论文部分内容阅读
立地条件和林分结构对于树木生长具有直接和间接的影响,生物量作为生长的一个重要指标,其动态变化反映了树木和林分对立地条件和林分结构的响应。本研究以六盘山林区华北落叶松人工林为研究对象,基于23个样地调查资料和110株样木生物量数据,建立了器官、地上和单株生物量模型。确定了不同立地条件和林分结构单因素对器官、单株及林分生物量的影响,建立了考虑立地条件和林分结构因子影响的生物量预测和计算模型。1. 建立了六盘山华北落叶松各器官相容性的生物量模型:单株生物量模型:W=0.073D2.515和W=0.017(D2H)0.822;地上生物量模型:W=0.055D2.548和W=0.034(D2H)0.930;树干生物量模型:W=0.034D2.613和W=0.020(D2H)0.956;树枝生物量模型:W=0.014D2.452和W=0.009(D2H)0.890;树叶生物量模型:W=0.014D2.058和W=0.011(D2H)0.731;树根生物量模型:W=0.021D2.339和W=0.014(D2H)0.843。2. 确定了器官、单株和林分生物量随主要立地条件和林分结构因子的变化规律为:(1)树干、树枝、树根和单株生物量随林龄的增加呈现先缓慢增长,然后快速增长的过程,符合树木生长的前期和中期变化规律。树叶生物量随林龄的增大先快速增大,然后增速变缓;林分生物量随林龄的增加呈现缓慢-快速-缓慢的“S”型增长曲线变化趋势。(2)器官和单株生物量随优势度的变化规律为:当优势度小于-0.3时,树干、树枝、树叶和单株生物量缓慢增加;当优势度在-0.3-0之间时,树干、树枝、树叶和单株生物量快速增加;当优势度大于0时,树干、树枝、树叶和单株生物量又缓慢增加。随优势度的增大,树根生物量呈现增速缓慢减小的变化趋势。(3)器官、单株和林分生物量随林分密度的变化规律为:当林分密度小于1100株/hm2时,随林分密度的增大,树枝、树叶和单株生物量缓慢增大,树干和树根生物量则微弱变小,林分生物量快速增大;在林分密度1100-1500株/hm2范围,器官和单株生物量均缓慢下降,林分生物量缓慢增加;当林分密度大于1500株/hm2时,器官和单株生物量快速下降。(4)器官、单株和林分生物量随海拔的变化规律表现为:在海拔2000-2300m,随海拔升高而缓慢升高,在海拔2300 m处左右达到峰值,在海拔2300-2500m之间,生物量缓慢下降,当海拔高于2500m时,生物量快速下降。(5)器官、单株和林分生物量随坡向的变化表现为:树枝、树叶和树根在光照条件较好的阳坡和半阳坡较高,树干、单株和林分生物量在阴坡和半阴坡较高。3. 建立了器官和单株生物量与立地条件及林分结构因子耦合的多因素预测模型,能够在未经实地测量的情况下对生物量生长潜能有一个预估。连乘得到的耦合模型对于原模型的拟合精度有很大的提升,拓宽了模型在不同立地条件和林分结构下的适应范围。这一研究结果,将为六盘山华北落叶松人工林针对不同类型情况生物量精准计算提供科学方法支撑。