基于机载激光雷达的崇礼冬奥核心区林分地上生物量反演

【目的】基于机载激光雷达数据建立结构稳定的林分地上生物量预测模型,考虑最小二乘、混合效应和贝叶斯等参数估计方法对最优生物量预测模型选择进行探讨,为生物量建模方法研究、生物量估测提供科学依据,为冬奥核心区实现“双碳”目标和生物量模型计算提供技术支撑。【方法】基于崇礼冬奥核心区2种森林类型(华北落叶松和白桦)62块实测样地及对应的激光雷达数据,通过变量筛选分别建立最小二乘、混合效应和贝叶斯生物量模型,应用确定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、残差、总体相对误差(TRE)评价模型,采用留一交叉法验证模型精度。【结果】筛选出相关性较高的激光雷达变量共20个,最终进入模型的自变量3个。拟合效果最好的是Logistic混合效应模型(RMSE=22.99 t·hm^(-2),R^(2)=0.768,TRE=6.08%),分树种建立模型后华北落叶松模型拟合效果提升(RMSE=22.92 t·hm^(-2),R^(2)=0.795,TRE=7.45%),白桦模型预测精度提高(RMSE=23.34 t·hm^(-2),R^(2)=0.440,TRE=4.35%)。利用训练好的模型预测崇礼冬奥核心区生物量并制图。【结论】基于机载激光雷达和地面实测数据估测林分地上生物量,非线性模型优于线性模型;以龄组为随机效应的非线性混合效应模型预测精度最高;贝叶斯估计受先验条件影响较大,本研究样本量偏少,贝叶斯估计具有进一步探讨的价值。

两种杨树矮林地上生物量及树皮比例早期测算

通过建立茎干离地22 cm的直径(D22)与单枝地上生物量的关系,估算林分地上生物量,并对三倍体毛白杨B301和欧美杨107在3种栽植密度下林分地上生物量及收获物质量进行早期测算。结果表明:三倍体毛白杨B301林分各栽植密度的单枝地上生物量和单枝树皮地上生物量差异均不显著;欧美杨107在20 000株/hm2栽植密度下,单枝地上生物量和单枝树皮地上生物量均显著小于栽植密度为5 000株/hm2;2种杨树林分地上生物量和林分树皮地上生物量均随着栽植密度的增大而增大,且各栽植密度间的差异达到了极显著水平。