相容性生物量模型研究

从模型相容性的定义出发 ,以各分量生物量独立模型为基础 ,通过林木各分量的代数关系 ,研究最终构造了各分量的相容性模型     

一种与材积相容的生物量模型

从生物量与材积的相容性出发,本研究构造了与材积相容的各分量生物量模型,用４ 个指标对新建生物量模型进行了评价并与ＣＡＲ模型进行比较．结果表明,新建生物量模型预估精度明显高于ＣＡＲ模型．     

黑龙江省红松人工林立木生物量估算模型的研建

基于红松人工林生物量调查数据,选出了红松人工林总量与各分量最优基础模型,在此基础上利用非线性度量误差联立方程组估计的方法,分别以总生物量和树干生物量为基础分级控制的方案建立了总量及各分量（地上、根、干、枝、叶和树冠）之间相容性生物量模型,并采用加权回归的方法进行异方差的消除。结果表明:最优基础模型和相容性生物量模型的相关指数R2为0.80~0.99,模型拟合率EF为0.82~0.98;在模型的预测精度方面,总生物量和各分量生物量模型的预测精度绝大多数在82%以上,其中树干生物量的预测精度最高,树叶生物量的预测精度最低。总体来看,采用以总生物量为基础分级控制方法建立的相容性模型效果稍好,总量与各分量生物量最优基础模型与相容性模型的各项拟合和检验指标差异不大,这2种形式的生物量模型均能很好地预估红松人工林立木生物量。      

含度量误差的毛竹相容性生物量模型

相容性生物量模型能解决一套数据估算一套生物量分配结果,避免因采用各最优独立模型导致各分量估计值相加与总量不相等。以毛竹(Phyllostachys edulis)生物量估算为例,建立生物量方程和生物量比值因子方程为基础模型,利用度量误差模型模拟相容性生物量模型系统,比较以生物量方程为基础的总量分级控制法与以生物量比值因子方程为基础的总量直接控制法间的差异,通过联合估计法解决相容性问题。结果表明:改进异速生长方程拟合的毛竹独立生物量模型精度高(R2值达0.83以上),胸径是独立生物量模型的最佳解释变量,竹度对竹杆、地上、地下生物量影响较大,而冠长对树冠(枝、叶)生物量影响较大;以分级联合控制法和直接控制法拟合的相容性生物量模型检验基本一致,综合而言,总量生物量比值因子方程为基础的直接控制法较优。所建立的最佳相容性生物量模型系统,地上、竹杆的平均预测相对误差达到25%以内,模型拟合精度R2均达0.83以上。     

基于非线性度量误差的杉木相容性生物量模型

以福建将乐国有林场人工杉木生物量实测数据为基础,利用非线性度量误差模型,建立了地上生物量与干材、干皮、树枝和树叶的相容性方程,并对模型的精度和适用性进行了检验。结果表明：非线性度量误差模型方法有效解决了生物量总量与分量之间的相容性问题,建立的相容性方程拟合效果好,预估精度高,可以较全面、客观地反映各分量之间生物量的分配关系。     

小兴安岭长白落叶松相容性生物量模型的构建

为了提高林木生物量的估测精度,基于长白落叶松标准地调查和标准木生物量,逐步筛选胸径、树高等林木特征因子,构建了单株木、地上部分、树干、根系、树枝、树叶生物量的独立估测模型。根据林木生物量相容性理论,以树干生物量作为控制量,利用单株木生物量中各组分之间的代数关系,通过联立独立模型求解得到单株木相容性模型。同时将样本分为4组,利用5个相对误差指标(即参数变动系数C,总相对误差Rs,平均相对误差E,平均相对误差绝对值Re,预估精度P)来综合评价模型。结果表明,建立的长白落叶松单株木相容性生物量模型结构简单、参数稳定、预估精度较高,可以较全面、客观地反映各组分之间生物量的分配关系,实现模型估计值之间的相容性,提高了林木生物量估测精度。     

基于SPSS相容性林分生物量非线性模型研究

林分生物量是森林生态系统最基本的数量特征,是研究许多林业问题和生态问题的基础.建立林分生物量模型是进行林分生物量估测的主要手段.以往所构建模型存在一个严重的缺陷,即各分量模型与总量模型之间不相容.本研究根据闽江流域杉木林分的生物量实测数据,从模型相容性的定义出发,分析各分量的代数关系,利用SPSS统计分析软件构建了林分各分量的相容性模型.研究结果表明:利用SPSS统计分析软件能够快速地构建各种林分非线性模型;本研究所构建的相容性林分生物量非线性模型预测精度较高,可用于实际生产中,且所采用的方法具有较好的通用性.     

基于R非线性加权回归的灌木相容性生物量模型

以福建省灌木生物量实测数据为基础,以R软件构建根、枝干、叶非线性相容性模型,同时以各分量独自拟合模型的方差建立的加权回归方程作为权重,构建灌木相容性生物量模型。结果表明:利用R分析软件能够快速地构建非线性相容性模型,而且能较全面、客观地反映各组分之间生物量的分配关系。     

满归地区偃松单木生物量模型1）

为了解偃松单木地上生物量及其分配模式,采用嵌套回归法对偃松伐倒木进行调查,用异速生长方程建立各组分的独立生物量模型,并对模型进行相容性处理。结果表明：偃松单木各组分相容性生物量模型的拟合效果均显著,决定系数均大于0．80。     

基于岭回归的思茅松单木生物量复合模型构建

为进一步提高思茅松单木生物量模型的估计精度,采用与材积兼容的生物量模型构造各分量模型,再筛选出最优模型形式构造了线性和非线性复合模型,通过模型4个评价指标对拟合的简单非线性模型,线性和非线性复合模型进行评价。结果表明:思茅松总生物量线性复合模型系统偏差较小,与数据拟合程度更好,预测精度更高,具有可解释性,并且以该方法构造的生物量模型能进一步提高估计精度。     

天山云杉种群种内竞争

用Hegyi的单木竞争指数模型对天山云杉种内竞争强度定量分析结果表明，种内竞争强度随着林木径级的增大而逐渐减小，当天山云杉胸高直径达到18～22cm以上时，竞争强度变化很小，部分指数随着龄级的变化呈现类似的变化规律。     

华北地区栓皮栎根径相关模型及材积表研建

基于华北地区149株栓皮栎解析木的数据,先建立了3个表现良好的独立模型,包括带皮胸径--去皮根径线性模型、带皮胸径--树高幂函数模型和基于自然对数转换变量的带皮胸径、树高--去皮材积线性模型。之后基于这3个独立模型,运用误差变量联立方程组的方法建立了1个相容性根径--胸径--树高--材积模型系统,并由此得到基于根径、胸径和胸径树高的相容材积式(表)。相容性模型系统中,各模型的6项统计指标、模型残差图、Shapiro Wilk检验及独立数据检验结果表明:各模型均无异方差现象,模型残差服从正态分布,且各模型在拟合阶段和检验阶段的残差范围都较因变量的范围窄。上述材积式(表)的精度在96.9%以上,可用于华北地区栓皮栎林木材积的估测,且为华北地区栓皮栎林区解决和处理盗伐、滥伐案件提供依据。带皮胸径-树高模型作为森林生长与收获模型系统的一个重要组分,可被用来在已知胸径的情况下推算平均树高,进而推算森林蓄积量和生物量等因子,对森林调查具有重要意义。本研究建立的模型及数表仅适用于胸径范围在5~21 cm之间的华北地区栓皮栎树木的估测。      

小兴安岭主要树种生物量的理论模型

为了研究大尺度森林生物量,利用高精度的林木生物量模型准确估算单木生物量,以树木胸径D为基本自变量,采用chebyshev正交多项式系构建新的自变量组合,并利用偏最小二乘方法进行回归,建立了小兴安岭15个树种的生物量理论模型,并将之与采用常规生物量模型建立的模型进行了精度比较.结果表明:生物量理论模型方法对样本的拟舍效果...     

不同尺度天山云杉活立木空间结构分析

以新疆西天山国家级自然保护区天山云杉为研究对象，基于2014年7-8月天山云杉大样地所有胸径(DBH)≥1 cm的活立木胸径、树高、空间位置等调查数据，采用林分空间结构一元分布和二元分布分析方法，通过计算不同尺度天山云杉活立木林分空间结构参数，量化评价天山云杉活立木林分空间结构。结果表明，天山云杉活立木林分空间结构在小尺度上变化较大，当尺度≥80 m×80 m时变化趋于稳定，林分空间分布为随机分布，生长竞争处于中庸状态，不同尺度林分平均胸径变化范围为42.53~45.21 cm，林木个体生长差异小，树种组成以天山云杉占绝对优势，少量伴生其他乔木树种，幼树幼苗少，保护区需要采取抚育间伐和人工促进天然更新技术措施来调整林分空间结构，适当增加天山云杉伴生树种，既有利于提高林分混交度，维持生态系统生物多样性，也有利于天山云杉天然更新，保持生态系统健康稳定发展。     

天山雪岭云杉生物量分配格局及异速生长模型

  目的  雪岭云杉Picea schrenkiana是新疆山区重要树种。了解雪岭云杉地上地下生物量分配及碳储量，对新疆森林资源调查具有一定意义。  方法  采用整株收获法分析30株雪岭云杉地上地下生物量分配格局，利用胸径(D)、树高(H)和胸径-树高(D2H、D3/H和DbHc)作为变量建立树干、树枝、树叶、树根、地上及整株生物量异速生长模型。  结果  雪岭云杉树干、树枝、树叶及树根生物量存在显著性差异(P＜0.01)。整株生物量为12.04～2 014.34 kg·株?1，地上和地下生物量分别为10.16～1 475.17和1.88～539.18 kg·株?1，树干、树枝、树叶及树根生物量占整株生物量的56.86%、13.03%、5.96%和24.15%，根冠比为0.08～0.55。植株水平上，建立基于胸径及树高变量的各器官生物量模型，其中树根生物量的最优生物量模型为W＝a(D2H)b，其他器官生物量模型均为W=aDbHc。影响云杉生物量的主要环境因素重要性排序依次为坡位、坡度、海拔及土壤厚度。  结论  基于胸径-树高因素的异速生长模型可以较好地实现雪岭云杉各器官生物量的拟合，可对其生物量及碳储量进行有效估算。图4表3参30     

云杉种和种源生物量的测定

通过对新疆阜康试点云杉地理种源试验的5年生苗生物量测定分析,选出该点单株生物量最大的种源是黑龙江双丰的红皮云杉;抗寒性最好的是新疆阿尔泰富蕴的西伯利亚云杉;抗旱、耐瘠薄能力最强的是新疆乌苏的天山云杉.通过综合分析为阜康林区选出黑龙江双丰的红皮云杉,新疆哈拉吐鲁克、沙湾、新源的天山云杉,以及内蒙古赤峰的红皮云杉等速生性、抗逆性均较好的种源.     

青海大通地区人工林林下植被结构及其生境分析

采用样地、样线调查法,对青海省大通县的人工林林下植被的物种组成和优势种进行了初步研究。结果表明:人工林为草本、灌木的发育和植物群落的演替提供了必要的场所。针叶林如紫果云杉纯林、华北落叶松纯林及青海云杉×华北落叶松混交林的林下植被类型为耐荫植物;阔叶林如青杨纯林、白桦纯林的林下植被类型为喜光性杂草;混交林如青杨×沙棘、青杨×青海云杉、白桦×青海云杉混交林的林下植被类型为喜阴性植物。阔叶纯林及阔叶混交林的林下植被生物量相对较大,而针叶纯林及针叶混交林下植被生物量相对较小。     

落叶松人工林节子内部特征变化规律研究

以落叶松人工林为研究对象,采用枝解析和节子剖析技术,获取了95株解析木和2 165个节子数据,以树木和节子自身因子为自变量建立了节子内部特征模型,包括节子直径和角度模型、节子中健全节和疏松节长度模型。模型很好地描述了节子内部特征因子的变化规律,揭示了节子内部特征因子随林木和自身变量变化的机制。结果表明:节子直径、节子角度和健全节长度都随着其所在位置高度的增加而增大,随着树木胸径的增大而增大;疏松节长度随着胸径的增大呈现增大趋势,但节子自身直径大小对其影响也较大。应用独立检验样本对所建模型进行检验,精度达到了95%以上,这些模型可以应用到林木生长模拟系统中,增加模拟效果。节子内部特征变化规律的研究也有助于揭示枝条的生长与死亡机制,对开展整枝抚育从而提高木材质量有重要意义。      

赣南森林生态系统倒木特征研究

对赣南地区常绿阔叶林、杉木林、毛竹林、马尾松林4种不同森林类型30个样地内不同分解等级倒木数量特征进行研究。结果表明,不同森林类型倒木生物量和材积分别为0.04～14.60 t／hm2、0.60～23.00 m3／hm2,常绿阔叶林倒木生物量和材积最大,且与其他森林类型差异显著;不同分解等级倒木比例差异较大,中度分解倒木所占比例最大,为60.7％,轻度、重度所占比例分别为22.1％、17.2％;赣南森林倒木材积分布以Ⅴ径级木（中央直径≥20 cm）为主,占36.4％,Ⅲ径级木（中央直径10～15 cm）次之,占25.8％,Ⅰ径级木（中央直径0～5 cm）最小,占0.3％。