我国森林植被的生物量和净生产量

７一　艿　第１６卷第５期　１　９　９　６年１　０月　）　生态学报　Ｖｏ１．１６．Ｎｏ．５　Ｏｃｔ．，１　９９６　ＡＣ１、Ａ　ＥＣＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ　我国森林植被的生物量和净生产量　方精云刘国华　（中国科学院生杰环境研究中　■要７／８，　利用森林蓄积量推算森林生物量和净生产量的方法．系统研究了我国森林植被的生物生产力。结　果表咀．我国森林生物生产力的地理分布规律与世界总趋势一致．但量上有差异，具体表现在，我国森林　生物量的平均值小于世界平均水平，而净生产量却显得较高｝我国森林的总生物量是§ｌ０２．８７×１０　ｔ．其　中．林分为８５９２．１３×１０　ｔ．经济林３２５　７２×１０　ｔｔ竹林１８５．０２Ｘ伸　ｔ．疏林、｛ｌ术林７§０．５４×１０　ｔＩ森　林和疏林（吉｛ｌ术林）的总生产力分别是１１７７．３１×ｌ０　ｔ／ａ和４５８　１５×１０　ｔ／ａ。研兜结果还显示．用材积推　算的生物量（材积源生物量）比用平均生物量计算的结果更符合实际，分析中国森林在中国及垒球陆地碳　库中的作用发现．与其他区域和世界平均水平相比较．中国森林在中国陆地植被中所起的主导作用较弱，　它的生物量不足垒球森林总生物量的１　．然而，它在保护中国土壤碳库功能方面起着其他植被类型所无　挂　替代的作用。　关羹调ｔ　Ｉ森　Ｉ兰塑　蓄积量＿ｔ堂皇芒王　全球变化　霖　始　獬Ｂ１０ＭＡＳＳ　ＡＮＤ　ＮＥＴ　ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ　０ｌＦ　ＦＯＲＥＳＴ　ＶＥＧＥＴＡ１．ＩＯＮ　ＩＮ　ＣＨＩＮＡ　Ｆａｎｇ　Ｊｉｎｇｙｕｎ　Ｌｉｕ　Ｇｕｏｈｕａ　Ｘｕ　Ｓｏｎｇｌｉｎｇ　（Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ＾　Ｅ　Ｅ　ｍ　Ｓｃｆｅ￣ｅ，Ｃ６ｉ￣ｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ．Ｂ．，＇ｉｉｆｎｇ．１０００８５）　　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ　ｂｉｏｍａｓｓ　ａｎｄ　ｎｅｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｏｒｅｓｔ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ｆｒｏｍ　ｓｔｅｍ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｓｔａｎｄ　ｗａｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａｎｄ　ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｌｌ　ｏｖｅｒ　Ｃｈｉｎａ　ｗａｓ　ｅｓｔｉ—　ｍａｔｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ．Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ，ａｖｅｒａｇｅ　ｈｉｏｍａｓｓ　ｗａｓ　ｓｍａｌｌｅｒ，ａｎｄ　ｍｅａｎ　ｎｅｔ　ｐｒｏｄｕｃ—　ｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　ｔｈａｎ　ｍｅａｎ　ｖａｌｕｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｏｒｌｄ．Ｔｏｔａｌ　ｈｉｏｍａｓｓ　ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｆｏｒｅｓｔ　ｖｅｇｅ－　ｔａｄｏｎｗａｓ　９１０２．９×１０　ｔ，ｏｆｗｈｉｃｈ　８５９２．１×１０　ｔｆｏｒ　ｓｔａｎｄｓ，３２５．７Ｘ１０　ｔｆｏｒ　ｅｃｏｎｏｍｉｅｆｏｒ－　ｅｓｔ．１８５．０×１０　ｔｆｏｒ　ｂａｍｂｏｏｆｏｒｅｓｔｓ　ａｎｄ　７９０．５Ｘ１０　ｔｆｏｒ　ｓｃｒｕｂｆｏｒｅｓｔ．Ｔｈｅｔｏｔ　ａｌ　ｎｅｔ　ｐｒｏｄＵＣ—　ｔｉｏｎｗａｓ１１　７７．３×１０。ｔ·ａ　ｆｏｒｆｏｒｅｓｔ　ｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　４５８．２Ｘ１０　ｔ·ａ一　ｆｏｒｆｏｒｅｓｔｓ　ａｎｄ　ｓｃｒｕｂ　ｆｏｒｅｓｔｓ．Ｖｏｌｕｍｅ—ｄｅｒｉｖｅｄ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｗａｓ　ｓｍａｌｌｅｒ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｅｓｔｉｍａｔｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎ　ｂｉｏｍａｓｓ　ｍｅｔｈｏｄ．　Ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｆｏｒｅｓｔ　ｃａｒｂｏｎ　ｐｏｏｌ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｇｌｏｂａｌ　ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｐｏｏｌｓ，　ｉｔ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｈｉｏｍａｓｓ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｆｏｒｅｓｔ　ｗａｓ　ｓｍａｌｌ，ｗｉｔｈ　ｂｅｌｏｗ　１　ｈｉｏｍａｓｓ．　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｌｏｂａｌ　ｆｏｒｅｓｔ　国家ｎ五科技攻关项目和国家自然科学基金资助项目。张舒环参加部分工作．在此一井致谢。　现工作单位ｔ中国环境科学研究院。　收穑日期　１９９４—１０　Ｏ§．修改稿收到日期　１９９５一Ｏ１一ｌＺ。　维普资讯 http://www.cqvip.com

生　态　学　报　１６卷　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：　．ｆｏｒｅｓｔ　ｂｉｏｍａｓｓ，ｇｌｏｂａｌ　ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　ｃａｒｂｏｎ　ｐｏｏｌ，ｎｅｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｓｔｅｍ　ｖｄ　６ｏ～７０年代实施的国际生物学计划（ＩＢＰ）标志着生物学研究进入了重视宏观科学的崭　新时代。在此期间，世界上一些发达国家对地球上各类生态系统的生物生产力进行了广泛　的研究。这个计划不仅增加了人类对全球生态系统结构和功能的理解和认识，也基本阐明　了人类赖以生存的生物生产力资源在全球的分布。随着国际地圈一生物圈计划（ＩＧＢＰ）的实　施和国际社会对全球气候变化的关注，生物圈，特别是森林生态系统的重要性再次被高度　重视起来，一个新的生物学研究热点正在形成。由于历史的原因，拥有十分丰富的生态系　统多样性的中国没能赶上ＩＢＰ时代，却是ＩＧＢＰ的主要参与国。中国的全球变化研究进入　了世界主要成员的行列。作为中国全球变化研究的重要一环，国家科委实施了全球气候变　化的科技攻关项目，在该攻关项目和国家自然科学基金的支持下，笔者开展了中国陆地生　态系统的二氧化碳源汇功能的研究。本文报道中国森林生物量和净生产力的研究结果。按　照我国森林资源资料的划分，森林包括林分、经济林和竹林三部分。为了便于归类和整理，　将疏林、灌木林也列入本文的研究范畴。生物量不仅联系着生物ＣＯ　的排放量，也关系着　中国１２亿人口生计的基本生活资源，因此，可望本工作为摸清中国的生活资源提供基本数　据。由于未收集省的资料，所以本研究不包括省。此外，本文的生物量（Ｂｉｏｍａｓｓ）　指植物的现存量。　１研究资料和研究方法　１．１研究资料　本研究所采用的基本资料是国家第三次森林资源清查资料（１　９８４～１　９８８年）’（下称森　林资源清查资料）一和全国各地的生物生产力研究资料（此处称文献调研资料）。森林资源　清查资料包括各类树种在全国各省的面积和蓄积量。虽然蓄积量资料提供了全国森林材积　的准确信息，但却无法了解它们的全部生物量。在森林生物量的组成当中，树干（材积）只　是其中的一部分，并且所占的比率依树种和立地条件不同而差异较大　］。因此，为了推算　某一树种总的生物量，还必须知道枝、根和叶的生物量。树干与总生物量和其他器官之间　存在相关关系，所以，由树干材积推算总生物量是可行的［　。Ｂｒｏｗｎ＆Ｌｕｇｏ　把用这种方　法计算的生物量称作材积源物生物量（Ｖｏｌｕｍｅ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｂｉｏｍａｓｓ）。本文也采用这个术语。为　此，收集了全国各地与生物量和蓄积量有关的研究数据７５８组，并利用Ｃｏｎｎｅｒ　收集的有　关生物量资料，作为建立两者之间关系的有效数据。　１．２蓄积量以及地下部生物量的补缺　利用上述资料，为每个树种确立林分生物量与蓄积量的关系，以用来由蓄积量推算生　物量。然而，在实际操作中，这些资料中的部分数据并不齐全，有些仅有生物量和平均胸　径及平均高，而缺乏蓄积量；有些则仅有地上部生物量，而缺乏地下部生物量。对这类资　料进行了如下统计处理。　·林业部统计资料：全国森林贷源统计（１９８４～１９８８）。　＊收集了自１９９０年　来我国正式刊蛔上发表的有关生物量柑生产力的文献资料．由于篇目太多，不能一一列＾参考　文献。　维普资讯 http://www.cqvip.com

５期　方精云等：我国森林植被的生物量和净生产量　１．２．１蓄积量的补缺　有平均胸径和平均高而缺乏蓄积量的资料大多是针叶林。首先利用测树因子齐全（具　有蓄积量、平均胸径、平均高和林分密度）的资料，根据二元材积表，由平均胸径和平均高　查得平均材积，再根据林分密度求得林分蓄积，称为推算蓄积（Ｖ　），而将文献中原有的蓄　积称为实测蓄积（　）。然后，建立　和　之间的统计关系，由　推算ｖ　。　１．２．２地下部生物量的补缺　首先根据地上部和地下部都齐全的资料　求出每一树种的地上部与地下部生物量之　比，记作Ｔ／Ｒ比。根据Ｔ／Ｒ比，由地上部生物量求算地下部的生物量。表１列出了各树种　的Ｔ／Ｒ比，并由此求算林分的总生物量（见表１）。　１．３确定生物量与植物净生长量的关系　个树种的净生长量（生产力）与林分生物量、林分状况以及林龄有关。一般情况下，　林分生长状况和林龄可由林分生物量体现。由于生物量数据来源较为容易，也比较可信　因此，本文利用生物量推算林分的生产力。为此，建立了各类森林的这种关系（见表２）。　１．４森林资源清查资料提供了各省各类森林的总面积和木材的总蓄积量。利用生物量与　蓄积量（表１）以及生物量和生产力的关系（表２），就可以计算各省各类森林的总生物量（或　ｒ一　生产力）和平均生物量（或平均生产力）。其计算程序如下。在这个计算程序中，计算结果来　自森林资源清查资料和文献调研资料。　‘　ｌ　ｃｍ　　Ｉ　总面积　『ｊ平均蓄积量Ｉ　ｌ（Ｉｎ９／ｈｒａ　）ｌ　＿　ｌ＾一一一一　『生物量一蓄积量关系ｌ　１．５经济林和竹林生物量的计算　在森林资源清查统计资料中，将经济林划分为油料林、特种经济林、果树林和其他经　济林四大类。关于它们的生物量极少有报道。参照文献　标准，计算我国经济林的生物量　和生产力。即平均生物量为２３．７　ｔ／ｈｍ　，平均生产力为９．２　ｔ（ｈｍ　·ａ）　竹林的面积和株数数据来源于第三次森林资源清查资料。它的总生物量由总株数和平　维普资讯 http://www.cqvip.com

５Ｏ０　生　态　学　报　ｌ６卷　瓤镰＊瑚昌■辱州＃臻匝群肆　镕ｌ目量　骨　ｇ－　喜ｌ－ｌｎ０＿ｅ　目董　＾目　一＿｜ｑＩ工　＾　乏１）　＼　营　暑ｊ９　ｕＩｌ，ｐ　；８０　ｌＮ＾　朝霉　＾　蛔磷捆　皤牲至　鞋霉＼朝霉　［０　＼　１　ｕ０【】｝　日目０＼　＼　＼　＾　一　嵋　０∞　坷｝　％。＝　摄糈荤　目辱　皇　灯　ｃ８＝　摄＊　∞　垦　灯　ｃ　＝　．０　摄＊　∞　帕ｃ．帅　灯牛　＝　啦　＼卜０　ｃ＼０一　Ｎ＼　∞∞　．０　ＮＨ　．Ｎ　．～　∞Ｎ．　∞　０　∞　∞　啦　＝＼　∞　。　∞【／　∞　０　ｈ０．０　ｇ∞．∞，６　＿ｕ，８　譬　．。　Ｈ　Ｎ．∞　０卜０Ｉ＝　。．０，６　ｈ　Ｎ苎　０　卜　０∞　．＝Ｐ　∞　∞∞．∞＼曲０．ｃ＼∞∞０ｅ　＼　卜０　∞．∞　０　０．０　０．０苫∞　．ｔ｝．，　ｔ｝　０　第＝　∞．０　０，８ｈ　．｛：｛：　９１　．０　嚣器蛊苫．Ｎ　Ｎ０一一＝　＿Ｉ＼∞　．０＼　一．心　，６　Ｉｇ　１０　卜∞　．　ｔ｝Ｎ　．０＼００　Ｎ．Ｎ【，０　０ｔ｝０　甘　卜　０　．．０＼　竹０　．０帅＼　ｈ　０　竺　之　０．０　∞苎０　墓　Ｉｏ　∞．∞　Ｎ．，００．【，昌０∞．∞●　∞Ｎ　量营§至蚕詈　墨三薹ｇ罾　兰吾季量荸　Ｎ　０．２＼一　ｏ，　嚣０．∞＼　兽一　ｄ　ｄ　ｈ　＂．ｄ　＼００．　、∞０ｎ０．∞＼∞０ｔ｝ｈ．０　ＮＮ　一　琳ｆ｝｝莓靼最鲻　一．一　乏∞一ｃｃ【６　０　心口　．　Ｎ　０．０　＼０００．０＼ｔ｝　．ｔ｝＼　０　０　０　卜卜１０一　ｈｈ．∞　：０　帅．∞＼　ｈ．０　∞　∞．０　０ｃ　＼甘　．０＼∞　∞　．　＼∞　．０　卜∞卜．　ｈ　．Ｎ一．　００　Ｎ　．　竹　０三高０　Ｎ．　口∞．～　ｈ∞．Ｎ　∞　．ｄ　　ｄ　．ｈ　ｈｈ．　０　００．　０．　翟。帕ｃ　％＝。　嚣罄　号兽　号　蠹　置善蓉　至墨玺至墨　宝三　～　ｃ　Ｎ　ｔ∞　．０　．０　啦　．０　０　ｈ　ＨＨ．Ｈ　时　＿６∞ｍｔ０．啮　ｃＩ０　．∞卜　．＝　＝＝　＝２　＝　ｄ　ｄ　星一．∞　０ＮＨ．０　Ｈ　０∞．一０．０　∞　０．０∞Ｐ．０　∞＝　００　ｎ　．０　～　∞　＝号黾　＝　＝　＝　望＝瓮　．一∞　．．∞　一０．　卜∞∞　．　鬲　　Ｎ∞　｝∞０Ｎ　｝．Ｐ　．ｆ；Ｎ　＝０　￡　０　　∞　　卜　．０∞　０　０　　　｝．　　Ｎ　Ｎ砷．０　　０　０　８　０ｔ｝　０＼∞００．　∞　０　＼　帕　０　一　０　０Ｉ，兽０　０∞　ｈ　—　∞Ｎ．一一＼　∞∞０　０＼｛．　Ｎ　ｔ维普资讯 http://www.cqvip.com

５期　方精云等：我国森林植被的生物量和净生产量　均单株生物量推算。分析聂道平　的研究结果，发现单株生物量与立竹密度（林分密度）之　间无相关关系，在２７８８￣４５４５株／ｈｍ　密度范围中，单株生物量变动于２２．３５～２２．６２　ｋｇ／株之间。本文取平均２２．５　ｋｇ／株计算。　裹２备娄森＃的生产力（　）与生物量　）之间的函数关系　Ｔａｂｌｅ　２　Ｒｅｉｔｔｉｏｍｂｌｐｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｂｉｏｍｍ（ｘ）ｍａｄ　ｎｅｔ　ｉ￣ｒｏｄｕ￣ｆｌｏａ（　）　ｒａｔｉｏｎｓ　ｆｒｍ＊ａｔ　ｔｙｐｅｓ　１．６疏林、灌术林生物量的计算　疏林、灌木林的面积来自《中国自然资源手册》　外的研究０　。　该手册中只列出了各省的面积，需　要推算生物量。由于国内该类型的森林生物量或蓄积量和资料奇缺　”。因此，参考了国　根据我国的自然景观，将全国的疏林、灌术林分为３个区域：秦岭淮河以南地区、秦　岭淮河以北的东部（包括东北、华北）和西北地区（包括甘肃、青海、宁夏和），它们的平　均生物量分别取１　９．７６　，１３．１４”和１３．９　ｔ／ｈｍ　。各省份的总生物量由平均生物量和总　面积求得。由于这类植被的生物量在整个森林植被中所占的比率较小，因此，这种处理是　合适的　它们的生产力也由生物量推算。　２结果和讨论　２．１森林生物生产力的基本特征及其分布规律　表１列出我国各类林分的生物生产力的几个特征参数，即平均生物量、生物量／蓄积量　之比（Ｂ／Ｖ比），Ｔ／Ｒ比和平均生产力。从表１可以看出下列几个趋势：　２．１．１我国森林生物量的平均值变动于４９￣３２４　ｔ／ｈｍ　之间。热带林最高为３２４　ｔ／ｈｍ　，　温带落叶阔叶林（栎类）和针阔混交林在９０　ｔ／ｈｍ　左右，而亚寒带或亚高山针叶林（云、冷　杉和落叶松林）在１３５￣１４０　ｔ／ｈｍ　左右。另一方面，我国分布面积广阔的松林（马尾松、云　南松、油松、华山松等）大多在７０￣９０ｔｔｈｍ　之间，樟子松由于大多生长在沙地，生物量最　小，仅４９　ｔ／ｈｍ　。生长在亚热带地区的柳杉、铁杉、水杉等表现出高的生物量，高达２１０　ｔ／　ｈｍｚ。Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ＆ＬｉｎｋｅｎｓＥ７　总结了世界各地的生物量分布，认为热带林在３ｆｉＯ￣４４０　ｔ／ｈｍ　之间，亚热带常绿阏叶林、温带落叶林和亚寒带针叶林的平均生物量分别为３５６、３００和　１）戴小兵．１９９１，中国科学院植物研究所博士论文。　维普资讯 http://www.cqvip.com

生　态　学　报　ｌ６卷　２００　ｔ／ｈｍ。，显然比我国的平均值要高。究其原因，一是我国地带性森林大多已丧失其原生　性质，基本上由次生林替代，并且我国的热带林已处于热带北缘．温带森林又带有旱生性　质，因此，生物量积累较少。但彭少麟等报道０一我国典型南亚热带林（鼎湖山）的生物量为　３８０　ｔ／ｈｍ　该值已达到热带林的世界平均水平，因此，我国一些地方的典型植被类型的生　物量达到世界水平是可能的。二是Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ等人　的工作大多来自各国在ＩＢＰ期间的研　究成果，选择的森林多为典型类型，难说代表了实际的平均情况，因此，结果很可能偏大　本文表１所收集的资料也高于实际森林的平均值，因为人们一般都会把样地选择在相对郁　闭、林相较好的林分中。　２．１．２生物量和蓄积量之比（Ｂ／Ｖ）虽然没有表现出明显的特征，但一般来说，阔叶林大于　针叶林　针叶林的比值大都在０．５～１．０　ｔ／ｍ。之间，而阏叶林除杨树外都在０．９　ｔ／ｍ。以上。　２．１．３地上生物量与地下生物量之比（Ｔ／Ｒ）反映了根系和生活型的特征。一般来说，浅根　性的、喜湿性的和生长高大的树种具有较大的Ｔ／Ｒ比，反之亦然。如浅根性且生长快的杨　树和热带林、桉树林等都具有较大的Ｔ／Ｒ比值，它们都在６．０以上。深根性的桦木和栎树　林则具有较小的Ｔ／Ｒ比值。　。　２．１．４我国森林的净生产量的一般趋势是，热带林平均为２４．５　ｔ／ｈｍ　ａ，亚热带常绿阔　叶林为１４．５　ｔ／ｈｍ　·ａ，亚寒带（亚高山带）针叶林约为１１．８　ｔ／ｈｍ　·ａ，表现出自南至北递　减的规律。温带阔叶林的资料太少，不能给出结论。松、杉等针叶树大多在７～１１　ｔ／ｈｍ　·ａ　之间。这些结果略高于世界的平均水平　。这与我国森林大都未进入成熟阶段，从而表现　出较快的生长速率因素有关。　２．２蓄积量与生物量，生物量与生产力的关系　２．２．１　推算蓄积（　）与实测蓄积（Ｖ　）的关系　用杉木林例示　。与Ｖ　之间的关系，表明两者之间呈现良好的线性相关（图１）。因此，　用推算蓄积计算实测蓄积是可信的。下面给出主要针叶林的Ｖ　一　关系。　杉木：Ｖｏｂ＝１．Ｏ１　ｖ　一４．９６　（ｎ＝４３，ｒ＝０．９９）　马尾松、云南松、火炬松等：　Ｖ　＝１．１０　Ｖｏ　＋１０．２４　（ｎ一２５．ｒ一０．９８）　油松：Ｖ　一１．１０　Ｖ　＋１１．５５　（ｎ＝８．ｒ一０．９７）　樟子松：Ｖ　一０．９２　Ｖ　＋７．８２　（ｎ：７．ｒ一０．９９）　落叶松：Ｖ　Ｄｈｊ一０．８７　Ｖ　＋２２．８１，　（ｎ＝２０，ｒ一０．９９）　云、冷杉：Ｖ　＝１．０８　Ｖ　一３．６３　（ｎ一１　５，ｒ一０．９９）　２．２．２蓄积量与生物量的关系　利用文献调研资料，确定蓄积量（ｘ　）与生物量（ｙ　）的数量关系是计算全国各类森林生　物生产力的基础。统计表明，两者之间存在良好的线性关系，用（１）式表示：　Ｙ＾一ａＸ　＋ｂ　（１）　式中，墨和　分别表示林分蓄积（ｍ。／ｈｍ。）和林分生物量（ｔ／ｈｍ　）。ａ和６均为参数。　图２例示杉木林的ｙ　一ｘ。关系，线性关系良好。在（１）式中，当蓄积量很小时，生物量　接近于一常数，表明树干在生物量的贡献率中所起的份量较小；当蓄积量很大时，ａ值趋　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｊ捌　方精云等：我国森林植被的生物量和净生产量　向于ｙ　／　比，本文记作　。　值在森林生　产力生态学中具有重要意义　］　从式（１），得到式（２）。　ｂＩ－ｎ　（２）　Ｉｕ　、　稚　即换算系数　值与蓄积量（　）成为倒　数关系。国外在利用蓄积量推算生物量　时，均采用一不变的　值进行推算（如　Ｂｒｏｗｎ＆Ｌｕｇｏ口　）。显然，这是非常不合理　的。由式（２）可知，未进入成熟林的森林，　实测蓄积（ｍ　／ｈｍ　ｚ）　Ｍ　ｅａｓｕｒｅｄ　ｖ０¨ｍｅ　一　／　值的变化非常显著。例如，杉木林的蓄　图１　杉木林推算蓄积（Ｖ　）与实测蓄积（　）的关系　Ｆｉｇ．１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ａｎｄ　ｅｓｔｉｎ＇ｍｔｅｄ　ｓｔｅｍ　ｖｏｌｕｍｅ　１ｎ　Ｃ“…ｇ　缸ｆｏｒｅｓｔｓ　一　积量为１０　ｍ　时，　值为２．６５；而当它的　蓄积量为１００　ｍ。时，　一０．６３。两者相差　甚大。只有在蓄积量为无限大时，　值才　保持不变。　／　一　因素的影响。　式（１）或式（２）的生物学意义，因为林分蓄积量包含了森林类型、年龄、立地条件和林　分密度等诸多因素，因此．利用它与林分生物量之间的关系推算生物量就消除了这些诸多　树干蓄椒　Ｓｔｅｍ　ｖ０１…（　１，，ｈｍ　）　图２　杉木林的生物量与蓄积量的关系　Ｆ　．２　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　Ｂｅｔｗ￣ｎ　ｂｉｏｒｎａｓｓ　ａｎｄ　ｓｔｅｍ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　ｓｔａｎｄ】ｎ（　ｎ　ｇ　脚　ａ　ｆｏｒｅｓｔｓ　２，２．３生物量和净生产量的关系　由于生产力的资料少，因此对一些森林类型来说，要建立生物量与净生产量之间的关　系不具备足够的样本数。但在现有情况下，通过建立两者的关系来推算生产力又是一种台　维普资讯 http://www.cqvip.com

生　态　学　报　１　６卷　理的方法，它比国外用平均生产力资料推算大　区域的生产力的方法更科学、合理。对于确实　无法建立函数关系的森林类型，本文采用平均　值来推算林分的生产力。图３例示油松林净生　ｊ　长量与生物量的关系，用倒数函数拟台它，结　果良好。表２列出了一些树种的生物量与生产　力之间的回归关系。为了保证有较多的样本　蚓　数，对一些类似的森林类型作了归类。由表２　曼　虫　可见，疏林、灌木林的生物量与生产力之间表　现了良好的相关性。　２．３我国森林总生物量和总生产力　根据１．４中的计算程序和前面所讨论的关　系，计算了各省（区）各类森林的生物生产力。　将各省（区）的结果进行归纳，得出各类林分的　生产力，列于表３。又将各省的各种森林类型　归类，得出各省的生物生产力，列于表４。表５、　图３袖橙林的净生长量与其生物量的关系　表６和表７分别列出我国经济林、竹林和疏林　Ｆｊｇ　３　ＲｅＬａｔｌｏｎｓｈＪｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｎｅｔ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　（灌木林）的面积和生物生产力。表８对上述各　ｂｉｏｍａｓｓ　ｉｎ　ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉ￣ｆｏｒｅｓｔｓ　表进行了归纳。　从上述各表，得出如下结果：　１）我国森林（不含琉林、灌木林）的总面积为ｌ１８．４５×１０　ｈｍ　，约占国土面积的１　２．　３　。在这么大的面积上，蓄积着９．１０×１０。ｔ的干物质。据报道，我国陆地植被（含农作物）　的总生物量的估计值为１３．０９×１０　ｔ”：。也就是说，森林植被占据着我国陆地生态系统总　生物量的６９．５　。这说明，如同全球情况相似，森林在我国陆地生态系统中也起着主导作　用。　裹３我国各娄森林的生物生产力　Ｔａｂｌｅ　３　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　０｝ｍ　ｆｏｒｅｓｔ　ｔｙｐｅｓ　Ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　维普资讯 http://www.cqvip.com

５期　方精云等　我国森林植被的生物量和净生产量　５０５　表４我国各省、区的森林生物生产力　Ｔａｂｌｅ　４　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃＵｏｎ　ｏｆ　ｆｏｒｅｓｔｓ　ｊｎ髑ｃｈ　ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｃｈｉｎａ　维普资讯 http://www.cqvip.com

３０６　生　态　学　报　１６卷　裹５我国吝省区经济林的生物生产力　裹６载罾各地毛竹的生物量　Ｔａｂｌｅ　５　ＢＩｏｌ￣ｉａｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｅｃｏｎｏｍｉｃ　Ｔａｂｌｅ　６　Ｂｌｏｍａｓｓ　ｏｆ　ｂａｍｂｏｏ｜ⅡＣｈｉｎａ　ｆｏｒｅｓｔｓ　ｉｎ　ｅａｃｈ　ｐｒｏｖｉｎｏｅ　ｉｎ　Ｃｈｉｎａ　按聂道平　的单株平均　三物量２２．５　ｋｇ／株计算　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ㈣ｂｉｅｍａｓｓ（２　２．５　ｋｇ／ｔｒｅｅ）［　１　需要指出的是．在林分生物量中，计算的是材　积源生物量（Ｖｏｌｕｍｅ　ｄｅｒｉｖｅｄ　ｈｉｏｍａｓｓ）。如果用　表１的平均生物量计算，我国林分的总生物量　为ｌ４．５２×１０。ｔ，比材积源生物量高出５．９３×　１０　ｔ，即高出６９　。造成这种差异的可能原困　维普资讯 http://www.cqvip.com

５期　方精云等：我国森林植被的生物量和净生产量　衰８我国各粪森林的总面积和总生物生产力　Ｔａｂｌｅ　８　Ｔｏｔａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｏｉｓｔｓ　ｊｎ　Ｃｈｉｎａ　衰７我国各地疏林、灌木林生物生产力　Ｔａｂｌｅ　７　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｗｏｏｄｌａｎｄｓ　ａｎｄ￥ｃｒｕｂｓ　ｊｎ　Ｃｈｉｎａ　类型　总面积　Ａｒｅａ　总生物量　总生产力　Ｔｏｔａｌ　ｂｉｏｍａｓｓ　Ｔｏｔａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔＪ￣ｔｙ　（１０ｏ　ｔ）　（１０　ｔ／ａ）　Ｔｙｐｅ　（１０　ｈｍ　ｚ）　１）暂４　ａ的平均轮伐期计算。　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔＯ　ｍ∞ｎ　ｃｕｒｔ　Ｌｎｇ一口Ｔｎｅ（４ａ）　如前文所指出的，基于文献调研资料计算的　结果（表１）可能比实际值偏大。森林资源清　查资料来自全国２５万多个固定样地，并且　目的在于清查森林，故样地的布局应该说是　比较合理的。因此，材积源生物量或许更台　乎我国实际。建议在评价我国林分生物生产　力时，宜采用材积源生物量，即８．５９２×１０　ｔ这一数字。Ｂｒｏｗｎ＆Ｌｕｇｏ“　的研究结果，　也发现了同样的情况。他们计算的热带林材　积源生物量比用平均生物量计算的结果低　２．３～３．５倍　。这些结果表明了ＩＢＰ期间估　算的全球森林生态系统的生物量可能偏大，　重新进行评估可能成为今后的一个重要工　作。　２）我国森林生物量大多集中在东北、西南　等地（表４）。东北３省占据了全国生物量的　２８．７　（２４４６×１０　ｔ），西南５省（四ＪＩＩ、云　南、贵州、、广西）的总生物量为２９４６　×１０　ｔ，约占全国总量的３４．３　。内蒙古也　蕴藏着巨大的生物量资源，它为９２０×１０　ｔ，仅次于四川和云南。森林生物量最少的省区　（除３个直辖市外）为宁夏，仅有８．２４×１０　ｔ，其次是江苏（１０．２３×１０　ｔ）、青海（２４．４４×　１０　ｔ）和山东（３１．１１×１０　ｔ）等。生物生产力表现出相似的分布格局。它的总量是１００５×１０　ｔ／ａ。最大的是黑龙江（１６３．７×１０　ｔ／ａ），其次是内蒙古（１３３．４×１０　ｔ／ａ）。　３）就森林类型而言（表３），阔叶混交林和栎类的总生物量最多，分别为１７．０１×１０　ｔ　和１４．０４×１０　ｔ，占全国总量的２０　ｏ　和１６．３　；云冷杉林落叶松林次之，总生物量分别　为１１．０１×１０　ｔ（约占全国总量的１２．８　）和９．６３×１０　ｔ（１１．２　）。　３结论　本文系统地研究了中国的森林生物生产力。结果表明，约占我国国土面积的ｌ２．３　的　维普资讯 http://www.cqvip.com

５Ｏ８　生　态　学　报　１６卷　森林蕴贮着中国陆地植被生态系统总生物量的６９．５　，即９．１×１０。ｔ干物质。这说明，森　林在我国陆地植被的碳库中起着主导作用。然而，与全球或我国相邻区域的森林植被相　比，我国森林植被的这种主导作用相对较弱。从区域的植被碳库看，如日本，森林植被的　生物量占日本全部植物生物量的９３．５　Ｄ　ｚ］；从全球水平看，世界森林生物量占全部陆地植　被生物量的９４．０　。从中国森林生物量占全球森林生物总量的比例看，中国森林仅占全　球森林的０．５６　（以Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ＆Ｌｉｋｅｎｓ的估计值１６９８×１０。ｔ　为准）。尽管现在看来　Ｗｈｉｔｔａｋｅｒ等人　的估算结果可能偏高，但即使全球生物量的总量再减少一半，中国也仅占　１　左右。由此看来，中国植被，尤其是森林植被在全球植被中所占的分量相对较小，这与　中国土壤在全球土壤碳库中所起的重要作用有很大差别。作者已经报道，中国土壤占全球　土壤碳库总量的１２．５　，总量高达１８５．７×１０　ｔＣ　。正由于土壤碳库的重要贡献，作为保　护土壤的植被，尤其是森林植被具有不可替代的作用。　参考文献　１　Ｂｒｏｗｔｍ＆ＬｕｇｏＡＥ．Ｂｉｏｍａｓｓ　０ｆｔｒｏｐｉｃａｌｆ０ｒ髑ｔｓ：Ａ　Ｎｅｗ　ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｈｏｓｅｄ。力ｆｏｒｅｓｔ　ｖｏｌｕｍｅｓ．Ｓｃ／ｅ，ｗｅ，１９８４．８２３：１２９Ｏ～　１８９３　２　Ｌｉｅｔｈ　Ｈ＆ＷｈｉｔｔａｋｅｒＲＨ．Ｐｒｉｍａｒｙ　ｐｒｏｄｕｃ￣ｉｔｙ　ｏｆｔｋｅ　ｂｌｏｓｐｈ￣ｗｅ．ＮｅｗＹｏｒｋ：Ｓｐｒｉｎｇ－Ｖｅｒｌａｇ，１９７５　３程鹚主编中国自然资源手册．北京　科学出版社，１９９０　４盘小华等安徽夥县次生灌丛和灌草丛生产力的研究．植物生态学与地植物学学报，１９９０，１４（３）；２６７￣２７３　５吉良龙夫．陆上生态系——概论．东京ｒ共立出版，１９７５　６　ＲｏｄｉｎＬ　Ｅ等（何妙光译）．世界主要生态系统的生产力．植物生态学译丛．第４集．北京；科学出版社．１９８２　３３～　４８　７　ＷＫｉｔｔａｋｅｒ　Ｒ　Ｈ＆Ｌｉｋｅｎｓ　Ｇ　Ｅ．Ｃ￣ｈｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｂｉｏｔａ　Ｉｎ：Ｃａｒｂｏｎ　ａｎｄ　ｆ　ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ（ｅｄｓ．Ｗｏｏｄｗｅｉｌ　ＧＭ），Ｖｉｒｇｉｎｉａ：　Ｓｏｒｌｌ】ｇｆｉｅｌｄ，１９７３，２８１￣３０ｇ　８聂道平．毛竹林结构的动态特征．林业科学，１９９４．３０（３）　２０１￣２０８　９彭少麓，张祝平．鼎期山地带性植被生物量、生产力和光能利用效率中国科学，２４（５）；４９７￣５０２　１０　Ｆａｎｇ　Ｊ　Ｙ　Ｓｔｏｒａｇｅ　ａｎｄ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｒｂｏｎ】ｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ　ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｔｏ　Ｅｌｏｂａｌ　ｃａｒｂａａ　ｐｏｏｌｓ．Ａｈｔｒａｃ￣ｓ　Ｉ　ＸＸＩＢＣ，Ｔｏｋｙｏ　１９９３　ｌ１岩城英夫．日率ｃ：扫汁６植物现存量　纯生产量　地域分布．现代生态学　断面．东京：共立出版社，１　９８３．４１￣４８　１２　Ｆａｎｇ　Ｊ　Ｙ　．Ｓｔｏｒａｇｅ，ｄｉｓｔｒｉｕｂｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｒａ￣ｆｅｒ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｏｆ　ｂｉｏｔｉｃ　ｃｏｕｉ￣ｉｎ　Ｃｈｉｎａ．Ａｂｓｔｒａｃｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｆｉｒｓｔ　ＩＧＡＣ　＆ｉｅ￣ｉｆｗＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，Ｅ　ｔ，Ｉｓｒｅａ１．１９９３　１３　ＣｏｎａｃＵ　ＭＧＲ．Ｗｏｒｌｄ　ｆｏｒｅｓｔ　ｈｉｏｍａｓｓ　ａｎｄ　ｐｒｉｍ￣ｙ　ｐｒｏｄ￣ｔｌｏｎ　ｄａｔａ．Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ；Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ，１９８Ｚ