云南云龙天池自然保护区华山松天然林生物量研究

袁丽萍

(云南省林业调查规划院大理分院，云南 大理 671000)

华山松(PinusarmandiiFranch.)是一种大乔木，属于松科松属，是著名的常绿乔木品种之一，在年幼时华山松的树皮呈淡灰色或灰绿色，且树皮较平滑，而在老时树皮裂成类似长方形或方形的块片；华山松的球果在幼时呈绿色而到成熟后呈淡黄褐色；华山松种鳞的先端呈微反曲或不反曲状；鳞脐不明显，华山松种子无翅，顶端和两侧具棱脊[1]。谢家岱、张开亮[2]在研究华山松天然林和天然林的调查中发现，我国的高寒山区的气候,完全适合华山松的生长和发育，因此华山松的适应能力比较强。国内华山松研究众多，但在华山松生物量的研究上比较粗放，有待进一步深入。因此，本文通过对云南云龙天池自然保护区华山松天然林生物量的研究，以揭示华山松天然林在生长过程中生物量的积累特点以及变化的规律，为开展适当的人工经营提供依据。

1 试验材料与方法

1.1 试验地概况

云南云龙天池自然保护区拥有地质奇观、水体景观、人文景观、植物景观和野生动物等得天独厚的森林生态旅游资源，资源原始、古老，开发价值高，具有发展森林生态旅游的有利条件。云龙天池省级自然保护区建立于1983年,地处滇西纵谷区云龙县境内，最高海拔约有3 225.9m，最低海拔大约2 280 m，总面积6 630 hm2。2007年9月报请国务院审批，提升后的总面积将扩大到14 775 hm2，其中缓冲区5 511.4 hm2，实验区3 523.7 hm2，核心区5 439.9 hm2。华山松天然林林下植被主要有云南黄连、黄牡丹、大果青冈、云南榧树、野茶树、糙叶榕、女贞等木本植物，还有铁芒萁、五节芒、臂形草、金毛狗等草本植物。云南云龙天池自然保护区华山松天然林植被种类丰富，结构复杂，

1.2 华山松生物量的测定

依据选定的调查目标，分别选取林分内径阶胸径依次为16、18、20、22、24、26、28、30、32、34 cm有代表性的10株华山松作为标准木。10株华山松标准木生物量的测定采用分层切割法，将10株样木分别伐倒，样木的地上部分利用Monsic分层切割的方法来测定，每2 m分为一个区分段，分为干材、干皮、枯枝、活枝和叶；样木地下部分根系采取全根挖掘的方法来测量，根系按根蔸、粗根(根系直径≥2.0 cm)、中根(根系直径0.5～2 cm之间)、细根(根系直径<0.5 cm)分别测量，根系挖掘出来后立即在野外测定每个样木的根系部分鲜质量，采集每个组分部分200～300 g样品带回实验室，在85 ℃ 恒温的条件下烘干一直到质量保持不变为止。同时各样木根系多个部位采取样本用来测定华山松各器官的干质量和含水率，华山松林分乔木层的总生物量是以平均木各器官的平均干质量为基础来推算的，分别测定各器官的含水率及干质量，从而可以计算出标准木的生物量，最后以标准木的生物量为依据来推算整个林分的生物量。

2 结果分析

2.1华山松生物量回归模型的建立

表1 华山松生物量回归模型

根据标准木的树高、胸径和各器官生物量的数据，选择生长公式W=a(D2H)b建立一个华山松各器官的生物量与胸径和树高的回归方程，采用改进单纯形法[4]，分别求得参数a和b的值，从而得到一个华山松林分乔木层各器官生物量回归模型，如表1的结果所示，该回归方程式中华山松各器官的相关系数均很高：全株>树干>树根>树枝>树叶，相关系数分别为0.995 813、0.995 561、0.991 595、0.989 238、0.960 049，华山松整株的相关系数很高，表明华山松整体的相关性很好，因此都可以用来计算华山松乔木层的总生物量。

2.2 华山松单株生物量以及分布

不同胸径大小的华山松生长特性的差异影响了林木的生物量和分布。由表2的数据：平均单株生物量为464.58 kg，华山松单株生物量随着林木径阶的增大而增大。

从表2还可以看出，华山松各器官在不同林龄时的生物量及其分布有着明显的大小顺序，并且存在一定的规律。16、18 径阶的华山松各器官生物量的排序为枯枝<树叶<细根<中根<活枝<粗根<根蔸<树干；20、24和26径阶的华山松生物量为树叶<枯枝<细根<中根<粗根<活枝<根蔸<树干；28、30、32和34径阶均为树叶<枯枝<细根<中根<粗根<根蔸<活枝<树干。结果表明，活枝的生物量在径阶逐渐增加时，在全株中所占的比例也越来越大。

表2 华山松天然林平均木单株生物量及其分布 kg·株-1

3 结果与讨论

华山松天然林16径阶标准木单株生物量为169.38 kg，18径阶标准木单株生物量为207.93 kg，20径阶259.75 kg，22径阶为273.58 kg，24径阶为353.33 kg，26径阶为437.93 kg，28径阶为602.36 kg，30径阶为646.65 kg，32径阶为810.95 kg，34径阶标准木生物量为883.97 kg。其中所有径阶标准木树干的生物量就占了60%以上，而34径阶的最大，达到76.07%，华山松的干材质量比大部分造林树种要好，因此华山松作为工业用材林有较好的优势，具有很大的潜力和很高的经济价值，这是其他造林树种无法相比的。同时华山松林下的植被也较多，较丰富的枯枝落叶使华山松天然林具有比较强的自肥能力，这有利于华山松林木较好的生长发育和利于人为进行森林抚育。

华山松的胸径越大，其树枝的生物量和所占整株的比例也就越大，树冠的面积大小可以直接用林木活枝的生物量来表示，树冠是林木同化器官的分布中心，其大小差异不仅影响到地上部分器官的空间分布，而且还决定了树冠各部分获取光能的能力，进而影响到植物积累有机物和能量交换的速度，冠幅面积大表明了能占据更大的空间，从而光照能够被吸收得更多，因此可以积累更多的有机物，最后直接影响林木的生长效果，面积大的林木树冠可以让林木树干通直、干材更粗壮、木材质量更好。