本文關(guān)鍵詞：東北林區(qū)主要樹種及林分類型生物量模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《東北林業(yè)大學(xué)》 2015年

東北林區(qū)主要樹種及林分類型生物量模型研究

董利虎  

【摘要】：森林生物量是森林生態(tài)系統(tǒng)的最基本數(shù)量特征,生物量數(shù)據(jù)是研究許多林業(yè)問題和生態(tài)問題的基礎(chǔ),因此,準(zhǔn)確測定生物量對于計算碳儲量以及研究氣候變化、森林健康、森林生產(chǎn)力、養(yǎng)分循環(huán)等十分重要。雖然直接測量每個部分(樹干、樹枝、樹葉和樹根)實際的重量無疑是估計生物量最準(zhǔn)確的方法,但是這個過程需要大量的時間和金錢。因此,目前測算森林生物量常用的方法為生物量模型估算法。本研究以東北林區(qū)主要樹種以及林分類型為研究對象,基于東北林區(qū)17個主要樹種的1049株解析木以及27個林分類型的20996塊固定樣地數(shù)據(jù),較為全面的分析了東北林區(qū)主要樹種以及主要林分類型生物量分配比例和根莖比變化規(guī)律,并利用似然分析法去判斷各樹種、林分類型總量及各分項生物量異速生長方程的誤差結(jié)構(gòu)(相加型和相乘型),采用非線性似乎不相關(guān)回歸構(gòu)建了其總量及各分項生物量可加性生物量模型,最后用“刀切法”來評價所建立的生物量模型�？偟膩碚f,本研究從單木及林分生物量模型誤差結(jié)構(gòu)的確定、可加性生物量模型結(jié)構(gòu)、生物量分配比例和根莖比變化規(guī)律等方面進(jìn)行深入地研究,為全國性生物量和碳儲量監(jiān)測提供可靠的理論與技術(shù)知識。本研究具體貢獻(xiàn)及結(jié)論：(1)選擇對數(shù)轉(zhuǎn)化的線性回歸還是非線性回歸主要依賴于異速生長方程的誤差結(jié)構(gòu)。似然分析法被認(rèn)為更符合核心統(tǒng)計原則,更適合用來確定模型的誤差結(jié)構(gòu)。(2)3SPW系統(tǒng)和SUM(3)系統(tǒng)不僅解決了生物量模型的不可加性,且有較好的預(yù)測能力,是確保生物量可加性的不錯選擇。但是3SPW系統(tǒng)在模型估計和實際應(yīng)用中較為復(fù)雜,而SUM(3)系統(tǒng)則相對容易實現(xiàn)。(3)東北林區(qū)17個樹種不同胸徑大小樹木的各器官生物量分配比例是不同的,其變化規(guī)律有一定的不穩(wěn)定性,有些器官生物量分配比例隨著胸徑的增大而增大(或增大的趨勢),有些器官生物量分配比例隨著胸徑的增大而減小(或減小的趨勢),還有一些器官生物量分配比例不隨胸徑的變化而變化(或沒有明顯的增大或減小)。此外,本研究也表明了東北林區(qū)3個主要人工林針葉樹種不同齡級會影響其各器官生物量相對分配比例。(4)東北林區(qū)各樹種樹干生物量所占百分比最大,為62.6%,緊隨其后的是樹根生物量,其所占百分比為22.0%,而樹枝和樹葉生物量百分比較小,分別為11.2%和4.2%。此外,東北林區(qū)各樹種地上生物量與地下生物量有著明顯的線性關(guān)系,其根莖比變化范圍為0.196～0.378。(5)本文所建立的聚合型可加性生物量模型中,總量、地上和樹干生物量模型擬合和預(yù)測效果較好,而樹葉和樹枝生物量模型擬合和預(yù)測效果較差。所建立的東北林區(qū)主要樹種總量與各分項生物量模型的擬合效果較好,其預(yù)測精度基本都在80%以上,都能對東北林區(qū)主要樹種生物量進(jìn)行很好的估計。(6)東北林區(qū)各林分類型生物量分配給樹干、樹枝、樹葉和樹根的比例存在巨大的差異,其生物量分配比例與林分平均直徑、林分平均高和林分密度也有明顯規(guī)律性,且變化趨勢并不相同。其中,黑龍江大興安嶺林區(qū)各林分類型樹干、樹根、樹枝和樹葉的分配比例平均值分別為64.1%、23.0%、10.2%和2.7%；吉林省長白山林區(qū)各林分類型樹干、樹根、樹枝和樹葉的分配比例平均值分別為63.1%、21.4%、12.5%和3.0%；黑龍江省小興安嶺、長白山林區(qū)各林分類型樹干、樹根、樹枝和樹葉的分配比例平均值分別為62.8%、21.4%、11.9%和3.9%。(7)不同林分類型的根莖比存在一定的差異,且絕大多數(shù)林分類型根莖比與林分平均直徑、林分平均高和林分密度存在顯著的變化關(guān)系。不同地區(qū)各林分類型平均值根莖比在0.210～0.370之間,其平均值為0.280。其中,黑龍江省大興安嶺林區(qū)根莖比平均值為0.300；吉林省長白山林區(qū)根莖比平均值為0.275；黑龍江省小興安嶺、長白山林區(qū)根莖比平均值為0.274。(8)本研究所建立的林分總量、地上和樹干生物量模型擬合和預(yù)測效果較好,而地下(樹根)、樹葉和樹枝生物量模型擬合和預(yù)測效果較差�？偟膩碚f,所建立的東北林區(qū)主要林分類型三類林分生物量模型的擬合效果較好,其預(yù)測精度基本都在90%以上,都能對東北林區(qū)主要林分類型生物量進(jìn)行很好的估計。(9)至于選擇最適當(dāng)?shù)姆椒▉砉浪懔址稚锪?結(jié)果具有不確定性。林分生物量-林分蓄積量和生物量換算系數(shù)連續(xù)函數(shù)法都屬于材積源生物量法,其本質(zhì)與林分生物量-林分變量模型不同,但三者的預(yù)測精度相當(dāng),而固定生物量換算系數(shù)的預(yù)測能力較差。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S718.5
【目錄】：

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