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贵州省人工马尾松立木材积和地上生物量方程研建 总被引：4，自引：0，他引：4
以贵州省人工马尾松样木的立木材积和地上生物量数据为基础,建立省级总体平均模型和以区域作为特定参数的哑变量模型及线性混合模型,并对中心区和一般区2类区域性模型与省级总体平均模型之间的差异进行对比分析和预估效果检验。结果表明:对立木材积和地上生物量估计而言,区域特定的模型与总体平均模型之间以及哑变量模型和线性混合模型之间并没有显著差异。本文所建模型为贵州省马尾松人工林的蓄积量和生物量监测评估提供计量依据,所用方法为建立其他含特定参数的通用性模型提供可行途径。 相似文献
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我国杉木通用性立木生物量模型研究 总被引：1，自引：0，他引：1
曾伟生 《中南林业调查规划》2013,(4):4-11,15
以我国南方地区的最重要针叶树种杉木为研究对象,综合利用非线性混合模型、哑变量模型和误差变量联立方程组方法,建立了适合杉木不同生长区域（总体）应用的一体化一元和二元地上生物量方程及根茎比函数.结果表明：不同总体的地上生物量模型之间存在显著差异,总体（一）的估计值要大于总体（二）,而地下生物量则差异不明显;地上和地下生物量方程的平均预估误差分别在5％和10％以内,可应用于不同区域的杉木林生物量估计. 相似文献
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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。 相似文献
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广东主要乡土阔叶树种含年龄和胸径的单木生物量模型 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】建立樟树、木荷和枫香3个树种以胸径、年龄为自变量的单木地上生物量模型,为精准估计森林生物量和碳储量变化规律提供理论、实践支撑和技术支持。【方法】基于每个树种按10个径阶均匀分配的90株伐倒木数据(3个树种共270株伐倒木),使用破坏性试验和树干解析分别获取生物量和年龄,采用哑变量方法区分起源,分别建立和比较3个树种不同起源(天然林和人工林)含胸径、年龄和2种常用的含胸径、树高单木地上生物量模型,并通过联立方程组总量控制法解决地上部分各组分(干材、树皮、树枝、树叶)的模型相容性问题。【结果】3个树种3个地上生物量模型修正的确定系数(R■)在0.89～0.94之间,使用含胸径、年龄的生物量模型(1)估计地上生物量是可行的,模型具有良好的估计效果且方便使用。增加哑变量后,3个树种3个地上生物量模型的R■均达0.90以上,模型(4)可以进一步提高模型精度,细化模型应用条件;基于B-D-T的相容性生物量模型系统(7)3个树种树干生物量模型的R■在0.90～0.95之间,树皮生物量模型的R■在0.84～0.94之间,树枝生物量模型的R■在0.73～0.91之间,树叶生物量模型的R■在0.63～0.75之间;构建含有哑变量的B-D-T相容性生物量模型系统(8),树干生物量模型的R■在0.88～0.97之间,树皮生物量模型的R■在0.82～0.93之间,树枝生物量模型的R■在0.84～0.90之间,树叶生物量模型的R■在0.62～0.69之间,表明含胸径、年龄的生物量模型比含胸径、树高的生物量模型效果更好,满足估计需求。【结论】含胸径、年龄的单木地上生物量模型(1)和分起源的单木地上生物量哑变量模型(4)拟合精度均高于2种常用的含胸径、树高的单木地上生物量模型(2)和(3)以及分起源的单木地上生物量模型(5)和(6),含哑变量的非线性联立方程组(8)比B-D-T模型系统(7)精度更高,同时含胸径、年龄的哑变量非线性联立方程组(8)精度指标也优于含胸径、树高的哑变量联立方程组(9)和(10),联立方程组(8)不仅可保证不同起源各分量生物量之间的相容性,还能得到更优化的参数估计。含胸径、年龄的单木生物量模型(1)和考虑起源的地上生物量模型(4)、模型系统(7)中的含胸径、年龄的地上各组分生物量相容性方程组以及考虑起源的地上各组分生物量相容性方程组(8)比2种常用的含胸径、树高的地上生物量模型拟合精度高,实践中更适用于人工阔叶林和碳汇造林项目的碳汇计量、监测和评估。 相似文献
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含地域和起源因子的马尾松立木生物量与材积方程系统 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】建立含地域和起源因子的相容性立木生物量与材积方程系统,为准确估计森林生物量提供依据。【方法】以我国南方主要针叶树种马尾松为研究对象,基于301和104株样木的实测地上生物量、树干材积和地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立方程组方法,建立集地上生物量、树干材积和地下生物量为一体、确保与生物量转换因子和根茎比等变量相容的一元和二元方程系统,并分析立木生物量和材积估计是否受地域和起源的影响。【结果】所建立的马尾松一元和二元相容性立木生物量方程与材积方程,确定系数(R~2)均在0.92以上,其中地上生物量方程的平均预估误差在4%以内,地下生物量方程的平均预估误差在8%以内。对马尾松地上生物量和树干材积的估计,二元模型均显著优于一元模型,其F统计量远大于临界值;但对地下生物量的估计,二元模型反而不如一元模型效果好。不论是一元模型还是二元模型,地域和起源对马尾松地上生物量估计均无显著影响,地上生物量模型具有很好的通用性,同时也进一步印证了曾伟生等(2012)提出的通用性地上生物量模型M=0.3ρD~(7/3)的广泛适用性。对马尾松地下生物量的估计,不同地域的模型存在显著差异;相同直径的林木,总体1地域范围内(长江流域东南部)的地下生物量要大于总体2(长江流域中西部)。对马尾松树干材积的估计,二元模型不受地域和起源影响,但一元模型受起源影响;相同直径的林木,人工林的材积估计值大于天然林。【结论】将哑变量引入误差变量联立方程组,可同时解决多个变量之间的相容性及地上生物量和地下生物量样本单元数不相等时如何联合建模的问题,是切实可行的生物量建模方法;研究所建立的马尾松立木生物量方程、材积方程及其相容的生物量转换因子和根茎比方程,达到相关技术规定预估精度要求,可推广应用。 相似文献
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一个新的通用性相对生长生物量模型 总被引：4，自引：0，他引：4
针对West等(1997;1999)提出的理论生物量模型与经验模型存在显著差异的问题,对应用最广的一元生物量模型M=aDb的2个参数进行专题研究。首先,基于几何学的观点推导出参数b的理论值为7/3(≈2.33),与大量已有研究结果的对比表明,该理论参数值能够很好地描述地上生物量与胸径之间的平均相对生长关系;然后,利用包含1441株样木的5组立木生物量数据对新提出的通用性理论模型进行验证;最后,分析参数a与木材密度ρ之间的相关性,并建立二者之间的线性回归模型。新的模型既简单明了,又能反映不同树种之间的生物量差异,可为建立用于区域性和国家级森林生物量估计的通用性生物量模型提供可行途径。 相似文献
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【目的】分析东北地区10种主要造林树种幼龄期各组分生物量分配特征，建立并筛选单树种和全树种最优生长模型，为该地区森林生物量尤其是幼龄林生物量估算提供模型参考。【方法】在吉林省舒兰市生物多样性与生态系统功能控制试验样地内，2021年7―8月份选取长势良好的植株进行全株取样，每个树种选取15～21株个体，共计200株。测量根系、茎干、叶片各器官生物量及其分配比例，并计算地上部分以及整株生物量。以基径和树高为自变量，以根系、茎干、叶片各器官和地上部分及整株生物量为因变量，建立一元线性、多元线性、幂函数等形式的回归方程，构建单树种和全树种生物量模型，并通过决定系数、参数显著性以及赤池信息标准(AIC)等指标筛选最优模型。【结果】1)10个树种的生物量总体呈现出茎干生物量占比最高(45%)、根系生物量次之(35.5%)、叶片生物量最低(19.5%)的分配格局。随着基径增长，茎干生物量占比呈上升趋势，叶片生物量占比呈下降趋势，根系生物量占比变化不明显。2)10个树种的生物量最优模型均以幂函数形式为主，单树种生物量模型以Y=a(D2H)b和Y=aD 相似文献
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[目的]研究建立地上生物量与地下生物量、立木材积之间相容,以及地上生物量与各分量之间可加的一体化生物量模型系统,为准确估计森林生物量提供定量依据。[方法]以新疆自治区的云杉(Picea spp.)为研究对象,基于230株和78株样木的实测地上生物量、树干材积和地下生物量数据,综合利用误差变量联立方程组方法和哑变量建模方法,研究建立集地上生物量、树干材积和地下生物量为一体,兼具相容性和可加性的二元和一元生物量模型系统,并分析一元模型是否受地域的影响。[结果]所建云杉一元和二元一体化生物量模型系统,地上生物量方程的平均预估误差在7%以下,干、皮、枝、叶各分项生物量方程的平均预估误差在10%左右,地下生物量方程的平均预估误差在15%以下,均达到了相关技术规定的预估精度要求。除了干材和树皮生物量的估计效果不如二元模型外,一元模型对其它各项生物量的估计均要优于二元模型。比例控制法和代数控制法均能解决地上生物量与干、皮、枝、叶各分项生物量之间的可加性问题,且两种方法得出的模型预估结果无显著差异。[结论]将哑变量引入误差变量联立方程组,不仅能解决地上生物量和地下生物量样本单元数不相等时如何联合建模的问题,还能同时解决地上生物量与地下生物量和立木材积之间的相容性问题及地上生物量与各分量之间的可加性问题,方法切实可行;对地上生物量、地下生物量及立木材积的估计,含区域因子的哑变量模型均要优于总体平均模型。 相似文献
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根系的生物量模型是森林生物量研究的重要内容.本研究以云南省普洱市思茅区天然林思茅松单株为研究对象,按东西南北4个方向挖掘和测定最大侧根的生物量.基于线性转换的幂函数模型和SAS软件的协方差模型,分析东西南北4个不同方向上的侧根生物量模型差异,在差异显著性分析的基础上,引入哑变量构建基于根径单变量(DR)和根径平方与根长乘积复合变量(DR2LR)的对数转换后的四向侧根生物量的线性模型.研究表明:(1)基于单变量和复合变量的4个方向的侧根生物量模型差异性检验,北向的侧根均与其他3个方向的侧根生物量有显著的差异,而其他3个方向之间没有显著差异;(2)基于单变量和复合变量分别构建侧根生物量哑变量模型,其相关系数分别为0.668 8和0.754 4;复合变量模型的表现优于单变量的侧根生物量哑变量模型. 相似文献
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[目的] 针对现有灌木生物量模型存在的分量与总量、地上与地下生物量不相容等问题, 探索利用联立方程组 方法, 建立灌木林相容性生物量模型。[方法] 以内蒙古自治区的2种常见灌木柠条(Caragana korshinskii)和山杏(Armeniaca sibirica)为研究对象, 基于大样本的生物量实测数据, 利用非线性误差变量联立方程组方法, 建立了地上生物量模型及其相容的地下生物量模型和根茎比模型。[结果] 表明:基于植冠面积和丛生枝个数(或植株高度)的地上生物量模型, 其确定系数能达到0.67以上, 但地下生物量模型的确定系数要低些, 其中山杏仅0.36;2种灌木的地上生物量和地下生物量模型的平均预估精度均能达到80%以上, 全株生物量的平均预估精度, 山杏能达到86%以上, 柠条能达到92%以上。[结论] 对于无明显主干的丛生状灌木, 不论是地上生物量还是地下生物量, 植冠面积是首要的相关因子, 其次才是丛生枝个数和植株高度;利用非线性误差变量联立方程组方法, 能有效解决不同生物量之间的相容性问题, 同步建立地上生物量模型及其相容的地下生物量模型和根茎比模型;所建模型完全可用于内蒙古自治区范围内相应灌木林的生物量估计。 相似文献
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《Scandinavian Journal of Forest Research》2012,27(2):135-153
Adequate allometric equations are needed for estimating carbon pools of fast growing tree species in relation to international reporting of CO2 emissions and for assessing their possible contribution to increasing forest biomass resources. We developed models for predicting biomass, stem basic density and expansion factors of stem to above-ground biomass for five fast growing conifers. Data included destructive measurements of 236 trees from 14 sites, covering a wide range of growth conditions. To ensure model efficiency, models for predicting stem, crown and total above-ground biomass for the five species were estimated simultaneously using a linear, mixed effects model that allowed contemporaneous correlations between the different tree components. Models differed among species and included dbh and tree height. The models explained more than 98% of the variation in above-ground biomass and reflected differences in the allometry between tree species. Stem density differed among species but generally declined with increasing site index and dbh. The overall model for predicting stem basic density included dbh, H100 and site index and explained 66% of the total variation. Expansion factors decreased from 1.8–2.0 in small trees (dbh < 10 cm) to 1.1–1.2 for large trees (dbh > 25 cm), but differed among species. The overall model explained 86% of the variation and included quadratic mean diameter and dbh. 相似文献
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Patrick A. Omeja Colin A. Chapman Joseph ObuaJeremiah S. Lwanga Aerin L. JacobFrederick Wanyama Richard Mugenyi 《Forest Ecology and Management》2011,261(3):703-709
The extensive area of degraded tropical land and the calls to conserve forest biodiversity and sequester carbon to offset climate change demonstrate the need to restore forest in the tropics. Deforested land is sometimes replanted with fast-growing trees; however, the consequences of intensive replanting on biomass accumulation or plant and animal diversity are poorly understood. The purpose of this study was to determine how intensive replanting affected tropical forest regeneration and biomass accumulation over ten years. We studied reforested sites in Kibale National Park, Uganda, that were degraded in the 1970s and replanted with five native tree species in 1995. We identified and measured the size of planted versus naturally regenerating trees, and felled and weighed matched trees outside the park to calculate region-specific allometric equations for above-ground tree biomass. The role of shrubs and grasses in facilitating or hindering the establishment of trees was evaluated by correlating observed estimates of percent cover to tree biomass. We found 39 tree species naturally regenerating in the restored area in addition to the five originally planted species. Biomass was much higher for planted (15,675 kg/ha) than naturally regenerated trees (4560 kg/ha), but naturally regenerating tree regrowth was an important element of the landscape. The establishment of tree seedlings initially appeared to be facilitated by shrubs, primarily Acanthus pubescens and the invasive Lantana camara; however, both are expected to hinder tree recruitment in the long-term. Large and small-seeded tree species were found in the replanted area, indicating that bird and mammal dispersers contributed to natural forest restoration. These results demonstrate that intensive replanting can accelerate the natural accumulation of biomass and biodiversity and facilitate the restoration of tropical forest communities. However, the long-term financial costs and ecological benefits of planting and maintaining reforested areas need to be weighed against other potential restoration strategies. 相似文献
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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。 相似文献
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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。 相似文献
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The commitment to report greenhouse gas emissions requires an estimation of biomass stocks and their changes in forests. When this was first done, representative biomass functions for most common tree species were very often not available. In Germany, an estimation method based on solid volume was developed (expansion procedure). It is easy to apply because the required information is available for nearly all relevant tree species. However, the distributions of neither parameters nor prediction intervals are available. In this study, two different methods to estimate above-ground biomass for Norway spruce (Picea abies), European beech (Fagus sylvatica), and Scots pine (Pinus sylvestris) are compared. First, an approach based on information from the literature was used to predict above-ground biomass. It is basically the same method used in greenhouse gas reporting in Germany and was applied with prior and posterior parameters. Second, equations for direct estimation of biomass with standard regression techniques were developed. A sample of above-ground biomass of trees was measured in campaigns conducted previously to the third National Forest Inventory in Germany (2012). The data permitted the application of Bayesian calibration (BC) to estimate posterior distribution of the parameters for the expansion procedure. Moreover, BC enables the calculation of prediction intervals which are necessary for error estimations required for reporting. The two methods are compared with regard to predictive accuracy via cross-validation, under varying sample sizes. Our findings show that BC of the expansion procedure performs better, especially when sample size is small. We therefore encourage the use of existing knowledge together with small samples of observed biomass (e.g., for rare tree species) to gain predictive accuracy in biomass estimation. 相似文献