的基本依据。木材密度测定方法通常有：直接量测法、水银测容器法、排水法、快速测定方和饱和含水率法，具体测定方法详见木材学(成俊卿,1985,木材学)。在木材密度已知的条件下,计算树干及大枝干重的方法一般称为木材密度法,常采用两种基本模式:
（11-9）
式中Wad为气干重，而气干含水率Pf随着树干部位的不同而变化。以气干重为基础的绝干含水率Pad为
（11-10）
式中Wod为绝干重，而绝干含水率Pad不随树干部位的不同而变化。在实际测定中，可先测得样品的气干重（Wad），再通过以气干重为基础的绝干含水率（Pad）换算成以鲜重为基础的绝干含水率（Pf），即
1.2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，
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。
12
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
25
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
第11章 森林生物量的测定
幻灯片1第11章森林生物量的测定●内容提要●基本概念●树木生物量的测定●林分生物量的测定幻灯片2第一节概述●森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征。
1994年联合国粮农组织在“国际森林资源监测大纲”中就明确规定：森林生物量是森林资源监测中的一项重要内容。
●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前提。
●森林生物量数据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；研究森林物质循环和能量流动；幻灯片3一、基本概念●总初级生产力(Gross Primary productivity,GPP) ：第一生产者通过光合作用每年生产的有机物质总量。
●净初级生产力(Net Primary productivity,NPP) ：第一生产者通过光合作用每年生产的有机物质除去呼吸消耗部分。
单位：g·m-2·a-1●森林生物量(Forest Biomass) ：指在一定时间内单位空间中森林植物群落在其生命过程中所产干物质的累积量，也称现存量（Standing Crop Biomass）。
用干物质重量来表示，单位： kg／h m2 、g／m2 。
●森林生产量(Forest Production)：是指森林群落中持有绿色叶片的植物，由光合作用所产生的有机物质总量，称为总第一性生产量。
幻灯片4二、树木生物量的组成●树木生物量可以分地上及地下两部分，地下部分是指根重量（WR）；地上部分则包括树干（WS）、树枝（WB）、树叶（WL）和花、果的重量等。
乔木层中的生物量以树干约占全层生物量的65%-75%、枝量7%-13%，叶量2%-ll%、根量ll%-20%。
●森林生物量包括：乔木、灌木、草本植物、苔藓植物、藤本植物以及凋落物生物量等。
乔木层的生物量是森林生物量的主体，一般大约占森林总生物量的90%以上。
幻灯片5二、树木生物量的组成●重量分配比：●重量测定三要素：D、H和冠量●冠量描述因子：树高（h）、枝下高（hb）、冠长（CL）、冠幅（CW）、冠长率（CR％）、树冠圆满度（＝CW/h）、树冠投影比（＝CW/D）幻灯片6三、鲜重与干重●鲜重：树体在自然状态下含水时的重量●气干重：树木伐倒后，在自然大气状态下经过相当期间失去树体内大部分水时的重量。
生物量调查
凯迪阳光生物能源投资有限公司Kaidi Sunshine Bio-Energy Investment Co.,Ltd林地生物量调查编辑：张宗亮二○一二年十月十五日林地生物量调查一、小班生物量调查1、蓄积量调查（1）实验形数法优点：简单、容易操作缺点：精度不高、存在较大误差方法：①在小班中选择一个能够代表林分的区域②选择一点，然后用角规绕测。
采用缺口为1cm，杆长为50cm的角规，在调查点正反各绕测一圈，正反误差不超过0.5，否则重测。
绕测时，将缺口对准树干胸径1.3m处，凡胸径大于缺口者记1株（即胸高断面积记1），与缺口相等记0.5，小于则不记，角规绕测一周所记的株数，即所测的每公顷胸高断面积G（在角规调查时，要考虑到坡度对调查的影响，进行坡度改正，见坡度改正系数表）。
③在林分中选择3-5株能够代表林分的平均木，测出它们的胸径D、树高H，取平均数求出林分平均木的平均胸径D平均(cm)、平均树高H平均(m)。
求出平均木的胸高断面积G平均(m3)，求出每亩株数N(株)。
D平均=（D1+D2+……+D n）/nH平均=(H1+H2+……+H n)/nG平均=0.00007854D平均×D平均N=G/G平均④根据树种确定实验形数F（一般性阔叶树种采用0.41）⑤计算林分每公顷蓄积量，公式为：V=F×G×(H+3)V亩=V/15（2）标准地法优点：精度高缺点：工作量较大在林分中选择具有代表性的地段设置标准地，对标准地内的林木按树种进行每木检尺。
利用二元立木材积表（见附表），分树种查出标准地内各树种的材积。
依据标准地的材积，推算出每亩材积，进而得出调查小班的林分蓄积量。
标准地的个数，依林分情况而定，一般1-5个。
标准地的设置一般有样圆法和样地法两种。
一般采用10m×10m、20m ×20m的样地或以5.64m为半径的样圆。
推荐使用5.64m为半径的样圆法，简单而且容易操作。
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。
第八章 林分生物量测定
5．52 5．90 9．10 3．47
森林群落中乔木层的大部分生物量是年复一年长 期连续积累的结果，这是森林群落生物量远远高于其 它植物群落的主要原因。据日本对柳杉林的估算达到 1000t/hm2。在马来西亚的热带雨林，实测过地上部 分的生物量达到570t／hm2。这些实例似可作为目前 世界上最大的生物量典型。
②全称重法 所谓全称重法就是将树木伐倒，摘除全部枝叶称其树干鲜 重，采样烘干得到样品干重与鲜重之比（PW），从而计算样木 树干的干重。这种方法是测定树木干重最基本的方法，它的工 作量极大，但获得的数据可靠。本方法干重比可用很多方法进 行估计，视不同情况而定。另外，还可将树木的鲜重根据相应 的含水率，换算出树木的绝干重。根据国内一些研究表明，树 干以鲜重为基础的气干含水率Pf为
浅议森林生物量的测定方法
和光 能 的有效利 用 等等 ， 都需 要 通 过研 究 森 林 生 物
量来 解决 。
得到样 品干 质量 与 鲜 质量 之 比（ Ｐ ｗ） 来 计 算 采 样树
干 的干质量 。这种 方 法 测定 树 木 干 质量 最 精 确 ， 获
ｇ
ｙ
累和转 化 的特点 ， 进 而研 究 它 与 生 态要 素 之 间 的相 互关系， 为可 持续 利用 森林资 源提供 理论 依据 。 通过森 林生 物量来 表述森 林生 态系 统最基 本 的 数 量 特征 。它既 能表 明经 营森 林 的水平 和 自身 的利
用 价值 ， 同 时 又 能 表 达 森 林 与 其 环 境 在 物 质 循 环 和 能 量 流 动 方 面 上 的 复 杂 关 系 。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 许 多 林业 问题 和生态 问 题 的研 究 基 础 ， 如 计 算 森 林 碳 储
ｙ ｙ 鲜
， 通 过干质 量 比换 算树木 的 干质量 。
２ ． １ ． ３ 树 干干质 量 测 定方 法 树 干 干质 量 测 定一
量， 森林生 产 力 的测 算 ， 森林 的 物 质 循 环 和 能 量 流 动， 林 分不 同生 长时期 的密 度调整 ， 混交 树种 的配置
般采用 全部称 质量 法 。全 部称 质量法 就是指 树木伐
Ｐ
ｏ
摘
要： 森林 生 态 系统 最基 本 数 量 特 征 是 通 过 森 林 生 物 量 来 表 示 ， 森 林 生物 量 的 测 定 通 常 分 为 树 木 生 物 量 测 定 和
第八章 林分生长量的测定
（本章教法及学时分配）
一、授课方式: 课堂讲授
二、授课对象: 林学, 本科
三、教学目的和要求：通过对本章学习，使同学掌握
林分生长量的概念、种类及材积差法、林分表法、一元材积指
数法计算林分生长量的理论与方法。理解固定标准地在测算林 分蓄积生长量中的作用，了解林分生长的随机过程及林分表法 的实质。
表 8－1 编 号 1 2 3 4 5 6 7 8 ┇ 合计 带皮 胸径 d 5.8 6.3 8.0 9.O 5.1 5.5 6.7 8.2 ┇ 二倍 皮厚 2B O.6 0.6 O.4 1.2 O.8 0.8 1.4 1.4 ┇ 5 个年 轮宽 L 0.55 1.15 O.78 0.43 O.69 0.63 0.85 0.95 ┇
采伐量（C）：至调查期内的间伐量。 进界生长量（I）：指在期初调查时没有达到起测径阶的 树木，在期末调查是已达到检尺范围之内，这部分树木的材 积称为进界生长量。
三、各种林分生长量之间的关系： 当林分生长量中包括进界生长量时：
Vt Vt n
Z ne Z gr M 0 C Vt Vt n
胸径生长量计算 期中胸径 去皮 带皮 胸径生长量 去皮 带皮
去皮 胸径 d＇
X ' d ' L
4.65 4.55 6.82 7.37 3.61 4.O7 4.45 5.85 ┇
X X ' KB
5.25 5.14 7.70 8.32 4.08 4.60 5.03 6.61 ┇
Z 'd 2 L Z d Z 'd K B
二、林分生长量的种类：
毛生长量：林分中全部林木在调查期间生长的总材积 Z gr。 纯生长量：除枯损量以外生长的总材积。即：毛生长量 减去枯损量（ Z ne ）。 净增量：期末期初两次调查的材积差，及纯生长量减去 间伐量 ( )。
树木生物量的组成
（三）叶面积测定
1）阔叶树：叶片大、形状不规则。可采用激光（或光电）叶面积测 定仪或将叶片轮廓绘在坐标纸上，用求积仪测定其面积。一般采 用以下方法：分别各冠层（上、中、下）取100枚样叶，测其鲜 重，用直径为a cm的打孔器测100个a cm直径园孔的面积和鲜重。
100个样叶的面积＝100个叶鲜重×100小园片的面积/试样重 标准木的叶面积＝标准木的叶鲜重×样叶面积/样叶鲜重
（一）树木生物量的组成
生物量（biomass） 是生态学术语。某 一时间单位面积或 体积栖息地内所含 一个或一个以上生 • 树木生物量可以分地上及地下两部分，地下部 物种，或所含一个 分是指根重量（WR）；地上部分则包括树干 生物群落中所有生 （WS） 、树枝（WB） 、树叶（ WL）和花 、 物种的总个数或总 果的重量等。乔木层中的生物量以树干约占全 干重（包括生物体 层生物量的65%-75%、枝量7%-13% ，叶量2%内所存食物的重 ll%、根量ll%-20%。 量）。
第11章 森林生物量的测定
内容提要 基本概念 •树木生物量的测定 •林分生物量的测定
•
第一节 概述
•
•
•
森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征。 1994年联合国粮农组织在“国际森林资源监测 大纲”中就明确规定：森林生物量是森林资源 监测中的一项重要内容。 森林生产力的调查是正确认识、管理和利用森 林生态系统的前提。 森林生物量数据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；研究森林物质循环和能量流动 ；
• •
W干 Pw 干重比（Pw）： W鲜
含水率（P）：
通过干重比把鲜重换算成绝干重。
W － W 干 鲜 P＝ 100 W 鲜
树木生物量的组成
枝量：
N n WB WBi n i 1
叶量：
N n WL WLi n i 1
（三）回归估计法
• 分别每株树建立叶量（WL ）、枝量（ WB ） 与基径（d0）和枝长（l）的回归模型：
W＝ad
b 0
W＝ad l
b c 0
11.2.3 树根生物量测定
• 以标准木或样木之伐根为中心，将全部树根挖出。 • 分层(0—30—50—100cm)，边挖边拣出全部根系， 不要草根。 • 按粗度分级(<0.2cm为细根：0．2—0.5为小根， 0．5—2．Ocm为中根； 2．0—5．Ocm为大根； >5cm为粗根)，分别称其鲜重，并取样供烘干用。 根桩部分单独称重并取样。 • 根量测定费时又费工，且不易取得精确结果。经 常采用比值（地上生物量与地下生物量）方法 估计。
2) 针叶树：其形状比较规整，接近某种几何体，按相应的表面积计 算公式计算其叶面积。 例如：樟子松、赤松和黒松等针叶2针近似圆柱体，一个针叶为 半圆柱体，其表面积公式为： S dl dl
2
红松每个针叶近似三棱形：S＝3al
第二节 树木生物量的测定
全部称重法 ： • 这种方法是测定树木生物量最精确的方 法，获得的数据可靠,但费时、费工，工 作量极大，很少采用。 • 具体方法：将树木伐倒，摘除全部枝、 叶，分别称其树干、枝、叶、根的鲜重， 采样烘干得到样品干重与鲜重之比，从 而计算样木各组分的干重。
11.2.1 树干重量的测定
• 树干鲜重在野外采用全部称重法 • 对选出的标准木(用径级标准木法)或样木伐倒， 按区分求积法（树干解析）把树干分成若干段， 并截取圆盘。测定各区分段和每个圆盘的鲜重。 树干鲜重＝各区分段重＋园盘＋梢头 • 将所有圆盘装入塑料袋取回，在室内从各圆 盘再取样，测定试样鲜重后，把试样放入烘箱 干燥，测得各园盘的干重，并计算各园盘的干 重比（Pw），利用Pw推算各区分段绝干重 ， 合计得到全树干的干重。
东北林业大学测树学试题
第十一章林分生物量测定习题一、填空题1．的调查是正确认识、管理和利用森林生态系统的基础。
2．森林的生物量可以分为及两部分。
地下部分是指树；地上部分主要包括、和。
3．是森林植物群落在其生命过程中所产干物质的累积量，它的测定以测定最为重要。
4．测定林木枝、叶生物量有两种主要方法。
和。
测定林木枝、叶生物量有两种主要方法。
一种标准枝法；另一种方法是全称重法。
5．在林学中，净生产力可分为与两种。
6．根据含水量状况不同，木材密度可分为、、、。
7．森林树木或植物的净生产量分别用来生长、、、和。
8．枝和叶的生物量分布，则因树种和林龄的不同，可以分为两种基本类型，即枝、叶主要集中在群落上层表面呈和枝、叶量最多层在群落的下部呈。
9．一般来说，干的生物量由地表向上。
10．树冠投影比是与之比。
二、名词解释1．生物量2．平均净生产力3．树冠圆满度4．全称重法5．相对生长模型三、简答题1．简述生产量和生产力的区别和联系。
2．简述生物量、平均和连年净生产力之间的关系3．简述反映冠形和冠量的因子，以及这些因子的含义。
4．简述生物量与现存量有何区别？5．简述植物的地下生物量和地上生物量的比值（简称R／S）说明的问题。
四、论述题1．论述森林生物量的垂直结构2．论述利用标准枝法测定枝、叶生物量。
3．论述利用标准木法测定林分生物量第十一章林分生物量测定习题标准答案一、填空题1．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。
2．森林的生物量可以分为地上及地下两部分，地下部分是指树根系的生物量；地上部分主要包括树干生物量、枝生物量和叶生物量。
3．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，它的测定以树木生物量测定最为重要。
4．测定林木枝、叶生物量有两种主要方法，标准枝法和全称重法。
5．在林学中，净生产力可分为平均生产力与连年生产力两种。
6．根据含水量状况不同，木材密度可分为基本密度、生材密度、气干密度、绝干密度。
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。
切割法测定森林生物量生态学
切割法测定森林生物量生态学
在人工林典型样地设置40mx40m标准样方,对样方内所有个体进行每木检尺，根据检尺结果算出平均胸径、平均基径、平均株高及平均冠幅,并按径阶分3级，每个径级在样地外选择2株作为标准木建立胸径、树高与各器官生物量的回归模型进行生物量和生长量的测定。
地上部分生物量测定按Monsi4木村允“分层切割法”，测定伐倒木树干、树皮、大枝、小枝及树叶、花果等鲜重,然后随即取样在105℃烘干至恒重，测其含水量,将鲜重换算成于重。
地下部分的测定采用全掘法,根据树冠覆盖度及气生根扩散的范围。
将其根全部掘出,深度挖至没有根为止，分出粗根(直径d≥1.5cm)、大根(1.5cm>d>0.5cm)、中根(0.5cm>d≥0.2cm)、细根(d<0.2cm)并随机取鲜重样品测定其含水量,计算成干重。
据地上、地下部分生物量可算出单位面积内的现存生物量。
在林下设置9个收集网收集凋落物，收集网网口面积1mx1m，
深度30cm，孔径1mm。
分别在3个种群的树冠下及不同种群的树冠
重叠交会处，随机设置收集网。
并于1998年11月至1999年10月
每10天收集1次按月将收集到的叶、枝、花、果等按树和分类,取
回称重,并取少量样品带回,放入烘箱烘至恒重,计算失水量,将鲜重
换算成干重。
据此计算出单位面积的凋落物量。
《测树学》8第八章 林分生长量的测定
第二节 林分蓄积生长量的确定
一、 材积差法 （一）概念 将一元材积表中胸径每差lcm的材积差数，
作为现实林分中林木胸径每生长lcm所引起的材 积增长量，并利用一次测得的各径阶的直径生 长量和株数分布序列，从而推算林分蓄积生长 量，这种方法称为材积差法。
应用此法确定林分蓄积生长量时，必须具备 两个前提条件：
[12] Husch，B．…，1972，Forest Mensuration，New York，309—311，313-319。 (中译本，胡希，B，…，1979，测树学，农业出版社，281—283，285—291)
[13] Meyer，H．A．1953，Forest mensuration pennsylvania，261．263． [14] Spurr，H．S．1952，Forest Inventory，Ronald，New York，333—370。
第八章 林分生长量测定
林分生长量的测算，是研究和揭示森林生长规律 的手段。为了经营好森林，森林经营工作者不仅要求 掌握森林生长量，同时也要求预估一段时间以后的收 获量，并以此两项资料为基础作出森林经营最佳决策。
测定林分生长量的方法较多，但基本上可区分为 固定标准地法和临时标准地法两类。临时标准地法， 又称之为一次调查法，它是通过设置临时标准地
第八章 林分生长量测定
（本章教法及学时分配）
一、授课方式: 课堂讲授 二、授课对象: 林学, 本科 三、教学目的和要求：通过对本章学习， 使同学掌握掌握林分生长量的概念、种类及 林分表法、双因素法计算林分生长量
的理论与方法。理解固定标准地在测算林分蓄 积生长量中的作用，了解林分生长的随机过程 及林分表法的实质。
固定观测法是通过设定固定标准地或样地，重复测定
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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。
(11-5)
连年净生产力(Annual Net Prductivity)是森林群落某年（a）的生物量（Wa），与其上一年（a-1）生物量（Wa-1）之差，以表示具体某一年的净生产力，一般用ZW表示,即
（11-6）
11.1.3 森林生产力的组成与结构
11.1.3.1森林不同组分的生物量
0.15 0.1l
0.05 0.36
0.7 4.37
2.09 木质部 t／hm2
% 160.85
71.57 2.89
1.39 0.72
0.35 0.60
0.29 165.06
79.60 地下部 t／hm2
% 34.84
16.80 0.84
0.41 0.87
0.42 1.39
0.67 37.94
18.29 合 计 t／hm2
% 199.28
96.10 4.04
1.95 1.70
0.82 2.35
1.13 207.37
100.00 叶面积指数 % 4.24
63.47 0.85
12.72 0.37
5.54 1.22
18.26 6.68
100.00 11.1.3.2 森林植物不同组成分量的生物量结构
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。
在初级生产量中，也就是说在植物所固定的能量或所制造的有机物质中，有一部分是被植物自己的呼吸消耗掉了（呼吸过程和光合作用过程是两个完全相反的过程），剩下的部分才以可见有机物质的形式用于植物的生长和生殖，所以我们把这部分生产量称为净初级生产量（Net Primary Production, 用NPP表示），而把包括呼吸消耗在内的全部生产量称为总初级生产量。从总初级生产量（GPP）中减去植物呼吸所消耗的能量（R）就是净初级生产量（NPP），这三者之间的关系是：
（2）.现存量
现存量（Standing Crop Biomass）是指在某一特定时刻调查时，森林生态系统单位面积上所积存的有机质的重量。严格地讲，现存量并不等于其生物量，如假设该期间开始时间（t1）、终了时间（t2）的植物体现存量（干重）分别为B1和B2，ΔB是t1-t2间的现存量的变化 ，则
生产量与生产力这两个概念既有区别又有相互联系。区别在于，前者所表示的是"量"的大小，后者所表示的是速率，是一个"速度"的概念； 二者的联系是， 当用单位时间和单位面积来表示生产量时，生产量与生产力是一致的。
11.1.2.2生物量和现存量
（1）.生物量
生物量(Biomass)是指任一时间区间（可以是一年、十年或一百年）某一特定区域内生态系统中绿色植物净第一性生产量的累积量(即NPP)；即某一时刻的生物量也就是在此时刻以前生态系统所累积下来的活有机质量的总和。生物量的单位通常是用平均每平方米生物体的干重 kg／hm2、g／m2，或能量kJ／m2表示。净生产量用于植物的生长和生殖，因此随着时间的推移，植物逐渐长大，数量逐渐增多，而构成植物体的有机物质（包括根、茎、叶、花、果实等）也就越积越多。逐渐累积下来的这些净生产量，一部分可能随着季节的变化枯死凋落而被分解，另一部分则以生活有机质的形式长期积存在生态系统之中。森林的生物量可以分为地上及地下两部分，地上部分包括乔木树干、树枝、叶、花、果以及灌木、草等植被的重量；地下部分则指植物的根系重量。
（11-3）
而 NPP = ?B +L + G （11-4）
L表示此期间枯死、脱落损失的量（ΔB）不等于净第一性生产量，必须加上各种损失量后才能算作净第一性生产量；由此可见， 理论上现存量不等同于生物量。实际工作中生物量的精确测定非常复杂和困难，通常是用对现存量的测定来估算生物量。人们往往并不严格注意到现存量与生物量的差别，而把它们看成是同义词。
(t/hm-2/a) 文献 乔木层 灌木层 草本层 天然次生栎林 38 194．6 3．5 0．6 5．52 孙多，1994 人工杉木林 17 100．3 0．6 0．5 5．90 孙多，1994 热带雨林 30 256．5 10．2 0．2 9．10 李意德等，1994 油松人工林 34 117．1 1．1 0．5 3．47 翟保国等，1994 另据日本从50份林分资料分析来看，林下植物地上部分生物量占地上部分总生物量的0%-27.4%，所以，林下植物的生物量是不能忽视的量。表11-3是分层调查森林生物量的实例，虽然，林下植物的生物量只占到林分总生物量3.9%，但物质生产的主要器官一叶，却占林分叶量的17.8%，而叶面积指数竞占到36.5%。因而，从森林的物质生产方面考虑也不能忽视林下植物的生物量。 林下植物的生物量受上层立木因素的影响差异很大，一般随上层林木叶面积指数的增加而减少。在不同树种之间，即使叶量相同。林下植物的生物量也仍有相当大的变动范围。
GPP=NPP+R （11-1）
NPP=GPP-R （11-2）
净初级生产量代表着植物净剩下来可提供给生态系统中其他生物（主要是各种动物和人）利用的能量。通常情况下，生产量可用生产的有机物质干重（g）、体积（m3）、个体数或所固定能量值（J）表示。
森林群落中乔木层的大部分生物量是年复一年长期连续积累的结果，这是森林群落生物量远远高于其它植物群落的主要原因。据日本对柳杉林的估算达到1000t/hm2。在马来西亚的热带雨林，实测过地上部分的生物量达到570t／hm2。这些实例似可作为目前世界上最大的生物量典型。
表11-3 39年生人工落叶松林的生物量（自佐藤大七郎，1977）
（2）.森林生产力
当第一性生产量用单位时间和单位面积上积累的有机物质的量时，其所指示的含义是绿色植物积累或固定有机物质的速率。这样，可将第一性生产积累有机物质的速率称为第一性生产力或初级生产力（Primary Productivity）。植被的第一性生产力可用总第一性生产力（Gross Primary Productivity）和净第一性生产力（Net Primary Productivity）表示。初级生产力通常是用每年每平方米所生产的有机物质干重（g·m-2·a-1）或每年每平方米所固定能量值（J·m-2·a-1）表示。克（g）和焦(J)之间可以互相换算，其换算关系依动植物组织而不同，植物组织（干重）平均1 kg换算为1.8×104J，动物组织（干重）平均1 kg换算为2.0×104J热量值。
应当指出的是，生产量和生物量是两个完全不同的概念。
因为GPP=NPP+R，所以：
如果GPP-R>0，则生物量增加；
如果GPP-R<0，则生物量减少；
如果GPP=R，则生物量不变。
（3）.净生产力和连年生产力
在林学中，净生产力可分为平均与连年生产力两种。平均净生产力(Mean of Annual Net Productivity)是森林植物群落生物量（W）被年龄（a）所除之商，一般用QW表示,即
森林树木或植物的净生产量分别用来生长根、茎、叶、花和种子，因此，植物体各部分所占总生物量的比例是很不相同的。根据对一个栎林幼年期的研究，树干约占生物量的25%，树根占40%，树枝和树叶占33%，而花和种子只占2%。在林下灌木的生物量中，根占54%、茎占21%、叶占23%。植物的地下生物量和地上生物量有时差异也很大。地下生物量（根）和地上生物量（茎、叶、花等）的比值（简称R／S）如果很高，就表明植物对于水分和营养物质具有比较强的竞争能力，能够生活在比较贫瘠恶劣的环境中，因为它们把大部分净生产量都用于发展根系了。如果R／S比值很低，说明植物能够利用较多的日光能，具有比较高的生产能力。在苔原生态系统中，由于冬季漫长而严寒，植物生长季短，所以R／S比值一般为5～11，即地下生物量是地上生物量的5～11倍。在温带草原生态系统中，R／S比值大约为3，这表明：冬季还是比较寒冷的，雨水也不太充足。在森林生态系统中，R／S比值一般都很低，例如在美国新罕布什尔州的一个森林中，树木的R／S比值仅为0.213，灌木为0.5，阔叶草本植物为1.0。从这些数值中不难看出，从森林的树冠层到底层，各层植物的R／S比值是逐渐增加的。
乔木层中的生物量以树干部分所占比例最高，约占全层生物量的65%-75%、枝量7%-13%，叶量2%-ll%、根量ll%-20%，各部分器官所占比例依各种条件不同而异。每年生物量存贮于干的比例是随年龄的增加而增加。相反，枝、叶和根的生物量比例比随年龄增加而减小（图11-1）。立地条件愈好、立木密度愈高、干的比例也愈高，而枝、叶和根的比例则愈低。