北亚热带常绿阔叶林林下灌木生物量模型的建立

【目的】灌木是森林生产力的重要组成部分,探索北亚热带地区常绿阔叶林林下灌木生长模型,为森林生物量及其碳储量估算奠定基础。【方法】在安徽南部查湾自然保护区,选取4种常见林下灌木树种(老鼠矢、乌药、朱砂根和香桂),通过野外实测获得地径(D)、树高(H)、地径平方乘树高(D2 H)、冠径树高乘积(CH)、植冠面积(AC)和植冠体积(VC)等模型参数,拟合生物量模型,基于独立检验数据对模型进行验证,获得生物量最优模型。【结果】各灌木树种单器官及全株生物量模型以D2 H和CH为自变量都具有较高的拟合优度(0.815~0.983)和较小的标准误(SEE)。不同灌木树种、不同器官之间的生物量最优模型选用方程均存在一定差异,以幂函数、二项式方程为主,且模型检验精度均较高(总相对误差(RS)30%,平均相对误差绝对值(RMA)20%)。模型的普适性研究表明,叶、枝和根生物量最优通用模型为W=a+bX+cX2(X为D2 H(叶、枝)或CH(根)),拟合效果较优;而全株生物量最优模型为W=1.423 2(D2 H)0.832 4,拟合指数(FI)=0.960,适用于4种灌木叶、枝、根和全株生物量的估算,但根系通用模型的估算精度低于叶、枝与全株的最优生物量通用模型。【结论】基于生物量模型可以精准地估算亚热带地区的灌木生物量。     

大岗山林区几种常见灌木生物量估算与分析

以江西省大岗山年株林场常绿阔叶林、人工杉木林、天然毛竹林3种典型森林类型为研究对象,调查研究了10种分布较广泛的灌木树种的高度、基径、冠幅范围和干湿比,通过回归分析构建各物种以植冠面积(A)、植株体积(V)、基径与株高乘积(DH)、基径平方与株高乘积(D2H)等为自变量的最优器官和全株生物量模型,并用最优模型对不同森林类型下这10种灌木生物量情况进行了研究。结果表明,单一物种器官和全株生物量最优模型多为二次或者三次方程,叶生物量最优模型采用的自变量多为V或者A,干、枝最优模型采用的自变量多为DH、D2H或者V,根最优模型采用的自变量多为D2H和V,全株生物量最优模型采用的自变量多为D2H或者V。常绿阔叶林、人工杉木林、天然毛竹林下这10种灌木的总生物量分别为1 284.38、1 088.08、968.13 kg·hm-2。     

福建将乐灌木生物量模型研究

以实测数据为基础,采用模型法分析了福建将乐林场粗叶榕、檵木、厚叶冬青、建润楠4种灌木生物量与地径（D）、株高（H）、冠幅（C）、植冠面积（A）、DH、D²H的相关性。结果表明,以DH、D²H为参数构建的w=a+b(DH)+c(DH)²+d(DH)³和W=a+b(D²H)+c(D²H)²+d(D²H)³模型方程能更好地描述灌木的生物量与各形态因子的相关关系;同时,拟合灌木层混合生物量模型,其整株生物量模型为W_总=35.4+4.19×10^-2(DH)+2.03×10^-3(DH)²+1.08×10^-6(DH)³(R=0.921,SEE=0.921)。     

吉林金沟岭林场不同密度天然云冷杉林林下主要灌木生物量模型

为了研究吉林省汪清县金沟岭林场林下灌木的生物量,以该林场3种不同郁闭度(0.6,0.8,1.0)的天然红皮云杉Picea koraiensis,鱼鳞云杉Picea jezoensis和冷杉Abies nephrolepis林为研究对象,以灌木生物量实测数据为基础,用R软件拟合了灌木层出现频率较高的13个物种单一物种生物量最优模型和各物种不同器官的最优模型,挑选判定系数R2和方差分析F值较大,剩余标准差E_SEE和平均相对误差E值较小的作为生物量最优模型,以及探索了不同主林层密度下各物种生物量的差异与分配。结果表明:各物种不同器官最优模型除了青楷槭Acer tegmentosum叶和根,花楷槭Acer ukurunduense干为幂函数外,其他多为一元二次方程或二元一次方程;单一物种混合模型多为一元二次方程或二元一次方程。枝、干最优模型的自变量多为D2H(D为地径,H为株高)和CH(C为冠幅,H为株高);根系多采用因子D2H。林下灌木生物量(W)随着林分密度的减小,出现先减小后增大的趋势,即W(0.6)＞W(1.0)＞W(0.8)。图2表4参27     

基于立地因子及其交互作用的柠条生物量模型研究

森林碳汇是实现碳中和目标的重要路径之一，精确计算森林碳储量具有十分重要的意义。生物量模型是估测森林生物量、计算森林碳储量的重要手段。以宁夏白芨滩林场的典型灌木树种柠条为研究对象，通过样地调查及样本采集，利用非参数双因素方差分析坡向、坡度2个立地因子及其交互作用对柠条各类(总、地上、茎、叶、根)生物量的影响，并基于哑变量模型，构建了立地因子及其交互作用的生物量模型。结果表明，除坡向与坡度的交互作用对柠条叶生物量影响不显著外(P=0.399)，坡向、坡度及其交互作用对柠条其余各类生物量影响均显著(P<0.01)；在柠条各类生物量模型中，以总基径(D)平方和与平均高(H)的乘积(D_t²H)为自变量、以f_i(x)=a+bx_i为基本形式建立的生物量模型拟合精度较高(总、地上、茎、叶、根生物量模型的adj-R²分别为0.645 2、0.671 0、0.623 2、0.600 0、0.502 0)；以坡向、坡度及其交互作用作为哑变量能够显著提高模型的预估能力，其中，对于叶生物量，以坡度...     

长白山林区14种幼树生物量估测模型

以长白山林区林下14种幼树为对象,采用收获法对胸径D1.3≤2.5cm的幼树植株进行随机取样,通过对不同树种各器官和全株生物量的统计,建立了幼树生物量的最优估测模型,并进行了实测验证。结果表明:以地径(D0)和地径平方与株高乘积(D20H)为自变量,拟合的14种幼树各器官和全株生物量最优模型为幂函数,并达到了极显著水平,而且都有较大的R2值(0.712～0.983)和较小的SEE值(0.217～1.122)。幼树器官和全株生物量最优回归方程的R2值,从大到小依次为全株生物量地上部分枝地下部分叶。验证结果表明:以地径(D0)为自变量时,建立的幼树器官和全株生物量模型,对生物量的估测结果均较为准确。自变量为地径平方与株高乘积(D20H)时,怀槐、东北槭等8种幼树器官和全株生物量模型对生物量预测效果较好;除红松、拧筋槭等6种幼树部分器官和全株生物量模型估测效果相对较差外,其他模型均可对生物量进行准确估测。     

都匀市白栎次生林地上部分生物量测定及预估

对分布于贵州省都匀市大河乡的白栎次生林进行了地上部分生物量测定。结果表明,白栎次生林单株及各构件生物量随林木胸径、树高的增大而增加,不同径阶林木单株及各构件生物量之间的差异较大。各构件生物量的分配规律为:树干>活枝>枯枝,其中树干生物量所占比例最大,平均达72%以上。白栎次生林单株及各构件生物量(W)与胸径平方与树高乘积(D2H)之间的关系,可采用幂函数模型W=b0(D2H)b1进行模拟。本文所拟合的3个回归模型精度均较高,可初步用于调查区白栎次生林地上部分生物量的预测。     

云南膏桐人工幼龄林生物量和生产力的研究

采用样方收获法和回归分析法,对云南红河流域膏桐(Jatropha curcas)人工幼龄林的生物量和生产力进行了研究。结果表明,3 a生膏桐人工幼龄林生态系统的生物量为26.025 t.hm-2,年平均净初级生产力为10.827 t.hm-2.a-1;生物量的结构表现为:灌木、草本层>干枝>枯落物>果实>根>叶。对膏桐人工幼龄林各器官生物量进行了回归分析,以地径平方乘株高(D2H)因子与叶、干枝、根和全株生物量相关关系最显著。     

柠条生物量分配格局及可加性估测模型研究

灌木生物量的分配反映了植株对周围环境条件的适应,而灌木生物量模型是估算灌木生物量的重要方法。基于对宁夏灵武市柠条灌木各类生物量及因子的测定,分析了立地条件(SI)对灌木生物量分配的影响,建立了各器官(茎、叶、根)及总生物量的估测模型,并用SI改进,在改进基础上,构建可加性生物量模型。结果表明:1)立地条件对灌木生物量的分配影响显著,坡向的影响大于坡度的影响;2)以W=axb为基础,以体积(V、冠幅与株高的乘积)为自变量建立的生物量模型,拟合精度最高,且除叶生物量外,基于SI改进的生物量模型较原模型在精度上有显著提高;3)灌木的可加性生物量模型较改进后的基础模型在拟合效果上表现更优,预测值与实测值拟合率在58.99%~86.23%。     

银杏生物量分配格局及异速生长模型

以苏北地区银杏人工林为研究对象,选取13株进行整株挖掘,分析不同器官生物量的分配格局,以及地上和地下生物量之间的关系;再分别以胸径(D)、树高(H)、D2H、DaHb为自变量建立银杏各器官生物量模型,选择调整决定系数(R_adj2)、残差平方和(SSE)、平均偏差(ME)、平均绝对偏差(MAE)和平均相对误差(MPE)作为选择最优模型的检验指标,根据检验结果筛选出各器官的最优模型。结果表明:13株银杏的整株生物量变化范围为28.50~320.27 kg,树干生物量占总生物量的49.4%~56.6%,树枝生物量占总生物量的12.1%~18.9%,树叶生物量占总生物量的3.8%~5.5%,根生物量占总生物量的26%;地上部分生物量与地下生物量线性方程的斜率为0.35,具有显著的线性相关性(P＜0.01);枝和叶生物量都集中于树冠中部,树冠上层和下层的枝、叶生物量明显低于树冠中层生物量(P＜0.05),上层和下层生物量之间差异不显著(P>0.05),70%根生物量集中0~1.0 m的土层;枝水平上,基于基径和枝长的枝生物量模型解释量超过95%;在各器官生物量最优模型选择上,以D为自变量的W=aDb的叶、枝、地上部分生物量模型要优于其他模型;树干、根和全株生物量则是以W=aDbHc模型最优。银杏各器官生物量表现为干>根>枝>叶,枝和叶生物量垂直分配上,中冠层占最大比例;基于树高和胸径的相对生长模型可以实现对银杏各器官生物量的准确拟合,银杏生物量及碳储量的有效估算。      

太行山南麓栓皮栎林生物量和材积关系的探讨

[目的]为太行山地区以重量为计测单位的森林测计提供基础,方便该地区森林资源的清查。[方法]根据太行山南麓栓皮栎林的样方调查数据和生物量实测资料,通过回归分析,考察栓皮栎各器官生物量(W)与胸径(D)和树高(H)之间的关系。并探讨栓皮栎材积与生物量间的关系,建立用材积推算栓皮栎各组分生物量的回归模型。[结果]栓皮栎各器官生物量(W)与胸径(D)和树高(H)之间存在显著的线性相关关系,即:Ws=0.932 6D0.590 9(r=0.879 6);Wb=0.099 58D0.048 9(r=0.970 2);Wl=0.011 3(D2H)0.718 2(r=0.982 1);Wr=0.538 1(D2H)0.299 6(r=0.945 6)。栓皮栎可通过以下方程来进行材积和生物量间的换算:Ws=-62.280 2+30.640 9V(r=0.912 8);Wb=-35.678 3+15.41V(r=0.966 8);Wl=0.097 4e15.909 4V(r=0.928 7);Wr=9.531e2.087 6V(r=0.970 1)。[结论]此回归模型的建立方便了该地区森林资源的清查,有着使用简便、省时省力、实用性强、高精度等特点。     

酸枣耗水尺度扩展参数研究

在河北省平山县岗南镇寺家沟村的田边地头随机选择17株直径大小不同的酸枣,通过测定其单株相关指标,建立酸枣单株耗水尺度扩展参数模型,以树高、地径、生物量作为基础,挖掘其与边材面积之间的回归关系,建立回归模型,并用实测值和相关系数等来选择回归模型。经过相关系数、模型、实测检验,并综合测定难易程度,确定酸枣耗水模型的扩展参数。结果表明,将酸枣耗水模型的扩展参数定为地径、地上部生物量、全株生物量3种。模型有,地径与边材面积为 Y＝0.45936 D2地＋0.88467 D地-0.97092,R2＝0.997;全株生物量与边材面积为Y＝2.6×10-12 W3-1.1×10-7 W2＋0.00215 W＋0.96432,R2＝0.994,中间模型为全株生物量与地径：W＝927.02 D2地-2366D地＋1577.8,R2＝1;地上部生物量与边材面积为Y＝8.6×10-12 W3上-2.6×10-7 W2上＋0.00321 W上＋1.07127,R2＝0.940;中间模型为地上部生物量与地径：W上＝681.13 D2地-1890.2 D地＋1350.9,R2＝1.000。     

长白山金沟岭杨桦次生林下幼树生物量模型

为了对杨桦次生林下生物量模型进行补充研究,以长白山金沟岭林场杨桦次生林固定样地为研究对象,采用样地抽样的方法对林下主要树种幼树进行抽样,运用异速生长方程对幼树生物量模型进行拟合。结果表明,林下主要树种幼树生物量模型呈异速生长关系,自变量以地径D0,树高H最为紧密。其中,仅以地径D0作为单一自变量的模型精度明显低于以地径D0和树高H为自变量的模型精度;调整系数Radj2均在0.9以上,平均预测误差MPE范围在5%～49%之间,椴树的枝、叶、根和地上生物量,色木的枝生物量模型相对较差,平均预测误差均达到了40%以上;其次,根茎比与地径D0呈明显负相关关系,与树高H相关性不显著,调整系数Radj2较低,范围仅为0.053～0.507之间。最后,主要树种幼树生物量随着郁闭度的增大,表现依次下降的趋势,即W(0.6)>W(0.8)>W(1.0)。     

杉木种源地理位置的数学模型

<正>杉木种源研究始于一九五七年。20多年来,不少专家致力于杉木种源的研究工作。地理种源试验的重要目的之一:通过种源试验来合理区划种源区域和种子调拨界限,但是由于种源试验规模和数量总是有限的。为了达到上述地理种源试验的目的,就必须研究种源与地理位置的关系。在研究杉木种源与地理位置之间的关系过程中,早期的研究多以定性的方式描述其间关系,而近几年来,多用各种数学模型定量地描述其间关     

林木竞争对红松人工林立木生物量影响及模型研究

基于红松人工林生物量实测数据,研究立木总生物量与各分项生物量(树干、树根、树枝和树叶)分配特征,以 及林木竞争对生物量分配的影响,并建立红松人工林立木总量与各分项的生物量模型。结果表明:叶生物量主要 集中在树冠中、下层且在中、下层的分布无显著差异,枝生物量从上层到下层逐渐增加;林木竞争强度与胸径、树 高、树冠比、树干、树枝、树叶和树根生物量呈显著幂函数关系,随着竞争强度的增大,胸径、树高、树冠比、树干、树 枝、树叶和树根生物量均逐渐减小(P 0.05),而根茎比并不受林木竞争强度的影响;树干生物量占总生物量的百 分比有减小的趋势,树枝、树叶生物量占总生物量的百分比有增大的趋势,树根生物量占总生物量百分比与竞争强 度无显著相关性;本文建立了立木总量与各分项生物量模型,所有模型都能对红松立木生物量进行很好的估计。      

四川洪雅退耕还林地麻竹生物量和碳储量

利用标准样方法结合数据分析法研究了洪雅县还林地麻竹的生物量、碳储量,研究结果表明:①麻竹(Dendrocalamus latiflorus Munro)平均株高为15.57 m,平均胸径为7.89 cm,单株生物量为8.59 kg,总生物量为27.91t/hm2,碳储量为13.79 t/hm2。②各形态因子之间、地上部分各变量之间、总生物量与地上部分各变量之间存在显著或极显著相关性,地下部分各变量与其他变量相关性均不显著(P<0.05)。③各组分与形态因子的拟合中,以杆和形态因子的拟合为最佳,其方程为Y=-5.885+1.446D-0.108H+0.212d;总生物量与形态因子的拟合中,最佳模型为Y=-4.48+1.623D-0.245H+0.47d。④麻竹各器官碳含量介于0.454 2~0.530 6 g/g之间,平均碳含量为0.486 2 g/g,各器官含碳量从高到低依次为:杆>蔸>根>枝>叶。     

杨梅人工林相容性单株生物量模型构建

  目的  构建杨梅Myrica rubra一元相容性单株生物量模型,为杨梅人工林可持续经营及生物量精确估测提供理论依据。   方法  基于48株杨梅标准木实测数据,在以地径、树高、冠幅为自变量建立独立单株生物量模型基础上,运用非线性误差变量模型法,对浙江仙居县杨梅人工林相容性单株生物量模型进行研究。   结果  拟合出的独立单株生物量模型中,以地径(x₁)为自变量的幂函数模型决定系数为最大,叶片生物量(y₁)、枝干生物量(y₂)、根系生物量(y₃)及总生物量(y₀)模型分别为y₁=0.004x₁2.795、y₂=0.003x₁3.048、y₃=0.002x₁3.141和y₀=0.010x₁2.995。以地径、树高、冠幅构建的3个相容性单株生物量模型拟合效果均较好,其中又以地径为自变量的模型决定系数和预估精度最大,模型最优,相关参数c₀、b₀、r₁、r₂、r₃和r₄分别为0.084 0、2.162 7、0.780 0、0.779 9、0.224 3和0.204 5。随地径、树高和冠幅增大,叶片、枝干、根系生物量的分配规律基本相似,枝干、根系生物量占总生物量的比例呈上升趋势,叶片生物量则逐渐下降。各组分生物量随杨梅林龄增大从大到小快速演变为枝干、根系、叶片。   结论  在运用杨梅一元相容性单株生物量模型进行估算时,以地径为自变量的幂函数模型决定系数最大,且模型决定系数和预估精度最大。地径是最适合用于估算杨梅生物量的变量。 图1表4参31