长白落叶松生物量模型的初步研究

采用模型分析法研究了长白山地区长白落叶松的地径(D0)、胸径(D)、树高(H)、枝下高(h)、冠幅(cr)等因子与各器官生物量、总生物量的相关关系。结果表明:各器官及总生物量模型以非线性回归为主,最优模型为:树干生物量Wt=3.05e-005D2H+0.008,树冠生物量Wcr=7.35e-005(D2H)0.805,树枝生物量Wb=-1.3e-010(D02H)2+4.13e-005D02H+0.042,树叶生物量Wl=5.09e-005(D2H)0.679;总生物量Wab=9.23e-005(D02H)0.839。     

相容性生物量模型的建立及其估计方法研究

森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征 ,生物量数据是研究许多林业问题和生态问题的基础 ,因此 ,准确测定生物量十分重要。建立生物量模型是生物量估测的主要手段。以往所建模型 ,存在一个严重的缺陷 ,即各分量模型间不相容。如何解决相容性问题 ,一直是生物量估计领域所面临的一个难题。本文以长白落叶松为实例 ,提出了一种新方法———非线性联合估计法 ,并与比例平差法进行了对比。针对不同建模方法 ,设计了 5种估计方案 ,经过分析比较 ,确定了 1种方案为最优估计方案。该方案以树干生物量作为控制量 ,采取两级联合估计。模型构成如下第一级,W1=f2(x) f5(x),W2=f2(x),W5=f5(x);;第二级,W3=f3(x),W4=f2(x)-f3(x);;第三级,W6=f6(x),W7=f5(x)-f6(x)。本文中模型选型采用了变量逐步筛选法,参数估计采用了加权最小二乘法,以消除异方差现象。同时,提出了5个指标用于模型评价,即参数变动系数C%、总相对误差RS%、平均相对误差EE%,平均相对误差绝对值RMA%和预估精度P%     

相容性生物量模型的建立及其估计方法的研究

森林生物量是森林生态系统的最基本数量特征,生物量数据是研究许多林业问题和生态问题的基础,因此,准确测定生物量十分重要。建立生物量模型是生物量估测的主要手段。以往所建模型,存在一个严重的缺陷,即各分量模型间不相容。如何解决相容性问题,一直是生物量估计领域所面临的一个难题。本文以长白落叶松为实例,提出了一种新方法－－非线性联合估计法,并与平差法进行了对比。针对不同建模方法,设计了５种估计方案,经过分析     

基于3-PG模型的长白落叶松生物量生长预测

【目的】基于3-PG模型预测长白落叶松生物量生长变化,为长白落叶松林分生长规律研究提供依据。【方法】以5块长白落叶松密度试验林连续28年监测数据和24块长白落叶松固定样地3期调查数据为基础,结合各组分(叶、干和根)生物量计算公式,获得每块样地不同调查时间的密度、胸径、蓄积和各组分生物量。根据密度试验林数据校正模型生理参数,结合立地参数和气象参数,通过参数率定、迭代拟合与敏感性分析方法确定长白落叶松3-PG模型的生理参数。采用决定系数(R~2)、平均误差(ME)、平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)和均方根误差(RMSE)评价模型预测能力。选取冠层量子效率(alpha)和初级生物量分配到根的最小值(pRn)进行敏感性分析,并预测肥力等级(FR)为0.2、0.4和0.6时长白落叶松生物量生长变化趋势。【结果】1) 3-PG模型预测值与实测值之间R~2在0.77以上;除叶干生物量比为25.6%外,其他各指标的MRE绝对值均在10.97%以内,预测结果较可靠; 2) alpha和pRn具有较高敏感性,是模型的关键参数; 3)模型预测不同FR下的长白落叶松生物量变化符合树木生长机理过程,且各组分生物量随FR增加而增加。【结论】基于地面数据的参数率定后,3-PG模型能够很好模拟长白落叶松生物量生长变化,可作为一种有效的森林经营预测工具。对于长白落叶松3-PG模型,冠层量子效率(alpha)和初级生物量分配到根的最小值(pRn)是影响预测结果的关键参数。     

与材积兼容的生物量模型的建立

Establishing biomass models is a major way of biomass estimate．To establish biomass model compatible with volume table is the base of realizing the combination of forest biomass survey and growing stock invertory．Based on this point，the progressive variable selection method is used to establish biomass model compatible with volume table for Larix olgensis and　Tilia amurensis，and weighted least squares method is used to estimate parameters for clearing up phenomenon of non-homogeneous variance．In the meantime，the paper presented five indices for evaluation of models，they are coefficient of variation for parameters C_vi， total relative error E_r， average relative error E_m average absolute value of relative error E_a and prediction precision P． All the results show that biomass models established in this paper not only realize compatibility with volume table，but also get remarkable improvement in estimate effect and prediction precision comparing with previous model CAR．According to the results，some reference models are given．     

大兴安岭地区落叶松生物量模型研究

以不同年龄、不同密度的落叶松(Larix gmelini)人工林为研究对象,基于标准地37株标准木的树干解析、枝解析的生物量数据,研究胸径、树高、冠幅等指标与单木各分量(树干、枝、叶)生物量之间的关系,通过统计分析建立了落叶松单木各部分生物量的回归模型,为了解落叶松人工林生产力,并对其进行合理经营提供了科学依据。     

长白落叶松人工林生物量的结构与分布

采用径级标准木和样方收获法,对24a生长白落叶松人工林的生物量和生产力进行了研究。结果表明:24a生长白落叶松人工林分生物量为120.55t/hm2,年平均净生产力为8.47 t/(hm2.a),生态系统的生物量分配格局为乔木层>枯枝落叶层>下木层>草本层,其中乔木层生物量为102.17t/hm2,净生产力为8.09t/(hm2.a),其生物量分配格局为树干>树根>树皮>树枝>树叶;在林分产量结构方面,8 m以下树干生物量占其总量的81.80%,树枝和树叶的生物量主要分布在10～14 m,分别占树枝和树叶总生物量的71.11%和73.05%,地下根系生物量分配格局为粗根(直径大于5 cm)>根头>中根(0.5～5 cm)>细根(<0.5cm),粗根生物量占根总生物量的53.98%。     

冀西北山区华北落叶松人工林材积与生物量研究

以冀西北山区华北落叶松人工林为研究对象,分析了其材积的变化和生物量的分配规律,建立了树干材积和生物量之间的回归模型,结果表明:随着树木的生长,树高达到一定高度后,树高生长减缓,材积的年平均增长量呈增加趋势;各器官生物量分配从大到小依次为干>根>枝>叶,随林龄的增加都呈增加趋势;树干生物量与其材积之间存在着密切的相关关系,回归方程精度高,可用于该地区华北落叶松的生物量和材积的换算。     

基于管道模型理论的长白落叶松叶生物量与径向生长关系研究

目的 为了解长白落叶松单木叶生物量与径向生长之间的关系。 方法 以小兴安岭地区长白落叶松为研究对象,结合管道模型理论,研究单木个体水平和单木内不同方位区间水平上的叶生物量与径向生长的关系,分析树冠分布与径向生长之间的相关性。 结果 叶生物量与胸高处和枝下高处树干直径、断面积、边材面积,近1、2、3、5年断面积生长量均呈显著正相关,使用胸高断面积作为预测因子的叶生物量模型拟合效果最好。单木株内不同方位区域的叶生物量与对应的胸径处和枝下高处的树干半径、断面积,近1、2、3、5年断面积生长量均呈显著正相关。 结论 估测单株叶生物量时,使用胸高断面积作为预测因子的预测精度最高。株内不同方位叶生物量与对应方位的树干半径、断面积及断面积生长量均呈显著正相关,树冠偏冠与髓心偏心具有一定的相关性。     

长白落叶松人工林单木和林分水平的相容性生物量模型研究

目的 构建落叶松人工林单木和林分水平的相容性生物量模型,使之既在数据采集区域内能够表征不同水平下的差异程度,又具有较强的通用性。 方法 基于64株长白落叶松人工林样木生物量实测数据和40个每木检尺样地数据,在考虑和未考虑林龄2种情形下,利用哑变量和非线性似然无关回归方法相结合,构建单木和林分水平的一元相容性生物量模型。 结果 表明：（1）地上及全株生物量模型单木水平下的Radj2均大于0.95,林分水平下的Radj2均大于0.78,（2）利用哑变量考虑林龄因素后,单木水平下各评价指标总体稳定,参数b值范围从0.905 5~2.512 5减小为1.047 0~2.202 8。林分水平下R2提升0.201 9,参数b值范围从0.071 1~1.560 7减小为0.781 1~1.055 1;且具有更小的TRE、MPE和MSE。（3）利用对数转换的线性回归模型,全株及各组分生物量模型残差的分布趋势均平行于横轴。 结论 非线性似然无关回归和哑变量相结合的方法灵活、建模过程简单、模型稳定性好,适用于不同因素下落叶松人工林相容性生物量模型构建。林龄因素对林分模型拟合效果的改善更显著,在建模过程中,单木模型可以不考虑林龄的影响,而林分模型需要考虑林龄的影响。     

基于森林生物量相容性模型长白山天然林生物量估测

利用中国第四次(1997年)二类森林调查数据,借助长白山天然林森林生物量相容性模型,以汪清天然林区为例,对阔叶林、针叶林及针阔混交林等不同森林群落进行森林生物量及其分量的估测,研究区森林生物量密度及碳密度估测值分别为110.06 t/hm2和51.73 t/hm2,碳库估测值为0.0119 Gt C.阔叶林生物量占总森林生物量的59%,在该研究区占主导地位。     

长白落叶松人工林密度效应模型的研究

以１８８夫临时样地资料为主,经过筛选采用改进平行线法对密度效应模型进行了拟合,并对模型的精度进行了检验。结果表明,预估精度平均在９０％以上,符表度要求。     

模型形式和地域对落叶松地上生物量预测的影响

针对树高测定困难且不准确的问题,以东北地区的落叶松实测生物量大样本数据为基础,分别建立一元模型和二元模型,以大样本的树高、胸径实测数据为预测变量,研究模型形式和样本抽取范围对落叶松地上生物量预测的影响。结果表明:一元模型在建模样本抽取的范围内,省级尺度和区域尺度的预测值都和二元模型没有显著差异,而在非建模区域,省级尺度和区域尺度均存在显著差异,且所有径阶一元模型的预测值都大于二元模型。在全部的区域,小径阶树木一元模型的预测值均大于二元模型,在建立模型时应引起重视。     

基于机载激光雷达的落叶松组分生物量反演

目的 构建基于机载LiDAR的落叶松组分生物量反演模型,讨论不同方法对模型构建的影响。 方法 以地面实测样地数据和同步获取的机载LiDAR点云数据为数据源,分别采用多元线性回归（MLR）和随机森林（RF）方法,估测了长白落叶松的组分生物量,利用"刀切法"评价了模型的泛化能力。 结果 表明：（1）MLR筛选得到的Hinterval、H80、D10、D20与各组分生物量普遍表现为显著（P < 0.05）或极显著水平（P < 0.01）。（2）MLR模型的R2高于0.82（枝、叶除外）;RF模型的R2均高于0.91,且均拥有较小rRMSE、TRE值。（3）MDI和MDA方法的变量相对重要值排序均能较好地体现LiDAR变量与生物量之间的关系,MDI在趋势性判断和阈值设定方面更具优势。 结论 LiDAR变量与组分生物量具有显著的相关性。RF拥有更好的拟合效果和泛化能力,MLR则对LiDAR和组分生物量的关系有更明确的解释能力。反演模型能较好地反映林分的现势特征,生物量被低估的现象会随着林龄的增加而逐步增多。     

云冷杉林生物量遥感估测模型研究

利用遥感技术获取森林生态系统生物量是快速获取森林生物量的重要途径.文章以香格里拉县遥感影像图所提取的各植被指数及DEM所提取的地学因子为自变量,以云冷杉林生物量为因变量,建立多元线性回归模型.对模型的精度进行检验,选出最优模型.     

落叶松人工林单木生物量模型研究

以不同林地条件下落叶松人工林为研究对象,根据5块标准地里的25株解析木数据,建立了落叶松人工林单木各分量（包括树干,树枝,树叶和全树重）的预测模型。结果表明：文中所建立树干、全树重的模型精度都高于95%,误差很小,可很好的用于预测落叶松人工林单木的生物量。     

长白落叶松人工幼龄林树皮生物量和养分贮量研究

以佳木斯市孟家岗林场长白落叶松13~18 a生人工幼龄林为研究对象,进行单木活树皮、死树皮(黑树皮、红树皮)的生物量和氮、磷、钾养分分析。结果表明:带皮胸径(x)与去皮胸径(y)的关系为:y=0.942 7x-0.110 5(R2=0.996 8,p0.001);树高或胸径虽然能够用于预测单木各类树皮生物量和树皮中氮、磷、钾贮量,但在对具体林分进行估测时,仍需考虑立地条件。幼龄林树皮总量为4 427.99~6 464.38 kg.hm-2,其中活树皮为1 745.44~3 165.39 kg.hm-2。幼龄林树皮中氮、磷、钾贮量分别为5.119~68.154 kg.hm-2、2.760~36.494 kg.hm-2、4.163~52.839 kg.hm-2,其中活树皮中氮、磷、钾贮量分别为3.981~48.941 kg.hm-2、1.908~23.552 kg.hm-2、3.359~42.079 kg.hm-2。