鄂西山区日本落叶松林相容性单株生物量模型研究

在收集的36块标准地资料和建立的单株生物量模型基础上,基于非线性度量误差模型方法,对鄂西山区日本落叶松林相容性单株生物量模型进行研究。结果表明,鄂西山区日本落叶松单株生物量平均分配规律呈树干生物量>树根生物量>树冠生物量;所构建的日本落叶松相容性单株生物量模型,确定系数和预估精度均在0.90以上,模型拟合效果较好,预估精度较高,较好地解决了传统模型不相容问题;各组分生物量占总生物量的比例随直径的增大呈不同变化特点,客观反映了林木生物量随直径生长的变化规律。

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(x_(1))为自变量的幂函数模型决定系数为最大,叶片生物量(y_(1))、枝干生物量(y_(2))、根系生物量(y_(3))及总生物量(y_(0))模型分别为y_(1)=0.004x_(1)^(2.795)、y_(2)=0.003x_(1)^(3.048)、y_(3)=0.002x_(1)^(3.141)和y_(0)=0.010x_(1)^(2.995)。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c_(0)、b_(0)、r_(1)、r_(2)、r_(3)和r_(4)分别为0.0840、2.1627、0.7800、0.7799、0.2243和0.2045。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。

小陇山油松林乔木层生物量相容性线性模型

以甘肃小陇山的油松林分为对象,应用图形分析、相关分析和回归分析法,建立了基于森林资源调查资料的林分生物量相容性线性模型。结果表明,小陇山油松林分各组分生物量(W)与林分活立木蓄积量(V)、与林分平均胸径-平均树高-林分密度(D-2-Hρ)均存在极其显著的线性相关关系。采用代数和法,建立了W=a+bV、W=a+b(D-2-Hρ)2种形式的林分乔木层生物量相容性线性模型,以95%的可靠性估计,2种形式模型的预估精度均在95%以上。理论上证明了W=a+bV这种建立在林分水平上的生物量线性估计模型可直接推广应用到区域尺度。

东北林区天然白桦相容性生物量模型

基于东北林区天然白桦实测生物量数据,通过2种方案(以总生物量为基础分级控制和以总生物量为基础直接控制)建立天然白桦一元和二元相容性生物量模型,模型参数估计采用非线性度量误差联立方程组估计方法,并采用加权回归的方法进行异方差的消除。结果表明:2种方案所建立的天然白桦一元、二元相容性生物量模型的确定系数R2=0.800～0.988,模拟效率(EF)=0.80～0.97;2种方案所建立的相容性生物量模型的预测精度大多数在80%以上,树枝和树叶生物量模型的预测精度较差,但也在69%以上;所建立的相容性生物量模型中,总生物量和树干生物量模型效果较好,树根、树叶和树枝生物量模型效果较差。总的来说,2种方案所建立的相容性生物量模型都具有一定的精度,都能对天然白桦生物量进行很好的预估,以总生物量为基础直接控制方案所建立的一元和二元相容性生物量模型好于以总生物量为基础分级控制方案所建立的一元和二元相容性生物量模型,所以在进行天然白桦生物量预估时,建议采用以总生物量为基础直接控制所建立的相容性生物量模型。

小兴安岭长白落叶松相容性生物量模型的构建

为了提高林木生物量的估测精度,基于长白落叶松标准地调查和标准木生物量,逐步筛选胸径、树高等林木特征因子,构建了单株木、地上部分、树干、根系、树枝、树叶生物量的独立估测模型。根据林木生物量相容性理论,以树干生物量作为控制量,利用单株木生物量中各组分之间的代数关系,通过联立独立模型求解得到单株木相容性模型。同时将样本分为4组,利用5个相对误差指标(即参数变动系数C,总相对误差Rs,平均相对误差E,平均相对误差绝对值Re,预估精度P)来综合评价模型。结果表明,建立的长白落叶松单株木相容性生物量模型结构简单、参数稳定、预估精度较高,可以较全面、客观地反映各组分之间生物量的分配关系,实现模型估计值之间的相容性,提高了林木生物量估测精度。

基于森林资源清查资料的林分生物量相容性线性模型

该文以甘肃省小陇山锐齿栎林分为例,通过图形分析、相关分析和回归分析,结果表明:小陇山锐齿栎林分乔木层各组分生物量(W)与林分活立木蓄积量(V)、与林分平均胸径、平均树高和林分密度(-D2-HN)均存在极其显著的线性相关关系.采用代数和法,分2级控制,建立了林分乔木层各组分生物量(W)与林分活立木蓄积量(V)与林分平均胸径、平均树高和林分密度(-D2-HN)两种形式的生物量相容性线性模型,以95%的可靠性估计,两种形式的模型对锐齿栎林分各组分生物量的预估精度均在98%以上.

利用度量误差模型方法建立相容性立木生物量方程系统

本文以马尾松(Pinus massoniana)地上生物量数据为例,通过利用度量误差模型方法,研究建立了地上生物量与干、皮、枝、叶4个分量的相容性方程系统。首先,从各个分量所占比例变化特点分析入手,采用比值函数分级联合控制和比例函数总量直接控制2种方案构建了以地上总生物量为基础的相容性方程系统,其中对地上总生物量模型的估计,又采取了独立估计和联合估计2种处理方法。结果表明,分级联合控制方案和总量直接控制方案效果基本相当,而独立估计方法和联合估计方法也几乎没有差异。然后,还对一元、二元和三元模型的拟合效果进行了对比分析,结果显示随着解释变量的增加,估计值的标准误差和平均预估误差会有所下降,但对模型效果的改善幅度并不大。最后,对各个分量占地上总生物量的比例随直径的变化特点进行了分析,结果表明干材生物量所占比例随林木直径的增大而提高,干皮和树叶生物量所占比例则随林木直径的增大而下降,而树枝生物量所占比例相对比较稳定。本文所建立的相容性生物量方程系统,地上总生物量的预估精度达到95%以上,树叶生物量的预估精度最低,但也达到了85%以上。

基于森林调查数据的长白山天然林森林生物量相容性模型

森林生物量估算是进行陆地生态系统碳循环和碳动态分析的基础,但现有估测模型存在着总量与分量不相容的问题.本文以吉林省汪清天然林区为例,提出了基于森林调查的相容性森林生物量模型设计思想,并采用联立方程组为不同森林群落构造了一系列引入林分蓄积因子的相容性生物量模型,得到的预估精度较高.其中,针叶林、阔叶林和针阔混交林群落的森林生物量模型预估精度均在95%以上,基本上解决了森林生物量模型的相容性问题.

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%

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。

辽东山区日本落叶松生物量相容性模型的研究

基于60株辽东山区日本落叶松样木生物量的实测数据,分析不同林龄条件下立木各部分生物量的变化情况,并应用度量误差方法建立立木相容性生物量模型。结果表明:树叶、树枝、树皮生物量占总生物量的比值随林龄增长呈下降趋势,干材占总生物量的比值随林龄增长呈上升趋势。在筛选出总生物量与各分量最优独立模型的基础上,应用三级控制的方法建立生物量相容性模型,并采用加权回归方法消除总量和各分量模型的异方差。建立的总量、地上部分、树干、干材、树皮生物量模型,其R2均大于0.9;树根、树冠、树叶和树枝生物量的R2略低,介于0.7 0.9之间。通过独立样本对模型的相容性和预测精度进行检验,各分量预测值所占总生物量的百分比之和为1,模型完全相容;根、冠、叶和枝的模型预测精度略低于90%,其他部位模型的预测精度都在95%以上,模型的预测精度较高。

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 。

几种相容性生物量模型及估计方法的比较

以南方150株马尾松地上生物量数据为例,在考虑林分起源和未考虑林分起源2种情形下,对非线性似然无关回归法、比例平差法和非线性联立方程组法3种方法进行综合比较研究。根据分配层次不同,比例平差法和非线性联立方程组法将进一步考虑总量直接控制和分级联合控制2种方案。从直径、树高、地径、年龄、枝下高和冠幅6个林分变量中选取不同的变量构建一元、二元和三元生物量模型,利用加权最小二乘回归法消除生物量模型中存在的异方差性。基于独立形式的一元、二元和三元模型,利用非线性似然无关回归法、比例平差法和非线性联立方程组法构建相应的相容性生物量模型。结果表明:在考虑和未考虑林分起源情形下,3种估计方法都能有效保证各分量生物量总和等于总生物量,预测精度较高。总体而言,非线性联立方程组法预测精度更高、稳定性更强,其次是非线性似然无关回归法,最差的是非线性比例平差法;根据建模数据和检验数据综合比较得知,在考虑和未考虑林分起源情形下,总量控制联立方程组法对应的二元相容性生物量模型预测精度最高。

基于非线性度量误差的马尾松相容性立木生物量模型

以南方马尾松地上生物量数据为例,通过利用非线性度量误差模型方法,研究建立了地上生物量与树干、树冠的相容性联立方程组模型,并对模型的精度和适用性进行了检验。研究结果表明:方程最大平均绝对误差和方程最大平均相对误差均趋于无穷小,树干生物量Y1和树冠生物量Y2的确定系数分别为0.9502和0.8807,模型精度比较高,适用性较好。研究结果有助于为建立相容性立木生物量模型提供新方法。

北亚热带高山区日本落叶松林相容性生物量模型研究

研究在北亚热带高山区日本落叶松林内均匀设置51块标准地,对单木、灌草和林分的生物量进行测定并建模,再通过独立检测样地验证模型的精度。结果表明,日本落叶松单木生物量模型以D2H为参数的拟合精度高于仅以D为参数的模型,其中幂函数B=4.6×(D2H)0.827对预测北亚热带高山区日本落叶松单木生物量效果最佳,γ值和F值分别为0.979和926.1,达极显著水平。以代数和关系模型为基础建立了单木各器官的相容性生物量模型,树干(96.3%)和树皮(92.1%)的预报精度高于树叶和树根的精度(86.3%和88.4%)。灌草层生物量的估计误差与样品干、鲜质量的测量精度以及抽样误差密切相关。采用逐步回归法对郁闭度C、平均林龄A、平均胸径D、平均树高H、林分蓄积M、林分密度N、胸高断面积B这7个自变量进行有效选优,构建了北亚热带高山区日本落叶松生物量预测模型B=-20.01+36.87C+0.36M-0.62D+2.51H+0.34A(精度达94.4%),通过联立方程组方式解决了生物量模型中总量与各分量的相容性估计问题。在建立的相容性模型系统中,乔木层的生物量预估精度为95.4%,高于林下灌草层(83.2%和80.09%),乔木层中以树干生物量预估精度最高(96.89%),其次为树冠生物量(95.47%),树根生物量的预报精度较低(89.91%)。

基于SPSS相容性林分生物量非线性模型研究

林分生物量是森林生态系统最基本的数量特征,是研究许多林业问题和生态问题的基础.建立林分生物量模型是进行林分生物量估测的主要手段.以往所构建模型存在一个严重的缺陷,即各分量模型与总量模型之间不相容.本研究根据闽江流域杉木林分的生物量实测数据,从模型相容性的定义出发,分析各分量的代数关系,利用SPSS统计分析软件构建了林分各分量的相容性模型.研究结果表明:利用SPSS统计分析软件能够快速地构建各种林分非线性模型;本研究所构建的相容性林分生物量非线性模型预测精度较高,可用于实际生产中,且所采用的方法具有较好的通用性.

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 。

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。

含度量误差的毛竹相容性生物量模型

相容性生物量模型能解决一套数据估算一套生物量分配结果,避免因采用各最优独立模型导致各分量估计值相加与总量不相等。以毛竹(Phyllostachys edulis)生物量估算为例,建立生物量方程和生物量比值因子方程为基础模型,利用度量误差模型模拟相容性生物量模型系统,比较以生物量方程为基础的总量分级控制法与以生物量比值因子方程为基础的总量直接控制法间的差异,通过联合估计法解决相容性问题。结果表明:改进异速生长方程拟合的毛竹独立生物量模型精度高(R2值达0.83以上),胸径是独立生物量模型的最佳解释变量,竹度对竹杆、地上、地下生物量影响较大,而冠长对树冠(枝、叶)生物量影响较大;以分级联合控制法和直接控制法拟合的相容性生物量模型检验基本一致,综合而言,总量生物量比值因子方程为基础的直接控制法较优。所建立的最佳相容性生物量模型系统,地上、竹杆的平均预测相对误差达到25%以内,模型拟合精度R2均达0.83以上。

利用混合模型方法建立全国和区域相容性立木生物量方程

开展全国森林生物量监测和评估,建立适合较大区域范围的通用性立木生物量模型将成为必然趋势,而如何保证不同尺度范围森林生物量估计值的相容性,是必须面临的一个问题。以南方马尾松(Pinus massoniana)地上生物量数据为例,通过利用混合模型方法,同时建立全国和区域性立木生物量方程,为解决不同区域尺度范围内森林生物量估计的相容性问题提供有效途径。从模型反映的结果看,相同直径林木的地上生物量估计值随起源、地域的不同存在一定程度的差异,其差异大小可以通过混合模型中的随机效应来估计。该方法可推广应用于其它通用性模型(如材积方程)的建立。