生物量测定方法

生物量测定方法

1树木生物量测定方法

1.1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。

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，

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。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：

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:

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：

首先将样品一分为二，分别称重记作，然后将第一块样品进行烘干，将第二块样品进行浸泡，这样做能保证样品绝干重量和浸泡体积不产生系统偏差。设其对应绝干重和饱和水的体积分别为。

。

V

其中：是实际烘干的重量；是实际浸泡体积；M样品总干重；V样品总体积。

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(张治强1981)，树干以鲜重为基础的气干含水率Pf为

（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

（11-11）

据此，可以计算出所有样品的绝干含水率，并计算出平均绝干含水率后利用（11-7）式计算各部分的干重。

(2).枝、叶重量测定方法

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。

①标准枝法

所谓标准枝法是指在树木上选择具有平均枝基径与平均枝长的枝条，测其枝、叶重用于推算整株树枝、叶的重量。根据标准枝的抽取方式，该法又可分为：平均标准枝法和分级标准枝法。

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；

-----标准枝的枝鲜重或叶鲜重；

b.分层标准枝法

在树冠上部与下部的枝粗长度、叶量变动较大时，可将树冠分为上、中、下三层，在每一层抽取标准枝，根据每层标准枝算出各层枝、叶的鲜重重量，然后将各层枝、叶