【正文】 答辯委員會(huì) (教師姓名、職稱(chēng) )： 畢業(yè)論文成績(jī)： 。幾個(gè)月來(lái)，于穎老師對(duì)我孜孜不倦的教導(dǎo)，對(duì)我提出的問(wèn)題耐心的解答，那平易近人的人格魅力對(duì)我有深遠(yuǎn)的影響，將使我受益終生。 本文 通過(guò)對(duì)小興安嶺落葉松收獲表數(shù)據(jù)的處理，根據(jù)董利虎 2022 年建立的黑龍江省主要樹(shù)種非線性度量誤差相容性生物量模型，計(jì)算不同立地指數(shù)下的生物量，并模擬出生物量與年齡的關(guān)系圖，然后估算理查德方程中的各個(gè)系數(shù)，得到生物量與年齡的關(guān)系，其中的系數(shù)見(jiàn)表 2 和表 3；再根據(jù) NPP 的計(jì)算公式計(jì)算出不同初植密度不同立地條件下的 NPP 值，模擬出 NPP 與年齡的關(guān)系圖，得到 NPP 與年齡的關(guān)系模型， 并計(jì)算得到 NPP 模型中的參數(shù)信息，具體參數(shù)值及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表 4 和表 5，最后對(duì)比不同立地指數(shù)下的 NPP 變化趨勢(shì)可知：立地條件越好，落葉松的 NPP 值越大，隨著年齡的增長(zhǎng) NPP 的增長(zhǎng)速度先快后慢，達(dá)到最大值后開(kāi)始降低，立地條件越好 NPP 的變化速率也越快 。 圖 44 初植密度 2200 株 /公頃的 NPP 年齡的變化 圖 45 初植密度 3000 株 /公頃的 NPP 隨年齡的變化 15 結(jié)論 NPP 即凈初級(jí)生 產(chǎn)力是衡量森林植被生產(chǎn)能力的一個(gè)重要指標(biāo)，與諸多因子有著密不可分的關(guān)系，如氣象、環(huán)境因子，自然火災(zāi)、病蟲(chóng)害、采伐等，各國(guó)學(xué)者對(duì)這些因子與 NPP 的密切關(guān)系已經(jīng)有了不少研究，但是還有一個(gè)對(duì) NPP有重大影響的因子就是年齡，事實(shí)上年齡對(duì) NPP 的影響是非常顯著的。 表 41 初植密度 2200 株 /公頃時(shí) NPP 與年齡關(guān)系方程參數(shù)表 SI m b d g R2 8 10 12 14 16 18 20 13 表 42 初植密度 3000 株 /公頃時(shí) NPP 與年齡關(guān)系方程參數(shù)表 SI m b d g R2 8 10 12 14 16 18 20 圖 43 NPP 隨年齡的變化 東北林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 14 立地指數(shù)對(duì) NPP 與年齡關(guān)系的影響 在不同的立地指數(shù)下林分 NPP 隨年齡的變化趨勢(shì)見(jiàn)圖 44 和圖 45。圖 43 為立地指數(shù)從 8 到 20 初植密度為 2200 株 /公頃 和 3000 株 /公頃時(shí) NPP 隨年齡的變化圖，從圖中可以看出，從 8 年之后 NPP 隨年齡的增長(zhǎng)逐漸增加，并且增加的速度越來(lái)越小，最終達(dá)到某一最大值，隨后 NPP 開(kāi)始降低，如果年齡達(dá)到一定值或者有足夠多的數(shù)據(jù)時(shí)， NPP 的變化會(huì)越來(lái)越小，最終達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。圖 42 為初植密度為 2200 株 /公頃和 3000 株 /公頃時(shí)，不同 SI 下生物量隨年齡的變化圖，從圖中可以看出立地指數(shù)越高，總生物量越高，并且隨著年齡的增長(zhǎng)總生物量的差也更加的明顯。在圖 41 中還可以看到初植密度不同時(shí)，生物量也不同。生物量隨著年齡的增長(zhǎng)開(kāi)始增加，然后隨著年齡的繼續(xù)增加，增長(zhǎng)量逐漸增加。 葉更新量與細(xì) 根更新量?jī)烧哧P(guān)系的原理參見(jiàn) Thornton 文章 [21]?？梢愿鶕?jù) White 等人 2022 年發(fā)表的文章 [19]知 Tf =1； Cf 表示葉片碳含量與生物量的轉(zhuǎn)換系數(shù)，根據(jù)以往的研究結(jié)果 [120]，這里采用 。生物量的計(jì)算可以根據(jù)小興安嶺落葉松收貨表，采用上文中的模型公式計(jì)算可得，然后根據(jù)理查德 ( Richards )方程： crtAB ))exp(1( ??? （式 37） 東北林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 10 其中 A， r， c 分別代表最大生物量、增長(zhǎng)速率及林木同化能力，利用計(jì)算得到的生物量可以估算出它們的值，具體參數(shù)值見(jiàn)表 32 表 33，然后求導(dǎo)可得。 3）光能利用率模型，此類(lèi)模型是建立在光合作用過(guò)程和光能利用率的概念上的，所需輸入的參數(shù)少，計(jì)算效率高，實(shí)用性強(qiáng)，因此可以用來(lái)大面積大尺度的 NPP 估算，近年來(lái)備受關(guān)注。代表模型主要有： Miami 模型、 Chikugo 模型 [18]、 Thorn thwaite 模型等。因?yàn)橹T多因素包括氣候、土壤、植被自身特性及其各種自然和人為等因素對(duì)植被生產(chǎn)力的影響，再者使用的數(shù)據(jù)資料以及建模者思想的不同，使現(xiàn)有的NPP 模型在方法和復(fù)雜程度上也有明顯不同，根據(jù)模型對(duì)各種調(diào)控因子的側(cè)重點(diǎn)以及對(duì) NPP 調(diào)控機(jī)理的解 釋?zhuān)F(xiàn)有的 NPP 模型大體分為三類(lèi)：傳統(tǒng)的氣候相關(guān)統(tǒng)計(jì)模型；生態(tài)系統(tǒng)過(guò)程模型和光能利用率模型 [17]。由于人們無(wú)法直接測(cè)量生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)力，因此，目前被人們廣泛接受的一種方法就是利用計(jì)算機(jī)模型估算陸地植被的生產(chǎn)力。 表 31 落葉松生物量相容性模型及相應(yīng)參數(shù) 樹(shù)種 總生物量 Bt lnBt=lna1+b1lnD+c1lnH 地上生物量 Ba 根生物量 Br trra BHDrB 3211 1?? trrrrr BHDr HDrB 3232111 ?? 莖生物量 Bs 冠生物量 Bc arrrrs BHDr HDrB 3232111 ?? arrc BHDrB 3211 1?? 枝生物量 Bb 葉生物量 Bf crb BDrB 211 1?? crrf BDrDrB 22111 ?? lna1 b1 c1 r1 r2 r3 r1 r2 r3 r1 r2 落葉松 首先根據(jù)胸徑和樹(shù)高計(jì)算出 Bt，然后計(jì)算總生物量的各個(gè)分量 Ba、 Br、Bs、 Bc、 Bb、 Bf，則總生物量為枝生物量、葉生物量、莖生物量、根生物量之和，即 B=Bb+Bf+Bs+Br。 生物量計(jì)算 生物量的計(jì)算分為四部分：莖生物量 Bs，枝生物量 Bb，葉生物量 Bf，粗根生物量 Br。利用模型對(duì)林分中各部分及林分的生物總量進(jìn)行預(yù)估。 對(duì)于單木生物量模型，是對(duì)相關(guān)的林分調(diào)查因子進(jìn)行分析，選擇相關(guān)系數(shù)最大的來(lái)構(gòu)建生物量模型，目前主要有以下 5 種經(jīng)驗(yàn)方程可供選擇： W=a*Db、W=a*Db*Hc、 W=a*(D2H)b、 W=a*Db*CW、 W=a*CWb，式中： W 為生物量； D表示胸徑； H 表示樹(shù)高； CW 表示冠幅； a、 b、 c 為待求系數(shù)。 4. 考爾夫 ( Korf )方程： cbtAey ??? （式 34） 式中， ( A， b， c0 )， A 是樹(shù)木生長(zhǎng)的最大參數(shù)值， A= maxy ； b， c 是方東北林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 8 程參數(shù)。 2. 單分子 ( Mitscherlich )式： )1( rteAy ??? （式 32） 式中， ( A， r0 )， A 是樹(shù)木生長(zhǎng)的最大參數(shù)值， A= maxy ； r 是生長(zhǎng)速率參數(shù)。這些生長(zhǎng)方程均呈現(xiàn)出“ S”型曲線，先慢后快，再慢最后達(dá)到平穩(wěn)。 Ru ark 則根據(jù)林木的相對(duì)生長(zhǎng)率隨林木大小的變化不是常數(shù)從而提出 VAR ( Variable Allometric Ratio ) 模型 [15]，此后還有許多學(xué)者對(duì)生物量模型進(jìn)行了研究，得到了不同樹(shù)種的生物量模 型。生物量 模型則是人們?yōu)榱烁玫墓浪闵锪慷⒌囊环N模型。本論文采用的是小興安嶺 19902022 年森林清查的部分樣地?cái)?shù)據(jù) 。 東北林業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文 6 表 21 落葉松收獲表（ SI=14） 年齡（ a） 樹(shù)高（ m） 初植密度 2200 株 /公頃 初植密度 3000 株 /公頃 胸徑（ cm） 株數(shù)（株/hm2） 斷面積（ m2/hm2） 蓄積（ m3/hm2） 蓄積平均生長(zhǎng)量（ m3/hm2 ﹒ a） 胸徑（ cm） 株數(shù)（株/hm2） 斷面積（ m2/hm2） 蓄積（ m3/hm2） 蓄積平均生長(zhǎng)量（ m3/hm2 ﹒ a） 8 2200 3000 10 2138 2915 12 2077 2833 14 2022 2753 16 1962 2675 18 1906 2599 20 1852 2526 22 1800 2454 24 1749 2385 26 1700 2318 28 1652 2252 30 1605 2189 32 1560 2127 34 1515 2067 36 1473 2022 38 1431 1951 40 1391 1896 樣地調(diào)查表 樣地一般