不同无性繁殖造林小黑杨地上生物量和碳储量研究

摘要

本文以张家口坝上地区的的小黑杨林分为研究对象，通过对4个标准地内选取插条、断根和埋桩小黑杨进行分析，采用树干解析和收割法的方法，确定各株树的生物量。主要研究小黑杨的树高和胸径生长过程、树高曲线方程、单株小黑杨的生物量和碳储量，并根据各无性繁殖造林小黑杨的生物量推测出小黑杨林分的生物量和碳储量。旨在了解张家口坝上地区的小黑杨的生物量和碳储量，为该地区杨树的碳循环研究提供理论依据，对未来的相关方面研究提供理论参考。研究结果如下:
　　 (1)张家口坝上的3种无性繁殖造林小黑杨的胸径生长曲线都呈“S”状，并且插条、断根和埋桩小黑杨都有较高的相关性。利用Richard生长曲线推测出的胸径和树高并进行比较结果表明:不同无性繁殖造林方式的小黑杨胸径生长力表现为断根小黑杨＞埋桩小黑杨≈插条小黑杨;高生长情况表现为埋桩树高生长量＞断根树高生长量＞插条树高生长量。
　　 (2)小黑杨林分的径阶分布的分析表明，插条和埋桩小黑杨重合度最大(7/9)，集中在8.5-11之间;其次是埋桩和断根小黑杨的重合度(6/9)，集中在10-12.5之间;而插条和断根小黑杨的重合度最低(4/9)，集中在10-11.5之间，说明小黑杨林分生长趋势为断根小黑杨好于埋桩小黑杨好于插条小黑杨。无性繁殖造林的小黑杨的x2检验值进行比较分析，结果表明依次为埋桩x2(13.892)＜断根x2(19.037)＜插条x2(19.101)＜X20.05，说明埋桩小黑杨的最符合正态分布，其次为断根的径阶分布，再次为插条的分布。
　　 (3)对插条、断根和埋桩小黑杨的树高曲线模型的分析研究，胸径和树高的生物量模型的二次曲线模型和三次曲线模型的判定系数R2在0.9以上。
　　 (4)无性繁殖造林小黑杨的单株生物量表明，插条小黑杨的树干生物量为68083.91g，树枝生物量为13594.19 g，树叶生物量为5648.55 g。断根小黑杨的树干生物量为98220.47g，树枝生物量为17495.24 g，树叶生物量为7499.50 g。埋桩小黑杨的树干生物量为79157.80g，树枝生物量为13208.99g，树叶生物量为5835.57g。
　　 无性繁殖造林小黑杨的单株各生物量器官碳储量，插条小黑杨树干碳储量33156.87g，树枝碳储量6647.56g，树叶碳储量2745.20g。断根小黑杨树干碳储量48029.81g，树枝碳储量8485.19g，树叶碳储量3727.25g。埋桩小黑杨树干碳储量38233.22g，树枝碳储量6512.03g，树叶碳储量为2795.24g。总体表现为小黑杨的地上碳储量的关系为断根小黑杨树干碳储量＞埋桩小黑杨树干碳储量≥插条小黑杨树干碳储量。
　　 (5)林分立木的地上干枝叶的生物量回归估测模型采用非线性回归模型中的二次曲线模型(D1.32H)、三次曲线模型(D1.3)，用于推算林分生物量和碳储量。
　　 (6)模型推测无性繁殖造林小黑杨的林分中地上生物量结果为，插条小黑杨林分各器官生物量为，干生物量41067.43kg/ha、枝生物量8745.27kg/ha、叶生物量3153.50kg/ha、地上部分生物量总计52966.19kg/ha;断桩小黑杨林分各器官生物量为:干生物量30697.70kg/ha、枝生物量5485.69kg/ha、叶生物量2277.39kg/ha、地上部分生物量总计38460.78kg/ha;埋根小黑杨林分各器官生物量为:干生物量23988.75kg/ha、枝生物量3805.45kg/ha、叶生物量2113.70kg/ha、地上部分生物量总计29907.90kg/ha。
　　 每公顷小黑杨林分碳储量为，插条小黑杨干碳储量19999.84kg/ha、枝碳储量4276.44kg/ha、叶碳储量1532.60kg/ha、地上部分碳储量总计25808.87kg/ha;断根小黑杨干碳储量15011.17kg/ha、枝碳储量2660.56kg/ha、叶碳储量1131.87kg/ha、地上部分碳储量总计18803.60kg/ha;埋根小黑杨干碳储量11586.57kg/ha、枝碳储量1876.09kg/ha、叶碳储量1012.46kg/ha、地上部分碳储量总计14475.12kg/ha。
　　 无性繁殖造林小黑杨林分中平均每株树干枝叶碳储量和地上部分的平均每株碳储量的累计速度表现情况如下:
　　 1、树干碳储量依次为:断根小黑杨＞埋桩小黑杨＞插条小黑杨;
　　 2、树枝碳储量依次为:断根小黑杨＞插条小黑杨＞埋桩小黑杨;
　　 3、树叶碳储量依次为:埋桩小黑杨＞断根小黑杨＞插条小黑杨;
　　 4、树地上部分碳储量依次为:断根小黑杨＞埋桩小黑杨＞插条小黑杨。
　　 综合以上碳储量无性繁殖造林小黑杨林分中小黑杨碳储量的累计速度表现为断根小黑杨＞埋桩小黑杨＞插条小黑杨。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 森林生物量研究

1．1．1 国内外生物量研究

1．1．2 生物量研究方法

1．2 理论生长方程

1．3 生物量模型

1．4 森林碳储量研究

1．4．1 森林碳储量的国内外研究

1．4．2 森林碳储量的研究方法

1．5 研究目的及意义

2 研究区与试验区概况

2．1 研究区概况

2．2 试验区概括

3 试验设计和研究方法

3．1 试验设计

3．1．1 标准地设置

3．1．2 试验材料

3．2 研究方法

3．2．1 标准地调查

3．2．2 小黑杨生物量和碳储量的测定

3．2．3 数据分析

3．2．4 技术路线

4 结果与分析

4．1 胸径和树高生长过程分析

4．1．1 胸径、树高生长状况分析和方程拟合

4．1．2 小黑杨径阶分布

4．1．3 小黑杨胸径和树高关系研究

4．2 小黑杨单株生物量和碳储量

4．2．1 小黑杨单株生物量

4．2．2 小黑杨单株碳储量

4．3 小黑杨林分生物量和碳储量预测

4．3．1 小黑杨林分生物量模型

4．3．2 小黑杨林分生物量

4．3．3 小黑杨林分碳储量

4．3．4 小结

5 结论与讨论

5．1 结论

5．2 讨论

参考文献

在读期间发表的学术论文

作者简介

致谢