区域尺度杉木生物量通用相对生长方程整合分析

对已发表的我国南方不同地点的杉木林生物量数据和方程进行整合分析(Meta-analysis),建立适合大尺度的杉木生物量估算通用相对生长方程。结果表明:通用相对生长方程拟合杉木树干、地上部分和全株生物量数据程度最高(相关系数R20.92),根生物量的拟合较好(R20.87),叶和枝的拟合较差(R20.78)。仅用胸径(D)作为自变量与引入胸径、树高因子(D2、H)相比,拟合的相对生长方程的相关系数相差不大。估算的各组份生物量叠加后,与地上部分和全株树木生物量方程估算值的相容性较好,其相关系数在0.99以上。方程检验结果与发表的全株生物量方程比较表明,整合分析数据拟合的通用相对生长方程能满足估算大尺度杉木地上部分和全株生物量的精度要求,可以用来估算区域杉木林的生物量和碳贮量。     

杉木人工林树根生物量模型的研究

以杉木人工林单木树根生物量为因变量,胸径、树高为辅助变量,拟合了18个回归方程。选择相关指数、平均绝对误差、平均相对误差、平均系统误差和预估精度作为评价指标,应用灰色关联分析法对各个方程进行综合评价,筛选出杉木人工林树根生物量模型,为生产应用提供科学依据。     

广东天井山27 a生杉木人工林地上生物量研究

采用标准木法对广东省天井山林场27 a生杉木人工林的地上生物量进行实测,采用胸径(D)、树高(H)参数建立了生物量回归模型,研究该人工林地上总生物量(AGB)在森林各层次及各器官中的分配规律。结果表明:(1)与以单一胸径为自变量相比,树高的引入并没有显著提高方程的预测精度;乔木层地上总生物量(Wa)、树干生物量(Ws)可选用二次方程、三次方程或幂函数来拟合,而树皮生物量(Wbark)、枝叶生物量(Wb+l)以多项式模型效果好;(2)地上平均总生物量为141.02 t/hm2,乔木、灌木、草本和凋落物层分别占95.20%,0.27%,0.33%和4.20%,乔木层生物量(134.25 t/hm2)中树干、枝叶、树皮分别占81.77%,10.79%和7.43%;(3)乔木层的立木密度在各径阶的分布为高斯正态分布,但生物量为偏态分布,大径阶比小径阶分配更多的生物量。     

桉树生物量估算模型及与IPCC法的对比分析

为构建适用于区域桉树人工林生物量异速生长方程,收集整理桉树林的生物量文献数据,拟合测树因子(胸径和树高)与地上、地下和单株生物量间的回归关系。结果表明:单自变量模型中,基于胸径因子的方程拟合优度高于树高因子。双自变量模型中,树高因子的添加仅对单株生物量拟合优度提高了0.7%～1.5%。模型的预测值与实测值的比较及相容性分析表明,方程lnW=-2.833+2.301ln D+0.352 1lnH对地上生物量预测效果最优,精度达94.6%;方程lnW=-5.175+0.939ln D~2H对地下生物量预测效果最优,精度达66.8%;方程lnW=-2.960+0.896ln DH~2对单株生物量预估效果最优,精度达95.5%。分量模型与单株模型相容性较好。桉树人工林BCEF和R的平均值分别为0.634 1(n=65,SD=0.132)和0.205 6(n=76,SD=0.089)。IPCC法对林分生物量估算精度高于异速生长方程,达到95.3%。因此,建议采用IPCC生物量估算参数法进行区域尺度桉树人工林生物量估算。     

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.     

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。     

基于不同立地质量的杉木生物量遥感估测

[目的]研究不同立地质量对杉木生物量遥感估测精度的影响,为进一步提高和完善森林生物量遥感监测体系提供一种新的思路和方法。[方法]以2007年建德市森林资源二类调查数据和TM影像为研究材料,采用蓄积量—生物量换算因子连续函数法计算杉木林生物量和地位级法评价立地质量等级,比较杉木立地质量好、中等、差和不分地位等级4种生物量遥感估测模型,并进行精度检验。[结果]表明:(1)以TM遥感影像主成分分析中第一主成分为自变量的模型拟合效果最好,决定系数R2均在0.69以上,最高0.855。(2)利用预留独立样本对模型精度进行验证,不分地位级总体估测精度为87.78%,分立地质量等级好、中、差3种类型总体估测精度分别为97.37%、95.82%、98.23%。分不同立地质量类型可以提高杉木生物量遥感估测精度。[结论]研究结果为森林生物量遥感估测提供一种改进的思路,且为提高森林生物量和碳储量遥感估测精度提供一种参考方法。     

杉木树种适宜度分区研究

以杉木生长信息、气候要素信息为因变量;用大比例尺地形图对应于因变量的测绘信息作为自变量组成样本,建立定位功能的气候因子数量模型,以此对样地生长、气候因子信息进行主成分分析和综合指标分类,划分杉木生长的气候分布区。     

岭下溪林场杉木人工林标准表的编制

在岭下溪林场郁闭度0.9的杉木人工林中,收集调查了56个标准地,以林分平均高为自变量,林分每公顷胸高断面积为因变量,采用有约束条件的改进单纯形建立疏密度为1.0的断面积模型.在多方程拟合对比的基础上,建立了合适的以林分平均高为自变量的形数模型。据此,按照蓄积三要素公式:M1.0=G1.0HF,编制了岭下溪林场杉木人工林标准表。该表经检验有较高的使用精度,在大面积森林资源清查中有应用价值。     

达拉特旗柠条锦鸡儿地上生物量预测模型的构建方法

以达拉特旗柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)人工灌木林为研究对象,采用样地调查法和模型拟合法进行综合研究,实测其地上生物量,依据冠幅直径(D)、株高(H)、植冠面积(C)、植冠体积(V)等易测因子作为自变量,以实测地上生物量(W)为因变量构建回归分析模型,通过分析决定系数(R²)、估计值标准误(SEE)筛选出研究区柠条锦鸡儿较优地上生物量预测模型并进行精度检验。结果表明：以植冠体积作为自变量拟合柠条锦鸡儿地上生物量效果最佳,经验证,模型的总相对误差(RS)为-5.921%和平均相对误差(RMA)为15.853%,拟合精度基本满足生产实践需求,最优模型为幂函数模型W=1.281V^0.645。研究结果可为该地区柠条锦鸡儿人工灌木林的生物量估算和开发利用提供科学依据。     

中国主要乔木树种生物量方程

森林生物量是评估区域森林碳储量的重要参数,也是森林固碳能力的重要标志,而生物量方程是估算森林生物量的主要途径。收集了自1996年至2012年在国内外正式出版的66篇文献中的乔木生物量方程,包括44个乔木树种、612个分量方程,涵盖了中国主要的乔木树种。通过对自变量的选择、方程的形式、样本数量的多少、决定系数的大小、样本采集地区等方面对收集到的生物量方程进行分析。结果表明:1)生物量方程多以胸径(D)、树高(H)或两者的组合作为自变量,方程决定系数(R^2)较高,方程均具有较高的拟合精度;2)树木生物量方程主要采用幂函数、对数函数、多项式函数以及指数方程的形式,其中以幂函数W=a(D2H)b形式的方程居多;3)建立方程的样木数量从3～399不等,样本数量在3～10株的方程数量最多;4)样本采集地区主要分布于中国森林植被丰富的东北地区与西南地区。     

利用非线性混合模型模拟杉木林优势木平均高

介绍国内外利用非线性混合效应模型方法模拟林分优势木平均高的研究进展情况。以江西省大岗山实验局不同初植密度的人工杉木为研究对象,考虑初植密度的随机效应,选择常用的Richards和Logistic形式,通过变换混合效应参数个数来构造优势木平均高和林龄关系的非线性混合效应模型。采用确定系数、均方误差和平均绝对残差等模型评价指标对不同模型的精度进行比较分析。结果表明:无论是Richards形式还是Logistic形式的优势木平均高与林龄关系的非线性混合效应模型,其估计精度比传统的回归模型估计精度明显提高;但是增加随机效应参数个数并不一定绝对提高模型的估计精度,相反估计精度有可能下降。以(4)式为基础的Logistic方程中,3个参数都作为混合模型的模拟精度最高。     

贵州省撑绿竹竹材质量表的研究编制

对贵州省撑绿竹栽培区13个县(市)67个点342株样株胸径、株高、枝下高以及竹材质量的实测值,分别以胸径、株高、枝下高为自变量(x),以竹材质量(Y)为因变量,采用一元线性、二次函数、三次函数、幂函数、指数函数等数学模型分别拟合它们之间回归方程,并对方程进行差异显著性检验,经分析比较选择因变量竹材质量(Y)与自变量胸经(x)建立的回归模型Y=1.093-0.788X+0.315X2编制贵州省撑绿竹竹材重量表,在生产上具有可靠和简洁实用的优点。     

近熟杉木人工林的生物量及碳储量研究

通过野外调查和室内分析后得到苍梧县近熟杉木人工林单株生物量的回归模型,树干和树皮以胸径树高为自变量进行回归分析效果较好,而其余器官以及地下部分生物量和总生物量均以胸径为自变量进行回归分析为好。     

寒温带兴安落叶松林生物量模型

该研究对兴安落叶松的生物量模型进行了研究,在寒温带兴安落叶松林均匀设置了60块标准地,每块标准地内又设置9个灌草小样方,对单木、灌草和林分的生物量进行测定并建模,再通过检测样地验证模型的精度。结果表明:在寒温带地区,对兴安落叶松以D2H为参数的模型预测精度普遍高于仅以D为自变量的模型;幂函数B=3.7×(D2H)0.95拟合效果最佳,其R值和F值分别达到0.92和857,在统计上表现为极显著回归;灌木和草本生物量的估计误差和取样精度密切相关;在建立林分生物量模型时,通过相关性分析和逐步回归法可以剔除无效变量和冗余信息;在建立的模型中,树干生物量的估测精度最高(95.78%);树冠生物量精度次之(94.36%);林下灌木和草本层的估测精度较低。通过联合估计得到的林木、树皮、树叶和森林总生物量模型分别达到94.3%、91.22%、90.34%和93.43%的精度。     

天然麻栎单木地上生物量模型研究

通过对铜陵叶山林场麻栎样木地上生物量调查,以胸径、树高为自变量,地上总生物量、树干、树枝、树叶生物量为因变量,选择相对生长式、幂函数式和多项式为生物量回归模型,拟合各模型参数、相关指数、回归剩余离差,并计算生物量估测误差。结果表明:麻栎树干、树枝、树叶和地上总生物量与胸径、树高存在显著幂函数关系,其方程分别为:树干W=6.571×10-4D1.8473H2.411、树枝W=1.163×10-4D2.9497H1.3223、树叶W=0.0032D1.5148H0.8821、总生物量W=9.354×10-4D2.0825H2.1154。树干与总生物量的预估精度均达90%以上。     

利用线性混合模型和哑变量模型方法建立贵州省通用性生物量方程

以贵州省人工杉木和马尾松地上生物量数据为例,通过利用线性混合模型和哑变量模型方法,建立了适合不同树种和区域(中心区和一般区)的通用性立木生物量方程,为简化生物量建模工作提供了有效途径。结果表明,相同直径林木的地上生物量估计值随树种、区域的不同存在一定程度的差异,带随机参数的线性混合模型和带特定参数的哑变量模型比总体平均模型的精度高;线性混合模型和哑变量模型方法均同等有效,可推广应用于其它通用性模型(如材积方程)的建立。     

基于无人机遥感的胡杨地上生物量估测模型构建

为了构建胡杨冠幅及地上生物量估测模型,在胡杨分布区设置的样地中选取328株样木,以无人机遥感数据提取的胡杨冠幅为自变量,以胡杨生物量模型获取的地上鲜生物量为因变量,通过相关及回归分析方法,构建不同函数形式的估测模型并进行精度分析。结果显示,墨玉县、巴楚县、轮台县,以无人机遥感估测胡杨生物量的最优模型均为三次曲线函数形式,精度分别为94.93%,95.63%,92.24%。研究确定了处于不同林龄胡杨样地的地上生物量的最优估测模型。可见,运用无人机遥感估测生物量是可行的,可为胡杨林的经营管理和生态价值评估提供技术支撑。     

包含密度因子的杉木可变指数削度方程研制

采用位于江西大岗山的杉木密度试验林中183株树干解析数据,以Kozak(2004)削度方程为原型,探讨了包含密度因子的杉木可变指数削度方程构建过程及效果.研究表明:1)b10/姨sd为最优的包含密度的指数表达形式;2)引入密度因子后,无论是非线性回归还是混合效应模型,削度方程的拟合精度均有所提高;3)应用混合效应模型对包含密度因子的削度方程进行预估时较非线性回归模型更优;4)构建的杉木可变密度可变指数削度方程在树干中部预估值的平均绝对偏差较低,而在树干基部和顶端的预测效果较差;5)树干削度随林分初植密度的增大而降低,降低的程度随着密度的增大而减少.     

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。