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生物固碳的研究中,生物量是一个重要的概念。某一特定时刻生态系统单位面积内所积存的生活有机物质量叫生物量(biomass)。生物量是净生产量的积累量,某一时刻的生物量就是以往生态系统所累积下来的活有机物质总量。合理的利用生物量能源对缓解全球能源危机,温室效应等有巨大的作用。生物量与固碳量及碳储量之间有一定比例的转换,可以更快的通过生物量来换算得出生物固碳量,是计算生物个体、生物群落乃至生态系统生产力的基础,是推算相应的碳贮量和碳固定能力的基础数据。国内外研究主要集中在森林生物量的估算上,近几年也有对城市植被的生物量累计以及净生产力估算的研究。对城市环境下植物的生物量与易测因子之间模型的建立,可以简便而准确的估算城市植被的碳固定量,本研究以苗圃香樟为对象,通过以胸径均值进行标准木选择,伐倒标准木获得生物量数据。并以线性模型、二项式模型、幂指数模型为基础对香樟的单株各器官生物量模型进行了模拟,得到曲线模型。本次试验的对象有两种,截冠香樟和未截冠香樟,分别应用在不同的城市环境中。对苗圃香樟苗木的地上生物量回归模型的建立,更准确的估计城市环境中香樟的地上生物量。建立冠幅和地上生物量的回归模型,结合3s技术估算大面积尺度上的生物量和固碳量。结果如下:
(1)截冠香樟和未截冠香樟的标准木树冠南北方向的生物量比例差异不大,主要是由于苗圃地环境开阔,并没有坡向和建筑的影响。
(2)截冠香樟树冠生物量累积从南北方向上来说没有显著差异。从垂直方向上,以距离地上3.3-4.3m处的生物量累积最大,香樟在进行截冠处理之后树冠形成以横向发展为主。
(3)截冠香樟,枝生物量(WB)、叶生物量(WL)、树冠生物量(Wc)的估计以线性函数最优,树干生物量(WT)和地上部分生物量(W)二项式模型和幂函数模型较好。对于截冠香樟的地上部分生物量估计曲线可以采用胸径的线性方程:v=8.536x-62.246和冠幅的二次方程:y=4.0246x2-8.2331x+6.2402来进行小范围及大尺度上的换算。
(4)未截冠香樟,枝生物量(WB)、叶生物量(WL)、树冠生物量(Wc)的估计以幂函数最优,树干生物量(WT)和地上部分生物量(W)二项式模型和幂函数模型较好。取冠幅(CW)、一级枝基径(DB)、树冠基径(DC)、叶面积(S)、胸径(DBH)为自变量对枝生物量、叶生物量、树冠生物量进行拟合,取叶面积、胸径、胸径平方乘树高(D2H),对树干生物量进行拟合,取冠幅、叶面积、胸径、胸径平方乘树高D2H,对地上生物量进行拟合的回归模型拟合度较高。未截冠香樟则在小范围内可以使用以胸径为自变量的方程:Y=0.147X2.191,大尺度上采用冠幅的二次方程:Y=13.097X2-67.03X+90.73来换算。
(5)拟合得到未截冠香樟地上部分净生产力与胸径的曲线模型:y=0.0382x2.1396(R2=0.952,P<0.001)。