广东省常绿阔叶林生物量生长模型

目的 研究林分生物量生长模型,以期估算区域尺度上的森林生物量。 方法 利用广东省五期森林资源连续清查数据（1997, 2002, 2007, 2012, 2017）,以30个固定样地为研究对象（每块样地均有30株以上五期保留木,共计1 412株样木）。以Richards理论生长方程为基础,分别构建了基础生物量生长模型、含有林分特征的生物量生长模型、含有林分特征和立地条件的生长模型等不同形式的林分生物量生长模型,比较和评价了不同林分生物量生长模型的拟合效果。 结果 基础生物量生长模型拟合效果最差,调整决定系数Ra2仅为0.475;将林分密度指标引入基础生物量生长模型后,拟合效果得到极大改善,Ra2提高到了0.836;将哑变量引入含有林分特征的生长方程进行立地条件划分后,Ra2达到0.961,拟合效果达到最优。 结论 含有林分特征的生物量生长方程一定程度反映了林分生物量生长与林分密度之间的关系,在此基础上划分样地类别进行参数分级,进一步提高了生物量生长模型的拟合精度,反映了不同立地条件下生产力之间的差别。     

基于林分高度及郁闭度的森林生物量和蓄积量模型研究

随着激光雷达和立体影像航天航空遥感技术的快速发展,目前,我国虽然具备了快速获得林分平均高、郁闭度等相关信息的能力,但缺少利用林分平均高和郁闭度来准确估测森林生物量和蓄积量的模型,这严重影响了激光雷达和立体影像航天航空遥感技术的推广应用。为了对模型的构建进行探研,利用湖南湘西地区地面调查数据中52块杉木样地的林分平均高、郁闭度、株数等数据,通过因子变量组合不同的自变量形式,并分别构建多个不同函数形式的杉木地上生物量、蓄积量反演模型,用决定系数R~2对模型进行评价。结果表明,基于杉木林分平均高、郁闭度构建的因子变量组合与地上生物量、蓄积量之间有紧密的联系。其中:以e为底数的对数形式变量ln(C×HH~2)作为解释变量的杉木地上生物量模型、蓄积量模型拟合效果最佳;指数函数模型能够精确地表达自变量与地上生物量、蓄积量之间的关系;与一次函数模型、幂函数模型、对数函数模型相比,指数函数模型的拟合效果更佳。对杉木林分平均高、林分郁闭度与地上生物量、蓄积量之间的关系进行了有效探究,构建了杉木地上生物量模型、蓄积量模型,以期为建立林分平均高和郁闭度因子估测其它树种的地上生物量和蓄积量模型提供参考依据。     

黑龙江人工落叶松林分蓄积量生物量和碳储量建模

林分水平的计量数表是开展森林资源二类调查必不可少的度量衡。利用黑龙江省国家森林资源清查的53个人工落叶松(Larix spp.)样地实测数据,结合已经颁布实施的《落叶松立木生物量模型及碳计量参数》行业标准,建立了林分水平的基于断面积和平均高的蓄积量、生物量和碳储量模型。结果表明:所建模型的确定系数(R2)在0.91以上,平均预估误差(MPE)在4%左右,可以满足森林资源二类调查的精度要求;提出的建模方法,也适用于建立其它地区或其它树种的林分蓄积量、生物量和碳储量模型。     

北京市主要森林类型蓄积量生物量碳储量模型研建

林分水平的蓄积量、生物量和碳储量模型,是开展森林资源规划设计调查的计量基础。基于北京市2016年森林资源连续清查的1 425个乔木林样地数据,分别利用非线性独立回归估计、误差变量联立方程组和含哑变量的误差变量联立方程组方法,建立了油松林、侧柏林、栎树林、桦木林、榆树林、刺槐林、杨树林、其他硬阔林、其他软阔林、乔木经济林等10种主要森林类型的林分蓄积量、生物量和碳储量模型。结果显示:10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型的确定系数(R~2)都在0.93以上,总体相对误差(TRE)和平均系统误差(ASE)都在±3%以内且多数趋近于0,平均预估误差(MPE)都在5%以内,平均百分标准误差(MPSE)都在15%以内。结果表明:不同森林类型的蓄积量主要取决于林分断面积和平均高,生物量主要取决于蓄积量和林分平均高;含哑变量的非线性误差变量联立方程组方法,是建立林分水平三储量(森林蓄积量、生物量和碳储量)模型系统的可行方法;所建北京市10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型,其预估精度达到相关技术规定要求,可以在实践中推广试用;为进一步提高模型的准确度,可采用基于二元模型计算的蓄积量和生物量样地数据对所建模型进行修正。     

基于异速生长和理论生长方程的广东省木荷生物量动态预测

【目的】将异速生长方程与理论生长方程相结合,预测广东省木荷生物量动态,为广东省木荷林碳汇计量提供模型和方法,为其他树种碳汇计量提供可借鉴的方法学支持。【方法】基于实测样木生物量调查数据,包括40株树干解析资料,构建由胸径和年龄的理论生长方程以及地上生物量和胸径的异速生长方程组成的模型系,利用非线性度量误差联立方程组,在胸径生长速度分级情况下拟合模型参数;基于3期森林资源连续清查固定样地样木数据,对广东省木荷生物量动态进行预测。采用决定系数( R 2)和均方根误差(RMSE)评价模型拟合效果,通过生物量存量估计误差和增量估计误差判断模型预测效果。【结果】在胸径生长速度分级情况下,理论生长方程中年龄对胸径的解释率达0.95以上,比不分级提高0.166 3,均方根误差下降到1.97 cm,降低2.16 cm以上,预测胸径对地上生物量的解释率提高到近0.82;接近独立异速生物量模型中实测胸径对地上生物量的解释率达0.88以上,比不分级提高近0.30,均方根误差下降到51 kg左右,下降30 kg以上。在胸径生长速度不分级情况下,各期生物量存量估计误差变动幅度在-46.31%~77.45%之间,而分级情况下下降到-16.13%~7.06%;在尺度上,分级与不分级均呈相同规律,即单木误差小于林分误差、林分误差小于区域误差。不分级时,单木水平和区域尺度间的误差不大于10%,而分级时小于8%。不同间隔期生物量增量估计误差,不分级时估计值普遍偏大,在32.57%~115.45%之间,而分级时下降到-6.57%~15.77%之间,在单木尺度上不超过±10%;随着尺度增大,增量估计误差不断增加,不分级时单木水平和区域尺度间的误差介于10%~15%之间,分级时稳定在8%左右。【结论】对于理论生长方程和异速生长方程组成的模型系,分级可极大提高模型精度,减小预测估计误差;生长速度不分级时,仅利用胸径或年龄数据,分级时,则可利用2期胸径数据或1期胸径和年龄数据,就可预测未来生物量动态,简单方便,在森林资源连续清查和碳汇造林的碳汇量计量中具有极大应用价值,区域尺度上的估计误差也可基本满足精度要求。     

杉木成熟林生物量生长模型研究

以福建省将乐县国有林场杉木成熟林为研究对象,通过建立16块杉木标准地来获取基础数据。采用比较符合生物学特性的Logistic方程和幂函数方程对生物量进行拟合,根据生物量平均数据,以D,DH为自变量,分别拟合了各个器官(树干、树根、树叶、树枝)和全株的Logistic方程和幂函数。根据残存平方和SSE、总相对误差RS、平均相对误差E1、平均相对误差绝对值E2,AIC,BIC等6个检测评价指标进行方程的4选1筛选。筛选出的最优模型中,幂函数模型3个,Logistic函数模型2个。结果表明:其模型的相关判定系数R2均在0.925~0.932之间;单株杉木各器官生物量占整体生物量的比重由大到小为树干>树枝>树根>树叶。     

用蓄积量估测森林生物量的初步尝试

用收获法测定林分生物量是一个极其繁重的工作。鉴于蓄积量和生物量二指标出自同一林分,而且受林龄、密度、立地和经营活动的影响基本趋于一致。因此,可用蓄积量来估测生物量。文中以杉木为例研究出了两者的回归关系式,并指出这种关系相当稳定,公式有通用性。     

广西沙塘林场巨尾桉人工林生长与生物量动态

以树高、胸径和冠幅为监测指标,对广西沙塘林场桉树高产试验示范林基地中3个巨尾桉(Eucalyptus grandis×E. urophylla)人工林样地进行了13次连续调查,利用该区域前人已建立的桉树二元材积公式和生物量异速生长模型估算不同时期林分蓄积量和生物量,分析巨尾桉人工林不同发育阶段的林木生长特性、生物量组成和分配格局,探讨胸径、树高、冠幅生长及各器官生物量生长随林龄的变化规律。结果表明,巨尾桉生长具有明显的月、季和年变化规律,雨季生长快,旱季生长慢,1～3年生长迅速,4年后生长开始变缓;胸径、树高、林分蓄积量和生物量的月增长动态趋势相同,月增长快速期为4—9月(9月达最高值);冠幅在种植后第2年的9月达到最大值(3.47 m),第2年年底时出现负增长,第4年趋于稳定;2年生时,树高和胸径的连年生长量(7.56 m/a,5.30 cm/a)、平均年生长量(6.63 m/a,4.80 cm/a)达最大值;3年生时,林分蓄积量的年平均和连年生长量(45.60、71.44 m~3·hm~(-2)·a~(-1))、乔木层生物量的年平均和连年生长量(30.42、48.23 t·hm~(-2)·a~(-1))达最大值。不同生长阶段巨尾桉人工林乔木层生物量分配规律显示,随着林龄的增加,叶、枝、根的生物量占乔木层总生物量的比例明显减少,而树干生物量占总生物量的比例显著增加。1～5年生巨尾桉人工林林分蓄积量分别为6.6、65.4、136.8、182.3和201.9 m~3/hm~2,乔木层生物量分别为6.70、43.03、91.27、117.66和135.41 t/hm~2;与其他地点不同林龄阶段林分的比较发现,本试验地的桉树林分生长较快,蓄积量和生物量也比其他区域高。该研究成果将为进一步开展巨尾桉人工林可持续经营研究和林业生产实践提供科学依据。     

两种生物量模型的比较(英文)

CAR模型和VAR模型是生物量模型研究与应用中最为常用的基本形式 .该文用再抽样的方法 ,从模型参数的稳定性、模型的预估能力上较全面地分析与比较了两类模型 .通过对CAR和VAR模型比较得出 :CAR模型相对VAR模型 ,不仅参数估计值稳定 ,而且预估能力强 .     

鸡公山自然保护区森林植被生物量及活碳蓄积量研究

运用鸡公山科学考察资料及1999年森林资源清查资料,采用森林材积源生物量推算方法研究了鸡公山森林植被生物量及其活碳蓄积量。结果表明:鸡公山森林植被生物量总值为309 202t,平均森林植被生物量为111.7t／hm2,高于全国平均水平(77.4t／hm2);鸡公山森林植被的总活碳蓄积量为154 601t,平均活碳密度为56MgC／hm2,高于中国森林植被活碳密度的平均水平(38.7 MgC／hm2),但低于全球平均碳密度(86MgC／hm2)。不同林型活碳蓄积密度分析结果表明,马尾松、杉木和栎类林木的活碳蓄积密度分别为30MgC／hm2,39 MgC／hm2和70MgC／hm2,均高于全国同类型森林植物的活碳蓄积密度的平均值,而次生阔叶混交林的碳蓄积密度略低于全国平均水平。鸡公山自然保护区67％的森林为中龄林,27％的森林为幼龄林,在增加碳蓄积方面还有巨大的潜力。     

一个新的通用性相对生长生物量模型

针对West等(1997;1999)提出的理论生物量模型与经验模型存在显著差异的问题,对应用最广的一元生物量模型M=aDb的2个参数进行专题研究。首先,基于几何学的观点推导出参数b的理论值为7/3(≈2.33),与大量已有研究结果的对比表明,该理论参数值能够很好地描述地上生物量与胸径之间的平均相对生长关系;然后,利用包含1441株样木的5组立木生物量数据对新提出的通用性理论模型进行验证;最后,分析参数a与木材密度ρ之间的相关性,并建立二者之间的线性回归模型。新的模型既简单明了,又能反映不同树种之间的生物量差异,可为建立用于区域性和国家级森林生物量估计的通用性生物量模型提供可行途径。     

森林蓄积量定量遥感估测模型研究

采用印度遥感卫星数据,以云南省高黎贡山自然保护区阔叶林为主要研究对象,设置可能影响森林蓄积量估测的遥感信息因子和可通过GIS获取的因子为自变量,通过逐步回归分析的方法建立了研究区域阔叶林蓄积量估测模型.结合小班面积估测值,计算了各小班相应的蓄积量.     

杉木人工林标准蓄积量收获模型的研究

根据３１块形杉木人工林林分生长过程解析标准地资料，分析了立木株数随林分平均直径变化的规律。通过株数标准化，将各标准地林分蓄积量生长过程数据转换到标准林分（郁闭度１．０）水平，采用改进的８参数Ｃｈａｐｍａｎ－Ｒｉｃｈａｒｄｓ函数，用Ｍａｒｑｕａｒｄｔ迭代法建立了以地位指数和年龄为解释变量的杉木人工林标准蓄积量收获模型，为立地质量评价和森林资源的生长预测提供了依据。     

东北地区主要造林树种幼苗期生物量分配特征与异速生长模型

【目的】分析东北地区10种主要造林树种幼龄期各组分生物量分配特征,建立并筛选单树种和全树种最优生长模型,为该地区森林生物量尤其是幼龄林生物量估算提供模型参考。【方法】在吉林省舒兰市生物多样性与生态系统功能控制试验样地内,2021年7―8月份选取长势良好的植株进行全株取样,每个树种选取15～21株个体,共计200株。测量根系、茎干、叶片各器官生物量及其分配比例,并计算地上部分以及整株生物量。以基径和树高为自变量,以根系、茎干、叶片各器官和地上部分及整株生物量为因变量,建立一元线性、多元线性、幂函数等形式的回归方程,构建单树种和全树种生物量模型,并通过决定系数、参数显著性以及赤池信息标准(AIC)等指标筛选最优模型。【结果】1)10个树种的生物量总体呈现出茎干生物量占比最高(45%)、根系生物量次之(35.5%)、叶片生物量最低(19.5%)的分配格局。随着基径增长,茎干生物量占比呈上升趋势,叶片生物量占比呈下降趋势,根系生物量占比变化不明显。2)10个树种的生物量最优模型均以幂函数形式为主,单树种生物量模型以Y=a(D²H)^b和Y=aD     

湿地松标准蓄积量收获模型的研究

本文根据吉安地区峡江等县国营林场的３５块湿地松林分生长过程解析标准地资料，通过解析木树冠投影面积以及与相邻木树冠重叠面积的计算，建立了株数与胸径回归方程，并转化到标准水平。改进的８参数理查德函数，用麦夸脱迭代法，建立了以地位指数和年龄为解释变量的多形标准蓄积量收获模型。同时分析了模型的特性，为立地质量的蓄积量指标评价提供了依据。     

森林生物量的估算方法及其研究进展

总结分析生物量模型(包括相对生长关系和生物量-蓄积量模型)和生物量估算参数这2类常用的生物量估算方法,提出今后我国在森林生物量估算领域的研究重点:1)整合经验相对生长方程;2)系统研究生物量估算参数的规律性及其不确定性;3)构建以传统估算方法和3S技术相结合的生物量估算系统.     

江西引种杜仲生长和生物量的调查研究

对江西引种的杜仲，从不同种源，立地条件，经营管理下的生长，以及成林杜仲生物量和杜仲皮分配 规律的调查研究得出，无论是高生长还是粗生长及以新梢生长量和叶片数的变化，认为湖南慈利和贵州遵义的种源在江西是适宜的。     

落羽杉属种源研究：生长和生物量变异

对落羽杉属不同种源,家系和树种苗期,幼林期生长量（高,胸径,冠幅）,保存率和生物量及其分配（总生物量、干,枝,根生物量及其比值）进行了５年研究,发现落羽杉不同种源,家系间、内均存在显著的性状变异,变异系数以种源,家系间最大,个体间其次。     

国内外灌木生物量模型研究综述

灌木林是自然界中广泛存在的一种陆地生态系统类型, 是森林资源的重要组成部分。文中对国内外灌木生物量模型的研究现状进行了综述, 从数据采集、建模方法和模型评价3个方面系统总结了灌木生物量模型研建的技术要点。数据采集主要包括样本单元数的确定、测定因子的选定和样本数据采集3部分, 其中样本数据采集又包括野外鲜质量测定和实验室干质量测定2部分。建模方法的重点是确定灌木生物量模型的结构和选择参数估计方法, 而模型评价的核心是选定合适的评价指标。文中从开展国家级森林植被生物量监测的角度提出建立灌木生物量模型的有关建议, 即首先要确定合理的建模样本单元数, 再选择合适的灌木生物量建模技术方法, 还要重视对所建模型的评价, 给出模型的预估精度指标。