青钱柳幼林地上部分生物量生长模型研究

doi:10.12302/j.issn.1000-2006.202010032

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南京林业大学学报（自然科学版） ›› 2022, Vol. 46 ›› Issue (1): 138-144.doi: 10.12302/j.issn.1000-2006.202010032

青钱柳幼林地上部分生物量生长模型研究

孙操稳(), 仲文雯, 洑香香, 尚旭岚^*(), 方升佐

南京林业大学林学院,江苏南京 210037

收稿日期:2020-10-21 接受日期:2021-03-02 出版日期:2022-01-30 发布日期:2022-02-09
通讯作者: 尚旭岚
基金资助:
江苏省重点研发计划(现代农业)重点项目(BE2019388)

A study on growth and aboveground biomass production of juvenile Cyclocarya paliurus plantations

SUN Caowen(), ZHONG Wenwen, FU Xiangxiang, SHANG Xulan^*(), FANG Shengzuo

College of Forestry,Nanjing Forestry University,Nanjing 210037,China

Received:2020-10-21 Accepted:2021-03-02 Online:2022-01-30 Published:2022-02-09
Contact: SHANG Xulan

摘要/Abstract

摘要：

【目的】青钱柳是我国特有的珍稀多用途树种,研究青钱柳幼树地上部分生物量生长规律,为发展叶用林提供依据。【方法】以6年生的青钱柳人工幼林为研究对象,对其生长特性及生物量的分配进行了研究,同时选取了37株样木进行地上部分生物量及相关测树因子的分析评价,从19个生物量模型中进行筛选,构建了青钱柳人工林各生物量组分及地上部分生物量与相关测树因子的预估方程。【结果】青钱柳幼林地上部分生物量(W)与胸径(D)具有高度相关性,筛选的4个模型均以胸径作为自变量,则:①干生物量模型 W=0.15 D^2.1, R²=0.982;②枝生物量模型 W=0.05 D^1.88, R²=0.864;③叶生物量模型 W=0.07 D^1.55, R²=0.802;④地上部分生物量模型 W=0.28 D^1.95, R²=0.976。【结论】不同密度下6年生青钱柳幼林生长尚未郁闭,受密度效应的影响较低,胸径、树高和单株材积的总生长量之间差异不显著,单株和林分生物量分配模式基本相似,地上部分各器官生物量分配由大到小表现为干(73%)> 枝(16%)> 叶(11%)。

关键词: 青钱柳人工林, 林木生长, 生物量模型, 叶用林

Abstract:

【Objective】Cyclocarya paliurus is a highly valued and multiple-function tree species with high potential for the use of its leaves. The aims of this study is to investigate the aboveground biomass-growth patterns of juvenile C. paliurus. 【Method】 Six-year-old C. paliurus plantations were established to investigate the growth characteristics and biomass distribution. Thirty-seven trees were selected to analyze the correlation between aboveground biomass and tree growth factors. Based on this, the biomass estimation equation was screened using 19 equations.【Result】 There were significant correlations between biomass production and diameter at breast height (DBH), and the following four models were selected as the best equations for biomass estimation: ① for stem biomass, W=0.15 D^2.1, R²=0.982; ② for branch biomass, W=0.05 D^1.88, R²=0.864; ③ for leaf biomass, W=0.07 D^1.55, R²=0.802; ④ for aboveground biomass, W=0.28 D^1.95, R²=0.976. 【Conclusion】 At different densities, the canopy of the juvenile Cyclocarya paliurus plantations at six years was not closed yet; therefore, DBH, tree height, and volume growth per plant were less affected by the density effect. The biomass distribution patterns of individual trees were similar, and the distribution pattern of aboveground organs was as follows: stem (73%) > branch (16%) > leaf (11%) at the age of six years.

Key words: Cyclocarya paliurus plantation, tree growth, biomass model, leaf-used forest

中图分类号:

S718

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图/表 7

表1

表2

表3

表4

表5

表6

表7

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林分密度/ (株·hm^-2) stand density	树高生长量/(m·a^-1) tree height growth		胸径生长量/(cm·a^-1) DBH growth		材积生长量/(m³·a^-1) volume growth
林分密度/ (株·hm^-2) stand density	平均 average	连年 annual	平均 average	连年 annual	平均 average	连年 annual
521	0.95±0.10 a	0.63±0.43 a	1.36±0.05 a	2.00±0.23 a	0.002 9±0.000 3 a	0.008 3±0.002 3 a
694	0.95±0.07 a	0.71±0.31 a	1.33±0.07 a	2.27±0.29 a	0.002 8±0.000 1 a	0.008 7±0.000 4 a
1 041	0.93±0.11 a	0.82±0.40 a	1.31±0.41 a	2.41±0.49 a	0.002 8±0.000 1 a	0.009 9±0.000 5 a

径阶/cm diameter class	株数 number	胸径/cm DBH
径阶/cm diameter class	株数 number	均值mean	CV	均值mean	CV	均值mean	CV	均值mean	CV	均值mean	CV
2	1	1.80		2.70		2.00		1.50		0.79
4	5	4.42±0.62	0.14	4.76±0.57	0.12	3.18±0.43	0.14	2.48±0.70	0.28	2.09±0.86	0.41
6	7	6.09±0.36	0.06	5.29±0.65	0.12	3.71±0.62	0.17	2.99±0.56	0.19	2.93±0.85	0.29
8	10	7.73±0.46	0.06	6.30±0.58	0.09	4.50±0.64	0.14	3.37±0.30	0.09	3.95±0.72	0.18
10	8	9.55±0.49	0.05	7.36±0.87	0.12	5.26±0.78	0.15	4.03±0.45	0.11	5.46±0.68	0.12
12	5	11.80±0.32	0.03	7.86±0.39	0.05	5.98±0.40	0.07	4.48±0.70	0.16	6.96±0.94	0.14
14	1	13.10		8.10		6.10		4.90		7.74
合计total	37	7.90±2.65	0.34			4.51±1.17	0.26	3.46±0.88	0.26	4.26	0.44

径阶/cm diameter class	干stem			枝branch			叶leaf
径阶/cm diameter class	鲜质量/kg fresh weight	干质量/kg dry weight	含水率/% moisture content	鲜质量/kg fresh weight	干质量/kg dry weight	含水率/% moisture content	鲜质量/kg fresh weight	干质量/kg dry weight	含水率/% moisture content
4	7.7	4.5	41.6	2.8	1.4	50.0	3.1	1.5	51.6
6	12.1	7.4	38.8	6.5	2.4	63.1	4.8	2.2	54.2
8	16.5	8.7	47.3	5.4	2.3	57.4	2.8	1.4	50.0
10	20.2	10.7	47.0	7.1	3.5	50.7	4.8	2.1	56.3
12	41.8	22.3	46.7	14.7	7.1	51.7	9.5	4.4	53.7

生物量因子 biomass factor	树高 height	胸径 DBH	冠幅 crown width	树冠体积 crown volume
叶leaf	0.79^**	0.61^**	0.75^**	0.84^**
枝branch	0.98^**	0.92^**	0.85^**	0.91^**
干stem	0.98^**	0.99^**	0.93^*	0.96^*
地上部分up ground	0.98^**	0.98^**	0.94^*	0.96^**

干生物量stem biomass			枝生物量branch biomass			叶生物量leaf biomass			地上部分生物量up ground biomass
模型model	R²	SSR	模型model	R²	SSR	模型model	R²	SSR	模型model	R²	SSR
W=0.15 D²^.¹	0.98	0.47	W=0.56 D-0.706 H+0.72 V_C	0.92	11.46	W=0.163 D-0.182 H+0.431 V_C	0.81	8.05	W=0.28 D¹^.⁹⁵	0.98	0.54
W=0.019+0.033(D²H)- 8.501×10^-6(D²H)²	0.95	130.34	W=0.045 D¹^.⁵²⁶ $C W 0.767$	0.92	11.88	W=0.225 D⁰^.⁴⁷² $V C 0.812$	0.80	8.47	W=0.783+0.043(D²H)- 1.078×10^-5(D²H)²	0.96	198.81
W=0.097(D²H)⁰^.⁷⁹⁷	0.94	151.23	W=0.083 D¹^.³ $V C 0.572$	0.91	13.00	W=0.07 D¹^.⁵⁵	0.80	3.40	W=0.409 D¹^.⁵⁸⁸ $V C 0.282$	0.95	210.83
W=0.186 D²^.¹¹² $C W - 0.186$	0.93	168.04	W=0.025(D²H)⁰^.⁷⁸⁴	0.87	18.91	W=0.094 D⁰^.⁹¹³ $C W - 0.897$	0.80	8.82	W=0.16(D²H)⁰^.⁷⁷¹	0.95	221.94
W=0.216 D¹^.⁸⁴¹ $V C 0.124$	0.93	169.71	W=0.33+0.06(D²H)- 9.987×10^-7(D²H)²	0.87	19.10	W=0.36 $V C 1.14$	0.78	3.89	W=0.297 D¹^.⁸⁷³ $C W 0.105$	0.95	232.52
W=2.152+0.022(D²H)	0.93	176.61	W=0.05 D¹^.⁸⁸	0.86	3.18	W=0.27×1.26^D	0.76	4.08	W=3.488+0.03(D²H)	0.94	273.26
W=0.88×1.36^D	0.90	2.56	W=0.581+0.005(D²H)	0.86	19.73	W=0.06(D²H)⁰^.⁵⁷⁸	0.75	10.86	W=1.44×1.33^D	0.93	1.69

青钱柳幼林地上部分生物量生长模型研究

A study on growth and aboveground biomass production of juvenile Cyclocarya paliurus plantations

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部位 part	生物量预估模型 equation	R²	SSR
干stem	W=0.15 D^2.1	0.98	0.47
枝branch	W=0.05 D^1.88	0.86	3.18
叶leaf	W=0.07 D^1.55	0.80	3.40
地上部分up ground	W=0.28 D^1.95	0.98	0.54

林分密度/ (株·hm^-2) stand density	干生物量 stem biomass		枝生物量 branch biomass		叶生物量 leaf biomass		地上部分生物量 upground biomass
林分密度/ (株·hm^-2) stand density	平均木/ (kg·株^-1) single tree	林分/ (kg·hm^-2) stands	平均木/ (kg·株^-1) single tree	林分/ (kg·hm^-2) stands	平均木/ (kg·株^-1) single tree	林分/ (kg·hm^-2) stands	平均木/ (kg·株^-1) single tree	林分/ (kg·hm^-2) stands
521	11.3±2.10 a	5 889.0±1 071.8 c	2.4±0.36 a	1 246.9±205.20 c	1.7±0.26 a	882.2±120.0 c	15.5±2.60 a	8 059.9±1 366.3 c
694	11.9±1.36 a	8 228.5±964.7 b	2.5±0.23 a	1 760.5±152.26 b	1.7±0.15 a	1 221.4±105.0 b	16.2±1.78 a	11 238.2±1 225.9 b
1 041	11.4±0.76 a	11 926.4±786.2 a	2.5±0.15 a	2 552.7±147.71 a	1.7±0.10 a	1 787.1±84.1 a	15.7±0.93 a	16 336.7±1 003.2 a

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