帽儿山林场森林生物量估测方法的研究

李国春，赵佳

（黑龙江省林业监测规划院，黑龙江 哈尔滨 150080）

森林作为陆地生态系统的主体，森林植被生物量约占全球陆地植被生物量的85%。森林生物量是森林固碳能力的重要指标，也是评估区域森林碳平衡的重要参数[1]。

1 研究地区概况

试验区设在东北林业大学帽儿山实验林场，位于黑龙江省尚志市帽儿山镇境内。东部以自然山脉与尚志市黑龙宫、小九林场相邻，南部以哈绥铁路与国有林场局所辖的帽儿山林场为界，西部和北部以自然分水岭为界与阿城市平山林场、山河林场相接壤。位于127°30′—127°34′E、45°20′—45°25′N，南北长30km，东西宽26km，总面积26 291hm2，共划分10个森林经营施业区，151个林班和3 075个小班。林区平均海拔300m，最高海拔805m。大陆性气候较为明显，属温带季风气候，四季比较分明。土壤多为暗棕色森林土，有机质含量较高，土壤下层为岩石[2]。

研究区域植被属长白植物区系，是东北东部山区较典型的天然次生林区。地带性顶极群落为红松阔叶林，经过采伐和其他人为破坏后形成各种类型的天然次生林和人工林，如山杨林、白桦林、杂木林、蒙古栎林、硬阔叶林和人工针叶林（落叶松、红松、樟子松、云杉等），林场森林覆被率为70.2%[3]。

2 研究方法

本文采用东北林业大学帽儿山试验林场2004年固定样地调查数据，主要包含263个固定样地的样地号、样地面积、横坐标、纵坐标、海拔、郁闭度、蓄积等因子开展研究。

利用帽儿山地区的固定样地数据，根据一元生物量预估模型，计算得到每株乔木生物量，将每株样木的生物量求和后得到各样地的总生物量。然后运用GIS软件中的空间插值功能计算出整个帽儿山地区的生物量，再用SPSS软件包对插值所得的生物量与实际生物量进行T检验，判断两者之间差异是否显著，并根据坐标建立生物量的空间数据库，使其具有查询功能[4]。

3 结果与分析

3.1 生物量计算

对每个样地的检尺数据分别树种按生物量模型进行计算，得到每个样地的总生物量数据[5]，利用Arcview软件的插值功能得到整个帽儿山地区的生物量空间分布数据，见图1。

图1 帽儿山地区插值图

3.2 精度检验

本文从273个固定样地中随机抽取72块样地的生物量真实值与理论值作为精度检验的独立样本。

利用SPSS软件进行精度检验，得到T检验的结果，见表1和表2。由方差齐次性检验结果可以看出，显著性水平为0.46，其值＞0.05，两组样本符合方差一致性的条件。T检验中，显著性水平为0.229，大于0.05，由插值计算出来的样地生物量与实际的生物量无显著差异，因此插值方法可行。

表1 样本数据统计值

表2 2组独立样本的T检验

3.3 生物量查询

利用帽儿山实验林场固定样地的生物量数据，经过插值计算后得到整个帽儿山地区的生物量分布。在Arcview软件下可以随时查询每一个坐标点的生物量属性。这样我们就根据经纬度建立起了帽儿山实验林场的空间生物量分布图。

在Arcview中只需点击查询按钮，便可任意查询每一点的生物量。如图2所示。

图2 生物量查询

4 结论

本文利用帽儿山地区固定样地调查数据，根据生物量模型得到样地生物量，进一步通过空间插值的方法得到整个地区的生物量空间分布数据，并运用SPSS软件进行精度检验，检验结果表明插值法得到的生物量值与实际值之间的差异不显著，因此该方法可行，操作简便并且精度较高。空间插值的方法可以根据较少的数据推算出较大面积的数据，且结果精度满足要求，可节省大量的调查工作，建立的生物量空间数据库，更加直观实用，可以随时进行查询，能够广泛用于生产和实践。

[1]冯宗炜.中国森林生态系统的生物量和生产力[M].北京：科学出版社，1999，23（1）：13－14

[2]项文化，田大伦，闫文德.森林生物量与生产力研究综述[J].中南林业调查规划，2003，22（3）：57－64

[3]李永兵，陈旭瑞，胡俊峰.基于GIS的地质数据库系统：研究现状和发展趋势[J].地球物理学，2002，17（3）：523－539

[4]方精云.北半球中高纬度的森林碳库可能远小于目前的估算[J].植物生态学报，2000，24（5）：635－638

[5]吴刚，冯宗炜.中国寒温带、温带落叶松林群落生物量的研究概述[J].东北林业大学学报，1995，23（1）：95－101