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在研究森林生长过程和森林生态系统动态变化过程中,生物量的研究和测定显得极为重要,本文结合对伊春东折棱河林场同一立地类型不同年龄的人工长白落叶松林林木各组分生物量垂直分配规律的分析,研究了其生物量在时间序列上的分布及分配规律,确定了该地区人工落叶松林的生物量、碳储量的动态变化规律,为研究人工林生产力、碳储量及碳汇功能的评价提供定量数据基础,为人工林落叶松林采取相适宜的经营抚育管理提供理论依据。研究结果如下:
(1)在15-18年时,长白落叶松的胸径及树高平均生长量开始呈现下降趋势,应对林分进行适宜强度的抚育间伐,以加大林分中各林木的营养吸收空间,从而提高林木的生长速率。在28年左右时,长白落叶松的材积变化趋势开始趋于稳定,且在45-48年左右人工长白落叶松达到数量成熟龄,可以进行采伐收获。
(2)处于中龄、近熟及成熟林中的林木树干、树皮及活枝生物量受年龄影响较小,而叶生物量随林龄增大呈现明显递减变化;长白落叶松根系生物量随着林分年龄的增大,其粗根、中根及细根呈现递减规律,而其大根随年龄的增大基本呈增大趋势。
(3)本研究采用主成分分析及逐步回归法确定长白落叶松生物量模型变量,应用最小二乘法求算模型参数,得到单株立木各组分生物量模型,地上生物量:W=0.0585*(D2H)0.8308*exp(0.0159*A);树皮生物量:W=0.0035*(D2H)0.9459*exp(0.0022*A);干材生物量:W=0.0240*(D2H)0.9020*exp(0.01366*A);死枝生物量:W=0.0015*(D2H)1.0722*exp(-0.0270*A);活枝生物量:W=0.0160*(D2H)0.6014*exp(0.0429*A):针叶生物量:W=0.0781*(D2H)0.3801*exp(0.0222*A);根系生物量:W=0.0082*(D2H)1.0904*exp(-0.0526*A)。
(4)研究分析得出,长白落叶松生物量与林分蓄积的最优模型为:W=0.4909MA+9.6624(R2=0.8893),进而估算得到:研究区域幼龄长白落叶松林分生物量为1273.72t,碳储量为656.98t;中龄长白落叶松林分生物量为15480.13t,碳储量为7984.65t;近熟、成熟龄长白落叶松林分生物量为7684.41t,碳储量为3963.62t。随林分结构的改善以及中龄、近熟及成熟林分的不断增加,生物量及碳储量会相应增加。