南亚热带常绿阔叶林4个常见树种的生物量分配特征与异速生长模型

摘要

【目的】分析南亚热带常绿阔叶林4个常见树种的生物量器官分配特征,构建各树种单株及不同组分(地上部分和地下部分)生物量模型,以提高其生物量估算准确性。【方法】以位于广州市的南亚热带常绿阔叶林为对象,以该地区森林历史调查数据为依据,结合研究区实际树种组成,选取黧蒴、中华锥、千年桐和华润楠4个常见树种,采用收获法测定各树种不同组分生物量,构建各树种单株及各组分的生物量模型,并探讨树高(H)和木材密度(ρ)作为第二自变量以不同形式加入模型对模型精度的影响。【结果】4个树种树叶生物量占比为5.34%~7.28%,华润楠显著低于黧蒴(P<0.05);4个树种树枝生物量占比为16.82%~24.20%,华润楠显著低于中华锥和黧蒴(P<0.05);4个树种树干生物量占比为47.22%~58.05%,中华锥显著低于其他3个树种(P<0.05);4个树种树根生物量占比为14.25%~22.25%,黧蒴和千年桐显著低于中华锥和华润楠(P<0.05);随着胸径增大,千年桐和华润楠的树叶生物量占比呈极显著下降趋势(P<0.01),4个树种的树枝生物量占比均呈上升趋势,树干生物量占比均呈下降趋势,根生物量占比和胸径之间均未表现出显著相关性;以胸径(D)为单一自变量的生物量模型具有较好拟合精度(平均R^(2)=0.947);将H以D2H形式包含在模型中,导致地上和全株生物量模型的拟合能力下降,但地下生物量拟合能力略有提升;将H以独立第二自变量包含在模型中,将增加模型的多重共线性问题;将ρ以D2ρ形式包含在模型中对单株及各组分生物量的估算精度均有所下降;将ρ以独立第二自变量包含在模型中,能略微提高估算精度。【结论】阳生树种千年桐分配较多生物量给树干,耐荫树种中华锥分配较多生物量给枝叶,耐荫树种中华锥和华润楠的根系更发达。随着胸径的增加,4个树种的树干生物量分配比例呈下降趋势而树枝的生物量分配比例呈上升趋势。对4个树种的生物量估算,建议选用D为单一自变量的模型,不建议将H作为第二自变量包含在模型内。增加ρ为第二自变量后仅能小幅提高模型拟合能力,建议实际应用中根据调查目的在准确性和工作难度间做出取舍。