如何测定森林生态系统生物量

‘壹’ 生物量是什么意思

生物量(biomass) ，是生态学术语，或对植物专称植物量(phytomass)，是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质(干重)(包括生物体内所存食物的重量)总量，通常用kg/m或t/hm或g/m²表示。植物群落中各种群的植物量很难测定，特别是地下器官的挖掘和分离工作非常艰巨。出于经济利用和科研目的的需要常对林木和牧草的地上部分生物量进行调查统计，据此可以判断样地内各种群生物量在总生物量中所占的比例。
生物量
基本概念
某一时间单位面积或体积栖息地内所含一个或一个以上生物种，或所含一个生物群落中所有生物种的总个数或总干重(包括生物体内所存食物的重量)。生物量(干重)的单位通常是用g/㎡或J/㎡表示。某一时限任意空间所含生物体的总量，量的值用重量或能量来表示。用于种群和群落。用鲜重或干重衡量时，规定用B表示;用能量衡量时，则用QB(也称活体能量，biocontent)表示。
生物量与生产力
广义的生物量是生物在某一特定时刻单位空间的个体数、重量或其含能量，可用于指某种群、某类群生物的(如浮游动物)或整个生物群落的生物量。狭义的生物量仅指以重量表示的，可以是鲜重或干重。与生产力是不同的概念。某一特定时刻的生物量是一种现存量(standing crop)，生产力则是某一时间内由活的生物体新生产出的有机物质总量。t时间的生物量比t-1时刻的增加量(A生物量)，必需加该时间中的减少量才等于生产力，即生产力=△生物量+△减少量。
森林群落生物量
森林群落的生物量是森林生态系统生产力的最好的指标，是森林生态系统结构优劣和功能高低的最直接的表现，是森林生态系统环境质量的综合体现。森林群落的生物量是指群落在一定时间内积累的有机质总量，通常的单位面积或单位时间积累的平均质量或能量来表示。生物量中的现存量则是指活有机体的干重，两者的主要区别在于是否包括林地积累的枯落物。目前普遍使用的生物量概念是后一种含义，即活有机体干重，不包括枯枝落叶层。森林群落生物量包括乔木层生物量、林下植被生物量。林下植被生物量采用样方收获法测定，即在样地中机械布设5-10个1-2m2的样方将其中的草灌木(地上、地下)全部收获称重、并烘干测干重率。以样方的平均值推算全林的林下植被生物量。乔木层生物量的测定比较复杂，方法也比较多，比较常用的是收获法中的等断面积径级法，即根据一定标准选择一组标准木，伐倒后测定其生物量，然后以样本组生物量实测数据构建回归方程，以回归方程推算乔木生物量。

‘贰’ 如何准确估算森林碳汇是全球研究的热点

近些年来, 大气CO 2 浓度上升引起的温室效应及其所带来的一系列生态环境变化已经越来越明显, 解决温室效应所带来的影响已成为广大学者研究的首要目标。有研究表明, 森林植物在其生长过程中可通过同化作用吸收大气中的CO 2, 以生物量的形式将其固定在植物体和土壤中, 使森林成为陆地生态系统最重要的碳汇或碳库[35]。全球的森林面积只占土地面积的27. 6% , 但森林植被碳贮量却占全球植被的77% , 森林土壤的碳贮量约占全球土壤的39%; 单位面积森林生态系统碳储量是农地的1. 9～5 倍[36]。2005 年2 月16 日, 旨在遏制全球气候变暖的《京都议定书》正式生效。这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放。《京都议定书》是在《联合国气候变化框架公约(UN FCCC)》下制定的, 它被公认为是国际环境外交的里程碑, 是第一个具有法律约束力的旨在防止全球变暖而要求减少温室气体排放的条约。《京都议定书》第12 条还确立了清洁发展机制(clean development mechanism, 简称CDM ) (UN FCCC, 1997), 通过该机制, 有减排义务的工业化国家可以在发展中国家实施土地利用变化和林业碳汇项目, 用项目产生的源排放减少和汇清除的增加来实现其所承诺的减限排目标[11]。同时,北半球森林生态系统与大气之间存在着较大的CO 2负通量, 是吸收人类排放CO 2 的一个重要的汇[38, 39]。这些都为发达国家和发展中国家之间在林业领域内的合作提供了机会。我国地域辽阔, 具有广大的森林面积, 利用这一机遇发展以碳汇为目的的森林经营, 发展碳汇贸易不仅可以得到资金和技术上的支持, 同时, 对我国的经济发展也具有积极的意义。
我国的碳汇造林项目起步较晚, 但可喜的是, 在政策的大力支持下, 近几年各地的碳汇造林项目也日益活跃起来。比如我国首个“碳汇”合作项目——“中国东北部敖汉旗防治荒漠化青年造林项目”的正式实施[1], 正是中国国家林业局与意大利国家环境和国土资源部根据《京都议定书》清洁发展机制的造林再造林"碳汇"项目相关规定签署的两国合作造林项目。美国的3M 公司资助300 万美元在四川、云南实施的造林、再造林项目, 目前正在稳步的进行中。
碳汇贸易的快速发展, 随之而来的将要面临的重大问题就是为碳汇而造的人工林碳汇计量方法的
问题。目前, 世界各地的学者对森林碳汇的计量方法已经做出了很大的研究, 归纳起来, 主要分为两大类: 一类是与生物量紧密相关的反映碳累积量的现存生物量清查的方法。另一类是利用微气象原理和技术测定森林CO 2 通量, 然后再将CO 2 的量换算成碳的储量。第一类方法已经在我国得到了广泛的应用, 我国许多专家和学者也对该方法进行了研究。第二类方法在国外已经取得了很大的成果, 到目前为止已经建立了150 多个观测站, 我国在这方面起步较晚, 2002 年, 中科院正式启动了中国陆地生态系统碳通量观测项目, 已经分别在长白山、千烟洲、鼎湖山和西双版纳设立了4 个典型森林生态系统CO 2通量定位观测站[18, 19]。由于各种方法所使用的原理和仪器都有所不同, 在对计量森林的碳汇时结果都有一定的差异, 因此, 本文将着重对各种碳汇计量方法进行归纳整理。
1相关的概念
碳是一切有机物的基本成分, 也是构成生物体的主要元素, 约占生物体干重的一半左右, 碳循环及其空间分布与生态系统的维持、发展和稳定性机制有着密切的联系[2]。在全球变化与陆地生态系统的研究中, 最基础的和最受重视的是全球碳循环问题也即温室气体的“源(source)”和“汇集sink)”的问题,尤其以主要温室气体- CO 2 的源汇为重点研究领域。所谓“碳汇”, 是指从大气中清除CO 2 的过程、活动或机制。大气、海洋及森林等陆地生态系统通常被称为地球上的三大碳库。森林与CO 2 的变化关系密切, 一方面森林生长可吸收并固定CO 2, 是CO 2的吸收汇、贮存库和缓冲器, 另一方面森林的破坏又是CO 2 的排放源。通过造林、退化生态系统恢复、建立农林复合系统、加强森林可持续管理等措施可增加陆地碳吸收量。“碳汇造林”是指通过森林起到固碳作用, 以此来充抵减排二氧化碳量的义务, 通过市场机制实现森林生态效益价值补偿的一种重要途径。清洁发展机制(CDM )下的造林再造林碳汇(Carbon Sequestra2tion) 项目是《京都议定书》框架下发达国家和发展中国家之间在林业领域内的唯一合作机制。根据规定, 可由发达国家提供资金或技术给发展中国家用于温室气体减排, 发展中国家通过发达国家提供的投资和技术来促进本国的可持续发展, 而发达国家可以得到二氧化碳减排量, 来满足其减排承诺。
2碳汇研究的计量方法
森林碳汇计量方法是评价森林碳汇生态效益大小的基础工作, 在此基础上可以开展森林碳汇管理和经济评价, 为全面开展以碳汇为目的的森林经营打好基础。在森林碳汇计量的方法的研究上, 国内外的很多专家已经提出了许多方法。
2. 1生物量法
生物量法是目前应用最为广泛的方法, 其优点就是直接、明确、技术简单。即采用根据单位面积生物量、森林面积、生物量在树木各器官中的分配比例、树木各器官的平均碳含量等参数计算而。最早应用生物量法时, 是将森林通过大规模的实地调查,得到实测的数据, 建立一套标准的测量参数和生物量数据库, 用样地数据得到植被的平均碳密度, 然后用每一种植被的碳密度与面积相乘, 估算生态系统的碳储量[29, 30]。方精云等[4]就是利用生物量方法推算中国森林植被碳库, 采用土壤有机质含量估算我国土壤碳库。计算结果表明: 我国陆地植被的总碳量为6. 1×109t, 其中森林4. 5×109t, 疏林及灌木丛0. 5×109t,草地1. 2×109t, 作物0. 1×109t, 荒漠0. 2×109t,沼泽地0. 8×109t, 其他0. 3×109t。陈遐林运用生物量法对华北各主要森林类型生态系统总碳贮量进
行了计算, 分别为油松235. 082 t hm2, 落叶松54. 140 8 t hm2, 桦木林269. 896 6 t hm
2, 杨树林170. 911 2 t hm2, 柞木林642. 6994 t hm2。各主要森林类型生态系统平均贮碳密度从小到大顺序依次为油松132. 88t hm2, 杨树林140. 10 t hm2, 柞木林188. 79 t hm2, 落叶松203. 38 t hm2, 桦木林448. 04t hm2[5]。
由于树木既有低碳组织, 又有高碳组织, 所以目前在对生物量转化为碳含量时的转换系数大多在
0. 45～0. 55 之间, 但究竟在什么状态下运用什么系数都只是凭经验来选择, 而并没有相应的准确的规定。树木生长是一个动态的过程, 生物量的积累不仅和树种本身有关, 还与立地质量、气候条件等多方面因素有关。即使是相同树种, 在相同立地条件, 相同气候条件下, 其一生的生物量积累也会有明显的差别。同时, 计算生物量时往往只考虑地上部分, 即便考虑了地下部分, 由于取样的困难, 往往也很难得到精确的数据。这样一来, 运用生物量法对森林碳汇进行计量势必会造成很大的误差, 使计量的精度下降。
2. 2蓄积量法
蓄积量法是以森林蓄积量数据为基础的碳估算方法。其原理是根据对森林主要树种抽样实测, 计算出森林中主要树种的平均容重(t〓m- 3), 根据森林的总蓄积量求出生物量, 再根据生物量与碳量的转换系数求森林的固碳量。
郎奎建等认为森林固碳的“因变量是一个附加在林木蓄积生长率上的变量”[7]。杨永辉等采用一定时期内碳库变化主要通过森林蓄积的增加与森林内其它生物成分之间的关系, 求取由于森林蓄积的变化带来的整个森林碳库的变化[8]。法国Peyron 等(2002)通过用不同树种的立木材积乘以它们的换算因子, 计算得出的碳汇。从木材体积到碳吨数的换算因子为: 1m3 木材= 0. 28 t 碳(针叶树和杨树); 1m3木材= 0. 30 t 碳(除杨树外的阔叶树)。李意德等人[9]采用蓄积量法对云南南部热带森林的碳库总量进行了估算, 结果表明, 海南热带天然林(含原始林和天然更新林)的碳库总量为. 719～0. 734 亿t, 云南南部的热带天然林的碳素库总量在0. 653 亿t 以上。因此我国热带林目前的碳总量在1. 372～1. 387亿t 以上。康惠宁等[10]采用蓄积量法对中国森林固碳的现状和潜力进行了估计和预测, 结果表明, 中国森林目前碳积累高于碳释放, 年平均净碳汇量为0. 862 7×108t a, 在未来20 a 内中国森林净碳汇能力约增加773×108t a。
可以说, 蓄积量法是生物量法的延伸, 它继承了生物量法的优点, 如操作简便, 技术直接、明了, 有很强的实用性。但是, 由于是生物量法的继承也就在所难免的产生一些计量误差。在对转换系数的选择上只区分了树种, 而对其它因素却并没有加以考虑, 因此并没有实质性的突破, 在使用时仍然存在很大的误差。
2. 3生物量清单法
生物量清单法, 就是将生态学调查资料和森林普查资料结合起来进行[20]。首先计算出各森林生态系统类型乔木层的碳贮存密度(Pc,M gC〓hm- 1)。Pc = V ×D × r ×Cc式中,V 是某一森林类型的单位面积森林蓄积量,D是树干密度,R 是树干生物量占乔木层生物量的比例,Cc 是植物中碳含量(常采用0. 45[21])。然后再根据乔木层生物量与总生物量的比值, 估算出各森林类型的单位面积总生物质碳贮量。王效科等[14]利用这种方法对各森林生态系统类型的幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林的植物碳贮存密度进行估算, 再根据相应森林类型的面积得到中国各森林生态系统类型的植物碳贮量,最后得出中国森林生态系统的现存的植物碳贮量为3. 255～3. 724 PgC, 而且不同龄级的碳密度差距明显。
生物量清单法的优点是显而易见的。由于有了公式作为基础, 其计量的精度大大提高。应用的范围也更加广泛。但为了达到需求的数据, 往往要消耗大量的劳动力, 并且只能间歇地记录碳储量, 而不能反映出季节和年变化的动态效应。同时, 由于各地区研究的层次、时间尺度、空间范围和精细程度不同, 样地的设置、估测的方法等各异, 使研究结果的可靠性和可比性较差。另外, 以外业调查数据资料为基础建立的各种估算模型中, 有的还存在一定的问题, 而使估测精度较小, 因而需要不断改进、完善[22]。
2. 4涡旋相关法
涡旋相关法(Eddy correlation method) 是以微气象学为基础的一种方法。这一方法首先是应用于测量水汽通量, 20 世纪80 年代已经拓展到CO 2 通量研究中[24, 27]。涡旋相关技术仅仅需要在一个参考高度上对CO 2 浓度以及风速风向进行监测。大气中物质的垂直交换往往是通过空气的涡旋状流动来进行的, 这种涡旋带动空气中不同物质包括CO 2 向上或者向下通过某一参考面, 二者之差就是所研究的生态系统固定或放出CO 2 的量。其计算公式为:
Fc = Q′w ′
其中Fc 是CO 2 通量, Q是CO 2 的浓度,w 是垂直方向上的风速。字母的右上标(小撇)是指各自平均值在垂直方向上的波动即涡旋波动, 横是指一段时间(15～30m in)的平均值。这一思想产生得较早,然而由于需要的仪器设备昂贵, 使得这一技术直到20 世纪80 年代才拓展到CO 2 通量研究中。Euroflux 实验室的科学家应用涡旋相关法集中研究了不同纬度欧洲森林的CO 2 通量的变化[27]。M alhi 等[28]应用涡旋相关技术对热带森林、温带森林和北方森林的季节变化模式进行研究表明, 热带森林全年都表现出净碳汇, 而高纬度地区的森林则在生长季节为汇, 在冬季则为源。刘允芬等用该方法对千烟洲人工针叶林生态系统的碳通量进行分析,得出该生态系统全年各个月都为碳汇, 但碳存储量各月之间变化明显[13]。
涡旋相关法的特点是直接对森林与大气之间的通量进行计算, 能够直接长期对森林生态系统进行
CO 2 通量测定, 同时有能够为其他模型的建立和校准提供基础数据而闻名。但是, 这一方法需要较为精密的仪器, 这些仪器在使用上都有严格的要求, 这样对测量者的素质要求较高。在数据处理, 还需要包括二阶距量变换、坐标轴旋转、能量守恒闭合等多种方法的校正和数据质量控制, 最终才能得到满意的结果。
2. 5涡度协方差法
以微气象学为基础的涡度协方差法(Eddy co2variance method)是最为直接的可连续测定的方法,尽管还存在着一些不足之处, 该方法仍然作为现今碳通量研究的一个标准方法获得了广泛应用
(Goulden , 1996;Law 等, 1999; 王文杰等, 2003)。采用此方法需要对能量、水分、CO 2 进行分别测定。其中能量(风)的测定由三维超声波风速仪来完成, 水分与CO 2 浓度则由闭路式红外气体分析仪来完成。CO 2 通量即林分的净生态系统交换量由10 Hz 的CO 2 H 2O 浓度与垂直风速的原始数据经过协方差计算而来, 平均时间长为0. 5 h (Hollinger 等, 1998;wang 等, 2004)
Fs = Q′w ′S ′式中: Q是空气的密度, S 代表研究的对象物质(CO 2), 上角标(′) 表示与平均值间的偏差, 上划线(—)表示平均值。
我国在陆地生态系统CO 2 通量和其它温室气体研究方面, 尤其是运用涡度协方差法和驰豫涡旋
积累法(Relaxed eddy accumulation)进行温室气体的研究刚刚起步(于贵瑞和孙晓敏, 2006)。王文杰等[16]应用涡度协方差法对帽儿山实验林场老山实验站的落叶松林的CO 2 通量进行了测定, 并将测定的结果与应用生理生态法测定的结果进行比较, 其结果是, 在考虑林下植被的时候, 涡度协方差法的测定结果非常准确。
由此可以看出, 涡度协方差法在对大范围的整个生态系统的碳汇测定时具有很好精度。但该方法
所需要的设备比较昂贵, 操作难度比较大, 实验的周期也比较长。这样一来势必会造成实验成本的增加,所以该种方法目前在国内使用的也比较少。
2. 6驰豫涡旋积累法
随着气象技术的发展, 直接跟踪大气CO 2 与森林的交换来研究森林的碳汇也已经发展起来, 驰豫涡旋积累法就是其中之一。驰豫涡旋积累法是涡旋积累法的发展。Desjardins[25]首先应用这一技术, 其基本思想是根据垂直风速的大小和方向采集两组气体样品进行测量。然而, 这一技术当时并没有获得成功, 因为很难根据垂直风速的大小和方向进行不等时瞬时采样。这一技术的实用型直到在涡旋积累的思想中引入驰豫(relaxed)的思想, 使得不定时采样转换为定时采样, 这一实用型被定名为驰豫涡旋积累法[31]。这一方法需要一维声速风速仪、红外线CO 2 分析仪、快速反应螺旋管阀门、数据比较器、数据记录仪、导管系统以及空气泵等。数据比较器用于比较从声速风速仪所得到的即时垂直风速信号与数据记录仪所得到的一定时间(200 s)的平均值。通过这种比较, 数据记录仪就可以估计涡旋是上行还是下行, 继而开通或关闭连接2 个空气收集袋的阀门。
通过数据记录仪的程序化设计, 红外线CO 2 分析仪间隔一定时间(3 m in) 开启或关闭其通道即可以连续监测2 个收集袋内CO 2 的浓度[15]。由于该方法所应用的仪器都是比较精密的昂贵设备, 加之实际操作过程中要把设备架设到林冠的上方, 这就使监测出现一定的困难, 所以该方法目前
在国内并没有得到很好的应用。在国外该方法在进行森林碳汇计量的时候应用较多。
3小结
综上所述, 各种方法都有其各自的优缺点, 研究人员可以按照不同的目的和要求对森林的碳汇采用不同的方法进行计量。在当前《京都议定书》和清洁发展机制的促动下, 我们需要一种更为直接, 更为精确, 可以针对不同树种, 针对同一树种的不同年龄的计量森林碳汇的方法。可目前运用最为普遍的就是通过测量生物量, 或测量蓄积量, 然后推出碳汇储量, 在众多的研究中, 研究的对象都是大范围的森林生态系统, 或者是省级、国家级的自然保护区, 采用的方法都是通过计算森林生态系统各组成部分的生物量, 再乘以转换因子求算林地的现存固碳总量。即使已有学者通过计算林木各生理部分的碳储量, 其方法也是先计算蓄积量, 在换算成生物量, 最后乘以转换因子。有的国家(森林管理基础好的)用生物量直接计算碳储量。但是无论哪种方法, 在由生物量转换碳储量时都是使用转换系数实现的, 而且所用的转换系数或者不分树种、或者不分林龄, 使用同一的转换系数。这些方法仅适合于大尺度森林植被类型的碳储量计量与评价, 而未能解明不同树种由于碳储存速率变化差异引起的含碳量变化规律; 特别是对树种单一的人工林来说, 究竟单位面积的森林在单位时间内能储存多少碳, 碳汇的多少和人工林的林龄关系又是怎样。因此, 对树木生长过程中的不同林龄的碳汇储量进行计量, 在评价人工林碳储功能方面具有重要的现实意义。

‘叁’ 什么叫地下生物量

地下生物量是指地下某一时刻单位面积内实存生活的有机物质的总量。

生物量（干重）的单位通常是用g/㎡或J/㎡表示。某一时限任意空间所含生物体的总量，量的值用重量或能量来表示。用于种群和群落。用鲜重或干重衡量时，规定用B表示；用能量衡量时，则用QB（也称活体能量，biocontent）表示。

(3)如何测定森林生态系统生物量扩展阅读

生物量测定步骤

1、标准地的建立：

根据标准“生物群落监测中的调查采样”中的规定，建立具有代表性标准地若干地块，一般块数要大于6，每块面积为0.1公顷，形状为正方形或长方形，并用测绳圈好。破坏性调查不能在该固定标准地中进行。

2、标准地环境记录：

记录森林的层次结构、郁闭度、各树种密度、林下植物的种类及状况。

3、样地内每木调查：

在各样地内，对样地内全部树木，逐一地测定其胸高直径、树高并记录，每测一树要进行编号，避免漏测。胸高直径D是采用1.3m高的标杆，在树干上坡一侧地表面立上标杆，在齐杆的上端，用卷尺测定树干的圆周长，以此求出直径（以cm为单位），或用测围尺直接量得直径。

树高H的测定采用测杆或测高器为工具，在测树高时一定要以测量者能看到树木顶端为条件，尽量减少误差，以m为计量单位。

参考资料来源：网络-生物量

‘肆’ 求测量蓄积量和生物量的实验方案 和具体实施步骤！！！

初一上生物的期末总结资料（基因战者整理）
第一单元 生物和生物圈
第一章 认识生物
第一节 生物的特征
一、 生物的特征：
1、生物的生活需要营养 2、生物能进行呼吸 3、能排泄废物
4、有应激性 5、由细胞构成（病毒除外） 6、生长发育 7、能繁殖 8、遗传变异
二、 观察法 P2
第二节 调查我们身边的生物
一、 调查的一般方法
步骤：明确调查目的、确定调查对象、制定合理的调查方案、调查记录、对调查结果进行整理、撰写调查报告
二、 生物的分类
按照形态结构分：动物、植物、其他生物
按照生活环境分：陆生生物、水生生物
按照用途分：作物、家禽、家畜、宠物
第二章 生物圈是所有生物的家
第一节 生物圈
一、 生物圈的范围：大气圈的底部：可飞翔的鸟类、昆虫、细菌等
水圈的全部：距海平面150米内的水层
岩石圈的表面：是一切陆生生物的“立足点”
二、 生物圈为生物的生存提供了基本条件：营养物质、阳光、空气和水，适宜的温度和一定的生存空间
第二节 环境对生物的影响
一、 非生物因素对生物的影响：光、水分、温度等
二、 光对鼠妇生活影响的实验（中考卷子的题目理解掌握）
三、 探究的过程：1、发现问题、提出问题 2、作出假设 3、制定计划 4、实施计划 5、得出结论 6、表达和交流
四、 对照实验 P15
五、 生物因素对生物的影响：
根据同种或异种的关系，生物因素可分为两种：1、种内关系：种内互助（蚂蚁搬食）、种内斗争（两豹争夺羚羊、争夺栖息地）
2、种间关系：寄生（蛔虫）、竞争（狮子和豹争夺食物）、互助（犀牛和犀牛鸟）
第三节 生物对环境的适应和影响
一、 生物对环境的适应P19的例子
二、 生物对环境的影响：植物的蒸腾作用调节空气湿度、植物的枯叶枯枝腐烂后可调节土壤肥力、动物粪便改良土壤、蚯蚓松土
第四节 生态系统
一、 生态系统的组成：
1、 生物部分：生产者、消费者、分解者
2、 非生物部分：阳光、水、空气、温度
二、 食物链和食物网：
1、 食物链以生产者为起点
2、 物质＆能量沿着食物链＆食物网流动
3、 营养级越高，生物数量越少；营养级越高，有毒物质积聚更多，譬如日本的水吴病。
三、 生态系统具有一定的自动调节能力
在一般情况下，生态系统中生物的数量和所占比例是相对稳定的。但这种自动调节能力有一定限度，超过则会遭到破坏。
第五节 生物圈是最大的生态系统
一、 生态系统的类型p29
森林生态系统、草原生态系统、农田生态系统、海洋生态系统、城市生态系统等
二、 生物圈是一个统一的整体p30
注意DDT的例子 （平时练习卷子的题目）

第二单元 生物和细胞
第一章 观察细胞的结构
第一节 练习使用显微镜
一、1. 显微镜的结构
镜座：稳定镜身；
镜柱：支持镜柱以上的部分；
镜臂：握镜的部位；
载物台：放置玻片标本的地方。中央有通光孔，两旁各有一个压片夹，用于固定所观察的物体。
遮光器：上面有大小不等的圆孔，叫光圈。每个光圈都可以对准通光孔。光线用来调节光线的强弱：
反光镜：可以转动，使光线经过通光孔反射上来。其两面是不同的：
镜筒：上端装目镜，下端有转换器，在转换器上装有物镜，后方有准焦螺旋。
准焦螺旋：粗准焦螺旋（又称粗调）：转动时镜筒升降的幅度大；细准焦螺旋（又称细调）。
转动方向和升降方向的关系：顺时针转动准焦螺旋，镜筒下降；反之则上升
三、 显微镜的使用 P37-38 的图要掌握
1、 观察的物像与实际图像相反。
2、 放大倍数=物镜倍数X目镜倍数
3、 放在显微镜下观察的生物标本，应该薄而透明，光线能透过，才能观察清楚。因此必须加工制成玻片标本。
第二节 观察植物细胞
一、 切片、涂片、装片的区别 P42
二、 实验过程P43－44
三、 植物细胞的基本结构
1、 细胞壁：支持、保护
2、 细胞膜：控制物质的进出
3、 细胞质：液态的，可以流动的
4、 细胞核：贮存＆传递遗传信息
5、 叶绿体：进行光合作用的场所
6、 液泡：细胞液

‘伍’ 如何测定森林生态系统的初级生产力

初级生产量的测定方法有很多,这里简列几种：
（1）收获量测定法
用于陆地生态系统.定期收割植被,烘干至恒重,然后以每年每平方米的干物质重量来表示.取样测定干物质的热量,并将生物量换算为 g / (m2·a) .
（2）氧气测定法
多用于水生生态系统,即黑白瓶法.用三个玻璃瓶,其中一个用黑胶布包上,在包以铅箔.从待测的水体深度取水,保留一瓶（初始瓶）以测定水中原来溶氧量.根据初始瓶、黑瓶、白瓶溶氧量,即可求得净初级生产量、呼吸量、总初级生产量.
（36）CO2 测定法
用塑料帐将群落的一部分罩住,测定进入和抽出空气中 CO2 含量.如氧气测定法中的黑白瓶法比较水中溶氧量那样,本方法也要用暗罩和透明罩,也可用夜间无光条件下的 CO2 增加量来估计呼吸量.
（4）放射性标记物测定法
把放射性 14C 以碳酸盐的形式,放入含有自然水体浮游植物的样瓶中,沉入水中经过短时间培养,确定光合作用固定的碳量.因为浮游植物在暗中也能吸收 14C 因此还要用“暗呼吸”作校正.

‘陆’ 地下生物量及其结构测定的意义

生物量（biomass） ，是生态学术语，或对植物专称植物量（phytomass），是指某一时刻单位面积内实存生活的有机物质（干重）（包括生物体内所存食物的重量）总量，通常用kg/m2或t/hm2表示。

植物群落中各种群的植物量很难测定，特别是地下器官的挖掘和分离工作非常艰巨。出于经济利用和科研目的的需要常对林木和牧草的地上部分生物量进行调查统计，据此可以判断样地内各种群生物量在总生物量中所占的比例。

林下植被生物量采用样方收获法测定，即在样地中机械布设5－10个1-2m2的样方将其中的草灌木（地上、地下）全部收获称重、并烘干测干重率。以样方的平均值推算全林的林下植被生物量。

(6)如何测定森林生态系统生物量扩展阅读：

生物量监测

乔木层器官生物量：径阶等比标准木法，每五年一次，分别干、枝、叶、花果、根。

乔木层的生物量是森林群落生物量的最重要组成，对其的准确测定对于研究森林生长和森林生态系统的生产力有重要作用。本标准规定了森林乔木层生物量的径阶等比标准木测定法，适用于森林乔木层生物量的测定，也适用于其它陆地生态系统中乔木层生物量的测定。

径阶等比标准木法按径阶等比选择标准木，对每一株标准木的各器官分别测定其千物质质量，建立其与直径或胸径和高度的回归方程。

将样地中各乔木的自变量（直径、胸径和高度等）代入方程，即可求得各株的生物量。将各株的生物量求和后即得样地乔木层的总生物量。此方法比原始收获法的劳动强度小，比平均标准木法精度高。

‘柒’ 生物量是什么

生物量

生态系统中，在某一时间内，单位面积或单位体积内所含的一个或几个生物种，或一个生物群落所有的个体总数。例如，我国大连浅海泥沙中，生活着一种瓣鳃纲动物━━蛤仔，最大生物量为每平方米72个，重122.44克。
科学家测得，热带雨林平均每年每平方米能生产2,200克干的有机物；岩石、沙漠和冰地平均每年每平方米只有3克；海洋每立方米则是330克。由于生物体含水量差别很大，所以通常用干重而不用湿重。生物量也可以用热量单位，如卡、千卡来表示。例如，一只田鼠干重10克，每克的热量换算值为5.6千卡，它的热量就是56千卡。假如某一个生态系统中共有1,000只田鼠，平均每只干重10克，那么这田鼠种群的生物量为10,000克，或者为能量56,000千卡。
在生态系统中，绿色植物通过光合作用，把太阳能转变成化学能贮存在自己制造的有机物中，这些有机物称为初级生产量。植物被动物吃掉以后，动物得以生长、发育，它们的产量叫次级生产量。在生态系统的物质和能量流动中，人们希望初级生产量与次级生产量保持动态平衡，否则生态环境就会受到破环。
随着人类社会的发展，人们对物质和能量消耗不断增大，能源危机、粮食危机、生态环境破环威胁着人们的正常生活。因此，世界各国对生物量的转化极为重视，同时十分注意生物量的合理利用和开发。例如建立能量种植园，大量栽培高光效植物。中外，通过人为地控制细胞光合作用 "装置"，生产人类的理想燃料氢气，研究生物量的气化，生产煤气、甲醇等，前景也十分诱人。
科学家认为，在20世纪80年代关键性技术领域里，生物量转换技术将日益发挥重要作用。资源短缺和涨价使得逐渐应用新的生物量转化技术更加富有经济意义，它将为人类提供丰富的产品。

‘捌’ 植物生物量的测定

植物细根地下生物量测定方法汇总及其特点

植物地下生物量测定的具体方法很多，综合各相关文献，可将其归纳为三大类:直接收获法;模型估算法;数字图像法。

l直接收获法

根据操作方法的不同，又可以分为挖掘收获法，钻土芯法和内生长土芯法。1(I挖掘收获法挖掘收获法包括传统挖掘法和挖土块法。传统挖掘法一般是在所选择植株的周围挖沟，去除土壤，露出整个根系，观测根的形态和生物量，它是植物根系研究中常用的最古老方法。挖土块法是在传统挖掘法的基础上发展起来的，主要是通过挖掘一定体积土块，然后将含有根系的土壤全部收集到一定容器内，放人孔筛或尼龙网袋中用水冲洗，将冲洗出来的根进行分离、烘干、称重，从而获得一定土体的根系生物量。挖土块法几乎适用予所有的研究，因为它能同时获得植物的粗根和细根，只要条件允许就可以挖掘到任何想要的土样。该方法广泛适合于农田、草地、森林等多类生态系统，但土块大小需要随生态系统或物种的不同进行实时调整。挖土块法如果取样点选择科学，并有足够的重复数，可以获得可靠的直接观测数据。同时，该法操作简单，不需要专门仪器，是目前草地生态系统研究中使用最多的方法。但该方法存在以下缺点:(1)土块的挖掘和处理需要大量的人力;(2)对土块的挖掘及输出会对土壤和植被造成严重破坏;(3)在实际操作中易受土壤体积和土表面积的限制，同时由于工作量的制约，往往很难达到理想的采样重复数，使测定结果达不到该方法应有的可信度;(4)由于是破坏性取样，故不适合做时间上的动态观测研究。挖掘收获法的共同特点是:实地测定，数据相对可靠，但是测定过程中需要高强度的劳动，且对实验地的破坏很大。基于挖掘收获法存在的缺陷，很多新方法在努力弥补这些不足中获得发展。

1(2钻土芯法，由于挖掘收获法费时耗力以及重复次数的限制，人们开始尝试使用某些工具来达到对测定方法的改进。经过几十年的钻研和尝试，20世纪60年代土钻被正式开始使用进行植物地下生物量的测定[1引，这类方法被称为钻土芯法。该法是利用土钻采集土样，从而达到对植物地下生物量的测定。土样的处理过程同挖土块法。此法最主要的工具是土钻。土钻的直径和取样重复数，根据植物根分布特点、异质性及取样频度和要求精度等具体实验情况进行选择。适宜钻径的选择对实验成功十分重要，目前，对于土钻适宜直径的选择和各直径下对应的取样次数的确定还没有统一的标准，在不同类型生态系统中使用的变换参数也缺乏明确的规定，一般情况下大多采用7,10cm的钻径且每个取样点取样不得低于4钻。钻土芯法继承了挖土块法的优点，同时较挖土块法取样迅速、简便、容易、覆盖面积大，由此减少了环境异质性误差，测定结果更为精确，对土壤和植被的破坏也轻于挖土块法，是研究森林生态系统细根及草地、农田等生态系统地下部分的较好方法。但在使用时要注意根据实验地具体情况选择适当的钻径和取样次数，否则容易造成数据代表性降低甚至缺失。考虑到钻土芯法在取样成本和实验地保护方面的绝对优势，建议在草地生态系统研究中推广使用此法。

‘玖’ 如何利用地上生物量求出地下生物量

乔木层器官生物量：径阶等比标准木法，每五年一次，分别干、枝、叶、花果、根。乔木层的生物量是森林群落生物量的最重要组成，对其的准确测定对于研究森林生长和森林生态系统的生产力有重要作用。本标准规定了森林乔木层生物量的径阶等比标准木

‘拾’ 可以利用NDVI计算生态系统的植被生物量么

植被指数（NDVI）能够应用在检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐射误差等，其主要应用如下：1、运用NDVI植被指数进行草地长势监测；2、社会-生态系统种动态等级结构研究； 3、通过地球观测卫星获得地面真实数据； 4、杂草覆盖绘图；5、作物产量/密度估计;6、用NDVI 判断植物生长的状态：植物叶绿素发生光合作用而吸收红光，所以长势越好的植物吸收红光越多，反射近红外光也越多。所以NDVI能反应植物生物量的多少，NDVI越大，植物长势越好。 7、NDVI可用于林火监测，弥补了地理信息系统难以随时更新的数据不足，排除了云体对床干起的干扰，提高了森林火灾监测的准确性，及时性和可靠性。