绿洲农田防护林带根生物量调查方法

doi:10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.05.014

林业资源管理 ›› 2017›› Issue (5): 78-85.doi: 10.13466/j.cnki.lyzygl.2017.05.014

绿洲农田防护林带根生物量调查方法

赵英铭¹^,²^,³(), 雷渊才⁴, 杨文斌¹(), 包春燕⁵, 高君亮¹^,²^,³, 黄雅茹²^,³, 张鸿怿²^,³

1.中国林业科学研究院荒漠化研究所,北京 100091
2.中国林业科学研究院沙漠林业实验中心,内蒙古磴口 015200
3.国家林业局内蒙古磴口荒漠生态系统定位观测研究站,内蒙古磴口 015200
4.中国林业科学研究院资源信息研究所,北京 100091
5.巴彦淖尔市科技局,内蒙古临河 015000

收稿日期:2017-08-09 修回日期:2017-09-27 出版日期:2017-10-28 发布日期:2020-09-24
通讯作者: 杨文斌
作者简介:赵英铭(1980-),男,内蒙古人,高工,在读博士,主要从事水土保持与荒漠化防治方面的研究。Email: zhaoyingming2004@aliyun.com
基金资助:
中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2017MB002);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2014MA016);中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2012003)

Investigation Method of Root Biomass of Oasis Farmland Shelterbelt

ZHAO Yingming¹^,²^,³(), LEI Yuancai⁴, YANG Wenbin¹(), BAO Chunyan⁵, GAO Junliang¹^,²^,³, HUANG Yaru²^,³, ZHANG Hongyi²^,³

1. Institute of Desertification Studies,CAF,Beijing 100091,China
2. Experimental Center of Desert Forestry,CAF,Dengkou,Inner Mongolia 015200,China
3. Inner Mongolia Dengkou Desert Ecosystem Research Station,State Forestry Administration,Dengkou,Inner Mongolia 015200,China
4. Research Institute of Forest Resource Information Techniques,CAF,Beijing 100091,China
5. Bayannao'er Technology Bureau,Linhe,Inner Mongolia,015000,China

Received:2017-08-09 Revised:2017-09-27 Online:2017-10-28 Published:2020-09-24
Contact: YANG Wenbin

摘要/Abstract

摘要：

森林固碳可减缓气候变暖环境恶化,故碳汇一直是国内外研究热点。我国人工林已成为林业主体,西北地区将成为未来人工造林的主要区域,但西北碳汇和生物量的研究较少,为探明西北地区人工林碳汇功能,且不破坏原有基础设施,特开展本项研究。以绿洲田渠林路式新疆杨农田防护林带为调查对象,采用空间代时间的方法,按照胸径、树高由小到大,由胸径、树高与相对应的根生物量建立生长模型,以此模拟林带生物量增长过程。对根生物量调查,采取6个步骤和相应计算公式,设计了一种田渠路林式农田防护林带根生物量调查计算方法,最终建立了由胸径、树高与根生物量的增长模型,其中胸径与主根、侧根、根生物量模型分别为$W=0.0268D_{1.3}^{2.1717},W=0.0191D_{1.3}^{2.1346},W=0.0465D_{1.3}^{2.1557}$。模型经检验,回归关系极显著,与以往模型相比更可靠实用。

关键词: 根生物量, 田渠林路式, 农田防护林, 绿洲, 沙漠

Abstract:

Forest carbon sequestration can slow down the deterioration of climate warming,so carbon sink has been a hot research at home and abroad.Plantations of China has become the main body of forestry,the northwest region has become the future forestry development direction,but the northwest carbon sink and biomass research less.In order to explore the northwest area of plantation carbon sink function,and not to destroy the original infrastructure,this research is conducted.In this paper,the growth model of Populus alba var.pyramidalis Bunge.shelterbelt was simulated by the method of space instead time,and the growth model was established according to DBH and tree height from small to large and underground biomass.Based on the investigation of underground biomass,a calculation method,6 steps and corresponding calculation formula of groundwater biomass survey were established,and the growth model of DBH,tree height and underground biomass was established.The DBH and root,lateral root and root biomass models are: $W=0.0268D_{1.3}^{2.1717},W=0.0191D_{1.3}^{2.1346},W=0.0465D_{1.3}^{2.1557}$,the regression relationship is very significant.Compared with the previous model,the models are more reliable and practical.

Key words: root biomass, farmland-channel-forest-road model, farmland shelterbelt, oasis, desert

中图分类号:

S792.11

赵英铭, 雷渊才, 杨文斌, 包春燕, 高君亮, 黄雅茹, 张鸿怿. 绿洲农田防护林带根生物量调查方法[J]. 林业资源管理, 2017,(5): 78-85.

ZHAO Yingming, LEI Yuancai, YANG Wenbin, BAO Chunyan, GAO Junliang, HUANG Yaru, ZHANG Hongyi. Investigation Method of Root Biomass of Oasis Farmland Shelterbelt[J]. FOREST RESOURCES WANAGEMENT, 2017,(5): 78-85.

图/表 7

图1

图2

图3

图4

图5

图6

表1

田渠林路式2行新疆杨单株根生物量的回归方程

地点	组件	回归方程	系数			样本容量	最大胸径/cm	相关系数R
地点	组件	回归方程	a	b	c	样本容量	最大胸径/cm	相关系数R
新疆克拉玛依	根	$W = a D 1.3 b$	0.0378	1.9679	0	6	27.97	0.9995^{[31-32,43-44]}
内蒙磴口		$W = a D 1.3 b$	0.0465	2.1557	0	20	41.97	0.9805
新疆克拉玛依		$W = a D 1.3 2 H b + c$	0.0253	0.7049	0	6	27.97	0.9979^{[31-32,43-44]}
新疆墨玉			1	0.6990	18.627	8	27.4	0.9150^[33]
内蒙磴口			0.0509	0.7351	0	20	41.97	0.9808
新疆疏勒		$W = a D 1.3 b H c$	0.034938	1.03524	0.646576	45	—	0.84698^[42]
内蒙磴口	主根	$W = a D 1.3 b$	0.0268	2.1717	0	20	41.97	0.9804
内蒙磴口	主根	$W = a D 1.3 2 H b$	0.0306	0.7363	0	20	41.97	0.9751
	侧根	$W = a D 1.3 b$	0.0191	2.1346	0	20	41.97	0.9587
	侧根	$W = a D 1.3 2 H b$	0.0197	0.7344	0	20	41.97	0.9677

表1

参考文献 44

[1]	Scheffers B R, De Meester L, Bridge T C L, et al.The broad footprint of climate change from genes to biomes to people[J].Science, 2016, 354(6313):aaf 7671. doi: 10.1126/science.aai9150 pmid: 27846590
[2]	Delcourt H R, Harris W F. Carbon budget of the southeastern US biota:analysis of historical change in trend from source to sink[J]. Science, 1980,210(4467):321-323. doi: 10.1126/science.210.4467.321 pmid: 17796049
[3]	Eriksson H. Sources and sinks of carbon dioxide in Sweden[J]. Ambio, 1991,20:146-150.
[4]	Schroeder P, Ladd L. Slowing the increase of atmospheric carbon dioxide:a biological approach[J]. Climate Change, 1991,19:283-290. doi: 10.1007/BF00140167
[5]	Kurz W A.Apps M J. Contribution of northern forest to the global carbon cycle:Canada as a case study[J]. Water,Air and Soil Pollution, 1993,70:163-176. doi: 10.1007/BF01104994
[6]	Burcshel P, Kursten E. Present role of German forest and forestry in the national carbon budget and options to its increase[J]. Water,Air and Soil Pollution, 1993,70:325-340. doi: 10.1007/BF01105005
[7]	Krankine O N, Dixon R K. Forest management option to conserve and sequester terrestrial carbon in the Russian Federation[J]. World Resources Review, 1994,6(1):88-101.
[8]	Karjalainen T, Seppo K. Carbon balance in the forest sector in Finland during 1990—2039[J]. Climate Change, 1995,31:451-478.
[9]	Fang J, Chen A, Peng C, et al. Changes in forest biomass carbon storage in China between 1949 and 1998[J]. Science, 2001,292(5525):2320-2322. doi: 10.1126/science.1058629 pmid: 11423660
[10]	方精云, 郭兆迪, 朴世龙, 等. 1981— 2000 年中国陆地植被碳汇的估算[J]. 中国科学:D 辑, 2007,37(6):804-812.
[11]	支玲, 许文强, 洪家宜, 等. 森林碳汇价值评价——三北防护林体系工程人工林案例[J].林业经济, 2008(3):41-44.
[12]	刘国华, 傅伯杰, 方精云. 中国森林碳动态及其对全球碳平衡的贡献[J]. 生态学报, 2000,20(5):733-740.
[13]	于振良. 我国主要森林生态系统碳贮量和碳平衡[J]. 植物生态学报, 2000,24(5):518-522.
[14]	王效科, 冯宗炜, 欧阳志云. 中国森林生态系统的植物碳储量和碳密度研究[J]. 应用生态学报, 2001,12(1):13-16.
[15]	方精云, 陈安平. 中国森林植被碳库的动态变化及其意义[J]. 植物学报, 2001,43(9):967-973.
[16]	Fan S M., Glorr M, Mahlman J. Large terrestrial carbonsink in North America implied by atmospheric and oceanic CO₂ data and models[J]. Science, 1998,282:442-446. doi: 10.1126/science.282.5388.442 pmid: 9774264
[17]	Pasquale A M, Scotti R. Top-down growth model:a prototype for poplar Italy[J]. Forest Ecology and Management, 2002,161:65-73.
[18]	Daniel W M, Denys Y, Glenn F, et al. Yield in short rotation coppice:model simulations using the process model SECRETS[J]. Forest Policy and Economics, 2004,6:345-358. doi: 10.1016/j.forpol.2004.03.010
[19]	Carlo C, Ingmar T, Eve E, et al. Canopy profiles of photosynthetic parameters CO₂ and N fertilization in a poplar plantation[J]. Environment Pollution, 2005,137:525-535. doi: 10.1016/j.envpol.2005.01.038
[20]	文仕知, 田大伦, 杨丽丽, 等. 桤木人工林的碳密度,碳库及碳吸存特征[J]. 林业科学, 2010,46(6):15-21. doi: 10.11707/j.1001-7488.20100603
[21]	Laclau P. Biomass and carbon sequestration of ponderosa pine plantations and native cypress forests in northwest Patagonia[J]. Forest Ecology and Management, 2003,180(1):317-333. doi: 10.1016/S0378-1127(02)00580-7
[22]	雷丕锋, 项文化, 田大伦, 等. 樟树人工林生态系统碳素贮量与分布研究[J]. 生态学杂志, 2004,23(4):25-30.
[23]	包维楷, 雷波, 冷俐. 六种人工针叶幼林下地表苔藓植物生物量与碳贮量[J]. 应用生态学报, 2005,16(10):1817-1821.
[24]	李轩然, 刘琪璟, 陈永瑞, 等. 千烟洲人工林主要树种地上生物量的估算[J]. 应用生态学报, 2006,17(8):1382-1388.
[25]	Winjum J K, Schroeder P E. Forest plantations of the world:their extent,ecological attributes,and carbon storage[J]. Agricultural and Forest Meteorology, 1997,84(1):153-167.
[26]	周传艳, 周国逸, 王春林, 等. 广东省森林植被恢复下的碳储量动态[J]. 北京林业大学学报, 2007,29(2):60-65.
[27]	吴鹏飞, 朱波, 刘世荣, 等. 不同林龄桤-柏混交林生态系统的碳储量及其分配[J]. 应用生态学报, 2008,19(7):1419-1424.
[28]	田大伦, 方晰, 项文化. 湖南会同杉木人工林生态系统碳素密度[J]. 生态学报, 2004,24(11):2382-2386.
[29]	张林, 王礼茂, 王睿博. 长江中上游防护林体系森林植被碳贮量及固碳潜力估算[J]. 长江流域资源与环境, 2009,18(2):111-115.
[30]	耿相国. 平原区农田防护林杨树单株碳含量,碳储量及其分配[D]. 北京:北京林业大学, 2010.
[31]	魏艳敏. 荒漠环境规模化人工杨树生物量和碳储量的研究[D]. 乌鲁木齐:新疆大学, 2010.
[32]	胡莎莎, 张毓涛, 李吉玫, 新疆杨生物量空间分布特征研究[J].新疆农业科学2012, 49(6):1059-1065.
[33]	桑巴叶, 朱玉伟, 陈启民, 等. 新疆杨不同林龄农田防护林的碳储量[J]. 南方农业学报, 2015,46(8):1455-1461.
[34]	张丽华, 陈亚宁, 赵锐锋, 等. 干旱区杨树,榆树人工防护林地土壤 CO₂ 释放通量研究[J]. 植物生态学报, 2010,34(5):526-534. doi: 10.3773/j.issn.1005-264x.2010.05.006
[35]	王永红, 朱玉伟, 桑巴叶, 等. 不同林龄新疆杨养分特征与生物量研究[J].防护林科技, 2015(11):4-6.
[36]	关晋宏, 杜盛, 程积民, 等. 甘肃省森林碳储量现状与固碳速率[J]. 植物生态学报, 2016,40(4):304-317. doi: 10.17521/cjpe.2016.0017
[37]	杨晓菲, 鲁绍伟, 饶良懿, 等. 河南省西平县杨树人工林碳贮量及其分配特征研究[J].林业资源管理, 2010(2):38-42.
[38]	李海奎, 赵鹏祥, 雷渊才, 等. 基于森林清查资料的乔木林生物量估算方法的比较[J]. 林业科学, 2012,48(5):44-52. doi: 10.11707/j.1001-7488.20120507
[39]	郭靖, 王让会, 张仁平, 等. 新疆荒漠区几种典型人工林生态服务功能综合评价[J]. 干旱区研究, 2014,31(6):1153-1157.
[40]	李海奎, 雷渊才, 曾伟生. 基于森林清查资料的中国森林植被碳储量[J]. 林业科学, 2011,47(7):7-12.
[41]	邓蕾, 上官周平. 基于森林资源清查资料的森林碳储量计量方法[J]. 水土保持通报, 2011,31(6):143-147.
[42]	陈章水, 方奇. 新疆杨元素含量与生物量研究[J]. 林业科学研究, 1988,1(5):535-540.
[43]	胡莎莎. 新疆典型森林类型生物量监测研究[D]. 乌鲁木齐:新疆农业大学, 2012.
[44]	张毓涛, 胡莎莎, 李吉玫, 等. 新疆3种主要森林类型根系生物量变化特征研究[J]. 2013,36(2):269-276.

绿洲农田防护林带根生物量调查方法

Investigation Method of Root Biomass of Oasis Farmland Shelterbelt

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[1]	赵恺, 岳永杰, 贺嵘, 王雅倩, 乌云珠拉. 奈曼旗土地沙漠化敏感性空间分布研究[J]. 林业资源管理, 2022, 0(1): 52-60.
[2]	卢泽洋, 张月莹, 赵一臣. 民勤绿洲生态赤字动态分析[J]. 林业资源管理, 2018, 0(6): 64-67.
[3]	汪晶晶, 李宏, 程平, 杨文光, 董棒棒. 绿洲城市社会林业现代化:政府、市场与社会协同[J]. 林业资源管理, 2018, 0(5): 14-19.
[4]	王翠萍. 库布齐沙漠中段沙化土地动态变化及驱动力分析[J]. 林业资源管理, 2018, 0(1): 63-71.
[5]	黄雅茹, 赵英铭, 高君亮, 马迎宾, 余新春, 张格, 张瑞, 孙非, 郝玉光 . 乌兰布和沙漠东北部12种杨树品种幼苗期生长状况对比[J]. 林业资源管理, 2016, 0(2): 93-97.
[6]	段菁. 内蒙古毛乌素苏里格国家沙漠公园建设思路探讨[J]. 林业资源管理, 2015, 0(6): 41-44.
[7]	孟庆华. 浑善达克沙漠化防治生态功能区生态效率评价[J]. 林业资源管理, 2014, 0(2): 110-114.
[8]	王晓宏, 张秋良, 郭玉东, 邢婷婷, 王飞, 高孝威, 吴晶. 兴安落叶松天然林粗根生物量及分布特征的研究[J]. 林业资源管理, 2013, 0(5): 62-66.
[9]	戴国琴, 褚卫东. 三北地区农田防护林资源现状分析与对策[J]. 林业资源管理, 2010, 0(1): 27-32.
[10]	马利强, 郝玉光, 张秋良, 张红利, 刘洋. 不同配置农田防护林对土壤肥力的影响[J]. 林业资源管理, 2009, 0(6): 91-95.
[11]	宋子刚, 周文权, 王彦辉. 毛白杨农田防护林带细根分布特征[J]. 林业资源管理, 2009, 0(6): 96-101.
[12]	萨如拉, 张秋良, 刘洋. 额济纳绿洲天然胡杨光合速率与其叶水势相关关系研究[J]. 林业资源管理, 2009, 0(5): 94-98.
[13]	孙旭, 高岗, 刘静, 高永. 河套灌区两类农田防护林防护效益对比研究[J]. 林业资源管理, 2009, 0(4): 85-91.