东北云杉相容性立木材积和地上生物量模型研建

以东北云杉为研究对象,利用立木材积和地上生物量实测数据,通过利用总量直接控制和度量误差模型方法,研建相容的立木材积方程、地上生物量方程、生物量转换函数及各分项生物量模型。结果表明:地上生物量模型在引入树高因子后,改善了模型的精度和平均预估误差;所建立的东北云杉一元相容性方程,其立木材积和地上生物量模型的确定系数分别为0.94和0.97,平均预估误差分别为5.36%和3.55%;而二元相容性方程,立木材积和地上生物量模型的确定系数均在0.98以上,平均预估误差控制在3.06%以下。所建立的模型可以用于我国东北云杉林地上生物量的估计。      

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。     

贵州省人工杉木立木材积方程研建

森林蓄积是森林生物量的主要组成部分,是各类森林资源监测的重要指标,森林蓄积的计量标准是立木材积表或材积方程。本文利用贵州省1 840株人工杉木的立木材积实测数据,通过采用度量误差模型方法,研究建立了中心区和一般区的相容性一元和二元立木材积方程及树高曲线方程。结果表明:中心区和一般区的一元立木材积方程和树高曲线方程有显著差异,而二元立木材积方程则相差很小。在此基础上建立了全省通用的二元立木材积方程。      

西藏云杉立木生物量与材积相容性模型研建

利用2011年实测的西藏天然云杉立木生物量与材积数据,采用非线性度量误差联立方程组、分段建模方法,构建了云杉立木地上生物量与树干总材积、地下与地上生物量相容性模型,以及生物量与材积换算、根茎比模型,并分析对比建立的立木地上生物量与材积相容性整体模型与分段模型效果。结果表明:1)将胸径<5cm的幼树与>5cm林木一起进行整体建模,建立的一元和二元立木生物量整体模型预估值在12cm以下径阶产生明显偏差;2)选取合适的分段位置(D=10cm),采用分段建模方法建立的一元立木地上生物量分段模型各径阶偏差明显减小,二元分段模型无系统性偏差;3)研究建立的一元、二元立木地上生物量和材积相容性分段模型的总相对偏差均在±2.5%以内、预估精度均>91.2%,地下生物量分段模型预估精度也>92%。建立的分段模型可用于西藏云杉立木生物量和材积的估计。     

基于不同预测变量的橡胶树地上生物量模型

在海南岛范围内,橡胶林种植面积很大,但对于这种经济树种大多评估它的生产效益和经济效益,很少建立生物量估计模型。基于海南岛54株实测生物量数据,建立橡胶树不同组合自变量非线性回归模型和非线性度量误差模型。由于生物量与自变量之间存在非线性关系,在拟合模型时采用最小二乘建模技术。模型的选择基于解释系数（Pseudo-R²）、均方根误差（RMSE）和平均预测误差（MPE）。结果表明,通用模型的解释系数（Pseudo-R²）和平均预测误差（MPE）分别为0.70~0.94、-0.8%~1.1%,选择基于胸径和木材基本密度的二元模型为最优通用模型。以最优通用模型地上生物量估计值为总量,构建各分项生物量相容性模型,其中树干生物量模型的Rseudo-R²、RMSE值分别为0.92、28.4 kg,拟合效果优于树枝和树叶生物量模型。总体来看,添加树高、树冠和木材基本密度因子进行橡胶树地上生物量模型的构建十分必要。     

云南松不同区域相容性生物量模型的构建

【目的】探索云南松不同区域相容性生物量模型的构建方法,为云南松生物量建模工作提供技术支撑。【方法】以四川、西藏和云南150株云南松地上生物量实测数据为基础,选取基础生物量模型(一元、二元模型),引入以地理区域为特征的哑变量模型,建立不同省(自治区)云南松的地上总生物量及树干、干材、干皮、树冠、树枝和树叶各项生物量的通用模型;然后采用非线性度量误差联立方程组法,建立地上总生物量与各分项生物量的相容性生物量模型,根据方程构成的不同,该方法又分为比例总量直接控制及代数和控制2种方案;对上述模型的拟合效果进行评价。【结果】基础模型中,各项生物量的二元模型的拟合效果较一元模型明显提高。比例总量直接控制及代数和控制2种方案都能有效解决地上总生物量与各分项生物量间不相容的问题,其中二元模型优于一元模型,比例总量直接控制方案及代数和控制方案的拟合效果基本相当;引入哑变量可以有效地将不同地域的生物量模型融为一体。【结论】引入哑变量可减少工作量、增强模型稳定性;综合考虑模型精度和建模工作量,建议采用非线性度量误差联立方程组代数和控制方案构建相容性生物量模型。     

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     

天山云杉人工幼林相容性生物量模型

利用国内外常用的林木各分量生物量独立模型 ,即林木生物量相对生长模型 [W =a(D2 H ) b]研究了天山云杉林木各分量的生物量 ,并采用分级控制、比例分配的方法 ,构造了各分量的相容性生物量模型 .结果表明 :所构造的相容性生物量模型 ,不仅解决了各分量独立模型存在的各分量估计值与总量估计值不等的缺陷 ,而且估计精度并没有降低 ,总体上还略有提高     

东北落叶松和南方马尾松地下生物量模型研建

在国家级森林资源监测中增加森林生物量估计已成为必然趋势,而地下生物量是森林生物量的重要组成部分.以东北落叶松和南方马尾松地下生物量数据为例,对地下生物量模型的两种常用建模方案进行对比分析,指出了存在的弊端,并提出通过利用度量误差模型,建立相容性地上、地下生物量模型和根茎比模型的方法.结果表明:利用度量误差模型方法,能有...     

马尾松不同区域相容性立木材积和地上生物量模型

已有很多国内外学者研究立木材积与地上生物量相容性的问题,但是建模过程中考虑区域因子对模型影响的研究相对较少。针对此问题,以重庆市、四川省和湖北省151株马尾松Pinus massoniana的样本数据为例,采用哑变量和非线性联立方程组的方法,建立了不同区域马尾松通用的相容性地上生物量模型、立木材积模型和它们的转换因子模型。结果表明:马尾松不同区域的模型之间存在差异性;哑变量和非线性联立方程组的方法可以有效地解决不同区域模型的差异性和立木材积与地上生物量模型的相容性;马尾松地上生物量和立木材积的二元模型均优于其对应的一元模型;在独立拟合的地上生物量回归模型中引入立木材积因子,可以有效地改善模型的预估效果;构建的马尾松相容性立木材积和地上生物量哑变量模型评价指标满足中国生物量模型的精度要求（预估精度均高于95%,总相对误差均小于2%,平均预估误差则均小于5%）。     

杉枫轮栽生物量及营养元素分布的研究

对多代杉木萌芽林皆伐后重造细柄阿丁枫（杉阔轮栽）和保留杉木多代萌芽林处理的生物量及营养元素分布进行了研究。结果表明,２６年生细柄阿丁枫人工林平均木生物量、枝叶生物量及其所占比例,根系所占比例及根系组成中中根和细根生物量均高于３３年生杉木萌芽林;林分总生物量,乔木层和生态系统营养元素总量及其枝叶和根系氮、磷、钾元素贮量亦比杉木林的高,说明细柄阿丁枫是杉木低产林分改造比较适宜的替换树种之一。表４参１２     

2种杉木人工林密度与立木生物量的研究

以福建省福州白沙国有林场和南屿国有林场杉木人工林为研究对象,在立地条件相似、林分密度分别为1 300-1 500和2 200-2 400株.hm-2的杉木人工林中设置样地,选取样木进行分层取样测定不同器官生物量,分析林分密度与生物量的关系。结果表明,林分总生物量随密度的增大而增大,高密度林分总的生物量为251.33 t.hm-2,高于低密度林分的生物量,其中树干的生物量最大,为154.46 t.hm-2,占总量的61.87%,超过低密度林分的26%;其次是根的生物量,为57.52t.hm-2,占总量的22.85%,超过低密度林分的22%;枝的生物量最低,为19.80 t.hm-2,仅占总量的7.62%;而叶的生物量最低,为19.55 t.hm-2,仅占总量的7.66%,高于低密度林分的38%,林分各组分生物量的大小顺序为干>根>枝>叶。     

生长模型驱动的杉木林蓄积量动态可视化

树木的生长不仅受到自身遗传因素的影响而且还受外界环境条件的影响.以杉木为例,基于实测数据建立的蓄积量随林龄增长的生长模型以及影响林木生长的立地因子,以实现林分中的杉木林蓄积量可视化表达.在3D Max中构建了杉木三维形态几何模型,结合杉木生长模型与形态模型,采用AE+VB.NET编程,实现了基于ArcScene的杉木林...     

基于BP神经网络的杉木林蓄积量估测研究

以杉木人工林为研究对象,选取与蓄积量预测有关的因子作为样本输入,通过分析神经网络各参数对网络性能的影响得到最佳参数值,构建结构为10∶3∶1的杉木林蓄积量BP神经网络模型,通过模型训练随机抽取46个样本单元数据并预测20个检验样本。结果表明:BP神经网络对于林分蓄积量具有很好的模拟效果,总体拟合精度为88.5%,均方误差MSE=2.95,所构模型合理、稳定,能够快速有效预测杉木林的变化规律。     

杉木人工林林分生长模拟

应用生理森林过程生长模型(3-PG)对杉木试验林的生长进行模拟,选择胸径、树高、干生物量和蓄积量的连年生长量等4个指标,对模型模拟值和实测值进行比较分析。结果表明,模型模拟值与实测值呈极显著的正相关关系(P<0.001),模拟值能解释观测值90%以上的变化;模型模拟的平均精度在85%以上。     

杉木无性系测定林磷素利用效率的比较

对福建漳平五一国有林场17年生不同杉木无性系测定林的生物量及磷含量进行测定,对不同无性系全树磷利用效率及干材磷利用效率进行比较研究,筛选出磷利用效率高的优良杉木无性系.结果表明:不同无性系各器官生物量排序为:干>根>枝>皮>叶>枯枝.M10号无性系干材分配比例最大,M41次之.M41林分总生物量最高,M17次之.从干材生物量看,M41最大,是最小无性系M45的2.01倍.不同杉木无性系中M34的林分磷积累量最大,是参试无性系平均值的1.39倍.M1号杉木无性系全树磷利用效率最高,M10和M17次之,M34最低.M1号杉木无性系干材磷利用效率最高,M10、M9、M17和M41依次递减,而M24、M34和M37较低.M1、M10和M17号无性系为磷利用效率较高的基因型.