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摘要以海南省东北部沿海木麻黄防护林为研究对象，采用样地实测法，对样地内木麻黄标准木进行树木解析。结果表明：不同径阶单株木上层生物量最少，中层与下层差异性不显著。林分生物量与径阶大小相关性强，随着径阶的变大，林分的生物量也相对增大。各器官含水率大小表现为树叶最大，果最小。
关键词海南；木麻黄；生物量；分布格局
中图分类号S718.5文献标识码A文章编号0517-6611（2015）28-179-02
Biomass Space Distribution Pattern of the Northeastern Coast of Hainan Casuarina equisetifolia at Different DBH
SU Shaofeng， XUE Yang， XU Lina et al
（Forestry Institute of Hainan Province， Haikou， Hainan 571100）
AbstractWith Casuarina equisetifolia protection forest in northeastern coast of Hainan Province as the research object， using sample plot measurement method， 6 strains of C. equisetifolia clones standard wood were selected. The results showed that the biomass in upper layer per plant was the lowest， and the difference between the middle and the lower layer was not significant. Biomass has a strong correlation with the diameter.Leaf water content was the largest，the fruit water content was the smallest.
Key wordsHainan Province； Casuarina equisetifolia； Biomass； Distribution pattern
大力开发森林碳汇能力，充分发挥森林在应对全球气候变化中的独特作用[1]，必须首先建立一个科学的林业碳汇监测和评价方法体系，只有全面掌握森林吸收二氧化碳的过程和机理，准确计量不同树种、不同生长期以及不同造林配置情况下，森林的碳吸收和森林破坏后的碳排放情况，才能准确地把握森林碳汇的运行规律[2-4]，为以“增汇”为目的的森林经营改造提供理论依据和技术指导[5]。
森林碳储量既是评价森林生态系统结构和功能以及森林质量的重要指标[6]，也是评估森林生态系统平衡的基础[7]，更是联合国气候变化框架协议和千年发展目标的重要内容[8]，而碳储量的计算基础是森林生物量。分析和研究森林生物量和碳储量对于进一步了解森林的碳汇能力、推动以实现“碳减排”的碳贸易以及应对全球气候变化的林业建设都有着重要的指导意义[9-10]。
该研究以海南省沿海木麻黄防护林为对象，选择适宜的生物量和碳储量的估算方法，实现该地区木麻黄生物量和碳储量的有效监测和评价。为应对气候变化环岛平原带人工林生态建设提供理论依据，也为以“增汇、减排”为目的的碳贸易提供价值参考[11]。
1试验地概况
该研究试验地区域为海南省东北部（主要包括海口市和文昌市）。地理坐标为110°10′18″～111°3′05″ E，19°57′04″～20°10′11″ N。地处热带海洋气候，属于热带北缘沿海地带，具有热带和亚热带气候特点，属热带季风岛屿型气候。据湖山水库水文观测和翁田气象站资料记载：年平均温度23.9 ℃，最高气温35.5 ℃，最低气温3.4 ℃，年平均雨量1 808.8 mm，最高年雨量2 769.3 mm，最低年雨量979.9 mm，台风较多，常风2～3级，最大风力17级，常年平均湿度为86%，最小湿度为34%。
2材料与方法
2.1研究材料
选择海南东北部地区（主要是文昌市与海口市）沿海木麻黄防护林以及基干林带木麻黄标准木。
2.2研究方法
2.2.1样地设置与标准木选择。
分别在6～8、12～16、20～24 cm胸径范围内的木麻黄海防林中定位1株标准木，以标准木为圆心，设立直径为5.64 m的圆形样地[12]，对样地范围内的每1株树木进行树高和胸径测量，并定位样地内的每1株树木（测量与标准木的距离、角度）。记录并登记好标准木的伐前信息，最后伐倒进行树木解析和生物量测定。每个径阶范围内选择3株标准木，共采伐9株。
2.2.2标准木调查及生物量鲜重测定。
地上部分生物量采用分层切割法。将伐倒的标准木按照树高的比例从树冠到地茎分为3部分，上层（树高的5/10到顶端）、中层（树高的2/10～5/10）、下层（地茎到树高的2/10处），分别测量树高、树枝鲜重[13]，在每段树干的中间位置截取2个圆盘作为测定树皮生物量的样品。并将树冠的上、中、下3层中，每1层按平均枝径和平均长度抽取3～5个标准枝，将标准枝称重，然后分别摘除树叶和果，分别称其树枝、树叶、果的鲜重[14]，采样带回烘干。
地下根系生物量的测定采用全挖掘法，尽量保证根系的完整性，并排除临近树木的根系，按树根的粗细分为3类，主根（5 cm以上）、粗根（2～5 cm）、细根（2 cm以下），分别称重，取样带回烘干。 2.2.3含水率测定。
将采集样品带回实验室，在90 ℃恒温烘干箱烘至恒重后用电子天平分别称其干重，计算各部分的含水量，根据各器官的含水量及鲜重换算各部分的干重，进而推算出各层生物量，累计得到标准木单株生物量。
3结果与分析
3.1单株木地上部分生物量空间分布单株木地上部分生物量上层最少，中层、下层相差不大（表1），不同径阶总和也是上层占总生物量的比重最小，占总生物量的26.17%，中层、下层占总生物量的比例相差不大，分别占总生物量的36.28%和37.55%。
不同径阶地上部分生物量都表现为树干生物量最大，其中，下层树干生物量所占比例最大，木麻黄6～8 cm径阶的下层树干生物量占各层树干生物量的50.43%，木麻黄12～16 cm径阶的下层树干生物量占各层树干生物量的43.41%，木麻黄20～24 cm径阶的下层树干生物量占各层树干生物量的44.53%。不同径阶树枝、树叶生物量主要集中在中层和上层，而果的生物量集中在上层，下层最少，几乎为零。
3.2不同径阶木麻黄标准木各器官生物量径阶不同，木麻黄人工林各器官生物量所占的比重表现出一定的差异（表2）。其中，树干生物量占总生物量的比例为39.72%～51.80%，6～8 cm径阶的树干生物量占单株总生物量比例最小，20～24 cm径阶的该比例最大；树皮生物量占总生物量的比例为5.48%～7.77%，各径阶树皮生物量占总生物量的差异性不显著；树枝生物量占总生物量的比例为5.20%～10.84%，木麻黄20～24 cm径阶的树枝生物量占总生物量的比例最小，木麻黄6～8 cm径阶的该比例最大；树叶生物量占总生物量的比例为3.21%～10.96%，20～24 cm径阶树叶生物量占总生物量的比例最小，6～8 cm径阶的该比例最大；树根生物量占总生物量的比例为27.47%～32.54%，各径阶树皮生物量占总生物量的差异性不显著，6～8 cm径阶树根生物量占总生物量比例略大；果生物量占总生物量的比例为0.46%～4.55%，20～24 cm径阶果生物量占的比例最大，6～8 cm径阶该比例最小。
各器官中都是树干生物量最大，果生物量最小，分配规律表明树干生物量占总生物量的主导部分。随着径阶的增加，树干、树皮和果生物量占总生物量的比例显著增大；相反，随着径阶的增加，树枝、树叶生物量占总生物量的比例显著变小。
3.3不同径阶各器官含水率各器官含水率中树叶最大，果最小（表3）。6～8 cm径阶木麻黄各器官含水率最大。20～24 cm径阶木麻黄各器官含水率最小。随着林木径阶的增加，树干、树枝、树叶、果、树皮、树根含水率显著变小。其中树皮含水率随着径阶的增加下降最多，其次是树干。
4结论与讨论
（1）不同径阶单株木上层生物量最少，中层与下层差异性不显著。不同径阶地上部分生物量都表现为树干生物量最大，其中，下层树干生物量所占比例最大。不同径阶树枝、树叶生物量主要集中在中层和上层，而果的生物量集中在上层，下层最少，几乎为零。
（2）林分生物量与径阶大小相关性强，随着径阶的变大，林分生物量也相对增大。研究结果为：木麻黄20～24 cm径阶生物量>木麻黄12～16 cm径阶生物量>木麻黄6～8 cm径阶生物量。这与丁贵杰等[6]对马尾松人工林生物量随着林龄的变化研究结论相一致。
（3）各器官含水率大小表现为树叶最大，果最小。木麻黄6～8 cm径阶木麻黄各器官含水率最大，木麻黄20～24 cm径阶各器官含水率最小。6～8 cm径阶木麻黄各器官含水率大小排列顺序为树叶、树皮、树根、树干、树枝、果；12～16 cm径阶木麻黄各器官含水率大小排列顺序为树叶、树根、树皮、树枝、树干、果；20～24 cm木麻黄各器官含水率大小排列顺序为树叶、树根、树枝、树干、树皮、果。
参考文献
[1] 孙玉军，张俊，王新杰，等.兴安落叶松（Larix gmelini）幼中龄林的生物量与碳汇功能[J].生态学报，2007，27（5）：1756-1762.
[2] 赵敏，周广胜.基于森林资源清查资料的生物量估算模式及其发展趋势[J].应用生态学报，2004，8（15）：1468-1472.
[3] 杨明，汪思龙，张伟东，等.杉木人工林生物量与养分积累动态[J].应用生态学报，2010，21（7）：1674-1680.
[4] 赵敏，周广胜.中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子分析[J].地理科学，2004，24（1）：50-53.
[5] 曹军，张镱锂，刘燕华.近2 0年海南岛森林生态系统碳储量变化[J].地理研究，2002，21（5）：551-560.
[6] 丁贵杰，王鹏程.马尾松人工林生物量及生产力变化规律研究Ⅱ.不同林龄生物量及生产力[J].林业科学研究，2001，15（1）：54-60.
[7] 周群英，陈少雄，韩雯扬，等.不同林龄尾细桉人工林的生物量和能量分配[J].应用生态学报，2010，21（1）：16-22.
[8] 黄子侨，徐培仁.3种杨树形态特征调查及其在通道绿化中的应用[J].安徽农学通报，2009，15（21）：138-139.
[9] 白静，田有亮，郭连生.侧柏等3树种光合、 水分生理生态特征的研究[J].内蒙古农业大学学报，2007，28（1）：31-35.
[10] 杨昌友.新疆植物志[M].乌鲁木齐：新疆科技卫生出版社，1992：131-132.
[11] 陈炳浩，李护群，刘建国，等.新疆塔里木河中游胡杨天然林生物量研究[J].新疆林业科技，1984（3）：8-16.
[12] 王孟本.河北杨林的生物量[J].山西大学学报，1991，14（1）：103-107.
[13] 吴晓成，张秋良.新疆额尔齐斯河天然林生物量分布特征的研究[J].林业资源管理，2009，8（4）：61-67.
[14] 房用，蹇兆忠.杨树生物量结构与模型的研究[J].辽宁林业科技，2002（5）：5-7.
关键词海南；木麻黄；生物量；分布格局
中图分类号S718.5文献标识码A文章编号0517-6611（2015）28-179-02
Biomass Space Distribution Pattern of the Northeastern Coast of Hainan Casuarina equisetifolia at Different DBH
SU Shaofeng， XUE Yang， XU Lina et al
（Forestry Institute of Hainan Province， Haikou， Hainan 571100）
AbstractWith Casuarina equisetifolia protection forest in northeastern coast of Hainan Province as the research object， using sample plot measurement method， 6 strains of C. equisetifolia clones standard wood were selected. The results showed that the biomass in upper layer per plant was the lowest， and the difference between the middle and the lower layer was not significant. Biomass has a strong correlation with the diameter.Leaf water content was the largest，the fruit water content was the smallest.
Key wordsHainan Province； Casuarina equisetifolia； Biomass； Distribution pattern
大力开发森林碳汇能力，充分发挥森林在应对全球气候变化中的独特作用[1]，必须首先建立一个科学的林业碳汇监测和评价方法体系，只有全面掌握森林吸收二氧化碳的过程和机理，准确计量不同树种、不同生长期以及不同造林配置情况下，森林的碳吸收和森林破坏后的碳排放情况，才能准确地把握森林碳汇的运行规律[2-4]，为以“增汇”为目的的森林经营改造提供理论依据和技术指导[5]。
森林碳储量既是评价森林生态系统结构和功能以及森林质量的重要指标[6]，也是评估森林生态系统平衡的基础[7]，更是联合国气候变化框架协议和千年发展目标的重要内容[8]，而碳储量的计算基础是森林生物量。分析和研究森林生物量和碳储量对于进一步了解森林的碳汇能力、推动以实现“碳减排”的碳贸易以及应对全球气候变化的林业建设都有着重要的指导意义[9-10]。
该研究以海南省沿海木麻黄防护林为对象，选择适宜的生物量和碳储量的估算方法，实现该地区木麻黄生物量和碳储量的有效监测和评价。为应对气候变化环岛平原带人工林生态建设提供理论依据，也为以“增汇、减排”为目的的碳贸易提供价值参考[11]。
1试验地概况
该研究试验地区域为海南省东北部（主要包括海口市和文昌市）。地理坐标为110°10′18″～111°3′05″ E，19°57′04″～20°10′11″ N。地处热带海洋气候，属于热带北缘沿海地带，具有热带和亚热带气候特点，属热带季风岛屿型气候。据湖山水库水文观测和翁田气象站资料记载：年平均温度23.9 ℃，最高气温35.5 ℃，最低气温3.4 ℃，年平均雨量1 808.8 mm，最高年雨量2 769.3 mm，最低年雨量979.9 mm，台风较多，常风2～3级，最大风力17级，常年平均湿度为86%，最小湿度为34%。
2材料与方法
2.1研究材料
选择海南东北部地区（主要是文昌市与海口市）沿海木麻黄防护林以及基干林带木麻黄标准木。
2.2研究方法
2.2.1样地设置与标准木选择。
分别在6～8、12～16、20～24 cm胸径范围内的木麻黄海防林中定位1株标准木，以标准木为圆心，设立直径为5.64 m的圆形样地[12]，对样地范围内的每1株树木进行树高和胸径测量，并定位样地内的每1株树木（测量与标准木的距离、角度）。记录并登记好标准木的伐前信息，最后伐倒进行树木解析和生物量测定。每个径阶范围内选择3株标准木，共采伐9株。
2.2.2标准木调查及生物量鲜重测定。
地上部分生物量采用分层切割法。将伐倒的标准木按照树高的比例从树冠到地茎分为3部分，上层（树高的5/10到顶端）、中层（树高的2/10～5/10）、下层（地茎到树高的2/10处），分别测量树高、树枝鲜重[13]，在每段树干的中间位置截取2个圆盘作为测定树皮生物量的样品。并将树冠的上、中、下3层中，每1层按平均枝径和平均长度抽取3～5个标准枝，将标准枝称重，然后分别摘除树叶和果，分别称其树枝、树叶、果的鲜重[14]，采样带回烘干。
地下根系生物量的测定采用全挖掘法，尽量保证根系的完整性，并排除临近树木的根系，按树根的粗细分为3类，主根（5 cm以上）、粗根（2～5 cm）、细根（2 cm以下），分别称重，取样带回烘干。 2.2.3含水率测定。
将采集样品带回实验室，在90 ℃恒温烘干箱烘至恒重后用电子天平分别称其干重，计算各部分的含水量，根据各器官的含水量及鲜重换算各部分的干重，进而推算出各层生物量，累计得到标准木单株生物量。
3结果与分析
3.1单株木地上部分生物量空间分布单株木地上部分生物量上层最少，中层、下层相差不大（表1），不同径阶总和也是上层占总生物量的比重最小，占总生物量的26.17%，中层、下层占总生物量的比例相差不大，分别占总生物量的36.28%和37.55%。
不同径阶地上部分生物量都表现为树干生物量最大，其中，下层树干生物量所占比例最大，木麻黄6～8 cm径阶的下层树干生物量占各层树干生物量的50.43%，木麻黄12～16 cm径阶的下层树干生物量占各层树干生物量的43.41%，木麻黄20～24 cm径阶的下层树干生物量占各层树干生物量的44.53%。不同径阶树枝、树叶生物量主要集中在中层和上层，而果的生物量集中在上层，下层最少，几乎为零。
3.2不同径阶木麻黄标准木各器官生物量径阶不同，木麻黄人工林各器官生物量所占的比重表现出一定的差异（表2）。其中，树干生物量占总生物量的比例为39.72%～51.80%，6～8 cm径阶的树干生物量占单株总生物量比例最小，20～24 cm径阶的该比例最大；树皮生物量占总生物量的比例为5.48%～7.77%，各径阶树皮生物量占总生物量的差异性不显著；树枝生物量占总生物量的比例为5.20%～10.84%，木麻黄20～24 cm径阶的树枝生物量占总生物量的比例最小，木麻黄6～8 cm径阶的该比例最大；树叶生物量占总生物量的比例为3.21%～10.96%，20～24 cm径阶树叶生物量占总生物量的比例最小，6～8 cm径阶的该比例最大；树根生物量占总生物量的比例为27.47%～32.54%，各径阶树皮生物量占总生物量的差异性不显著，6～8 cm径阶树根生物量占总生物量比例略大；果生物量占总生物量的比例为0.46%～4.55%，20～24 cm径阶果生物量占的比例最大，6～8 cm径阶该比例最小。
各器官中都是树干生物量最大，果生物量最小，分配规律表明树干生物量占总生物量的主导部分。随着径阶的增加，树干、树皮和果生物量占总生物量的比例显著增大；相反，随着径阶的增加，树枝、树叶生物量占总生物量的比例显著变小。
3.3不同径阶各器官含水率各器官含水率中树叶最大，果最小（表3）。6～8 cm径阶木麻黄各器官含水率最大。20～24 cm径阶木麻黄各器官含水率最小。随着林木径阶的增加，树干、树枝、树叶、果、树皮、树根含水率显著变小。其中树皮含水率随着径阶的增加下降最多，其次是树干。
4结论与讨论
（1）不同径阶单株木上层生物量最少，中层与下层差异性不显著。不同径阶地上部分生物量都表现为树干生物量最大，其中，下层树干生物量所占比例最大。不同径阶树枝、树叶生物量主要集中在中层和上层，而果的生物量集中在上层，下层最少，几乎为零。
（2）林分生物量与径阶大小相关性强，随着径阶的变大，林分生物量也相对增大。研究结果为：木麻黄20～24 cm径阶生物量>木麻黄12～16 cm径阶生物量>木麻黄6～8 cm径阶生物量。这与丁贵杰等[6]对马尾松人工林生物量随着林龄的变化研究结论相一致。
（3）各器官含水率大小表现为树叶最大，果最小。木麻黄6～8 cm径阶木麻黄各器官含水率最大，木麻黄20～24 cm径阶各器官含水率最小。6～8 cm径阶木麻黄各器官含水率大小排列顺序为树叶、树皮、树根、树干、树枝、果；12～16 cm径阶木麻黄各器官含水率大小排列顺序为树叶、树根、树皮、树枝、树干、果；20～24 cm木麻黄各器官含水率大小排列顺序为树叶、树根、树枝、树干、树皮、果。
参考文献
[1] 孙玉军，张俊，王新杰，等.兴安落叶松（Larix gmelini）幼中龄林的生物量与碳汇功能[J].生态学报，2007，27（5）：1756-1762.
[2] 赵敏，周广胜.基于森林资源清查资料的生物量估算模式及其发展趋势[J].应用生态学报，2004，8（15）：1468-1472.
[3] 杨明，汪思龙，张伟东，等.杉木人工林生物量与养分积累动态[J].应用生态学报，2010，21（7）：1674-1680.
[4] 赵敏，周广胜.中国森林生态系统的植物碳贮量及其影响因子分析[J].地理科学，2004，24（1）：50-53.
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[7] 周群英，陈少雄，韩雯扬，等.不同林龄尾细桉人工林的生物量和能量分配[J].应用生态学报，2010，21（1）：16-22.
[8] 黄子侨，徐培仁.3种杨树形态特征调查及其在通道绿化中的应用[J].安徽农学通报，2009，15（21）：138-139.
[9] 白静，田有亮，郭连生.侧柏等3树种光合、 水分生理生态特征的研究[J].内蒙古农业大学学报，2007，28（1）：31-35.
[10] 杨昌友.新疆植物志[M].乌鲁木齐：新疆科技卫生出版社，1992：131-132.
[11] 陈炳浩，李护群，刘建国，等.新疆塔里木河中游胡杨天然林生物量研究[J].新疆林业科技，1984（3）：8-16.
[12] 王孟本.河北杨林的生物量[J].山西大学学报，1991，14（1）：103-107.
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