基于胸高处边材面积、胸径和冠基部直径的杉木单木叶生物量预测模型

【目的】基于多个变量分别构建杉木单木叶生物量预测模型,并选择出预测效果最佳的模型,为杉木叶生物量的精准预测提供参考。【方法】以21块不同林龄样地共63株解析木为例,分别基于胸高处边材面积、胸径和冠基部直径3个变量,考虑其他与叶生物量相关的单木和林分因子,以样地为随机效应因子构建非线性混合模型,采用指数函数、幂函数和常数加幂函数消除数据间的异方差性。根据模型评价指标赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)和对数似然值(Log Likelihood)选择最佳模型,并对不同参数的混合模型进行似然比检验。采用留一交叉验证法,计算模型决定系数(R^(2))、总相对误差(TRE)和平均绝对误差(MAE),对模型预测效果进行检验。【结果】基于3个变量以幂函数为异方差结构构建的混合模型效果最好,混合模型均优于基础模型,且基于冠基部直径构建的模型预测效果最佳。【结论】以基于冠基部直径构建的非线性混合效应模型(模型16)作为预测杉木单木叶生物量的最佳模型,符合管道模型理论。各变量均具有一定生物学和统计学意义,野外调查较易获取(非破坏性)。模型具有一定实用性,且预测精度较高(R2=0.8051)。本研究结果可为其他树种构建单木叶生物量模型提供参考。

树形管道模型原理

本文简介了树形管道模型的基本理论,并对若干问题进行了讨论。作者认为比管道长L将随分层厚度△Z的增大而增大,Yukihiro等[6]所给出的关系式L_a/L_b=b/a(L_a和L_b分别是△z=a和△z=b时的L值)是有疑问的。

基于管道模型理论的树形结构分析

依据长白落叶松生物量标准地的调查数据,研究发现,在树冠以下,不同部位树干的断面积生长量基本相同;心材的形成(按颜色的不同区分)在同一年轮内是由上向下的渐变过程。在树冠内,树干边材断面积生长量与其上部的枝条边材断面积生长量大致相等。但这一关系受到树木直立及叶片空间伸展的静力学需求的制约,即树形结构是树木生理需求和力学需求的统一。