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(cè)定生物量對(duì)于計(jì)算碳儲(chǔ)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(cè)量每個(gè)部分(樹干、樹枝、樹葉和樹根)實(shí)際的重量無疑是估計(jì)生物量最準(zhǔn)確的方法,但是這個(gè)過程需要大量的時(shí)間和金錢。因此,目前測(cè)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(duì)象,基于東北林區(qū)17個(gè)主要樹種的1049株解析木以及27個(gè)林分類型的20996塊固定樣地?cái)?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(xiàng)生物量異速生長(zhǎng)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(xiàng)生物量可加性生物量模型,最后用“刀切法”來評(píng)價(jià)所建立的生物量模型。總的來說,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(guó)性生物量和碳儲(chǔ)量監(jiān)測(cè)提供可靠的理論與技術(shù)知識(shí)。本研究具體貢獻(xiàn)及結(jié)論：(1)選擇對(duì)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(zhǎng)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(jì)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(cè)能力,是確保生物量可加性的不錯(cuò)選擇。但是3SPW系統(tǒng)在模型估計(jì)和實(shí)際應(yīng)用中較為復(fù)雜,而SUM(3)系統(tǒng)則相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)。(3)東北林區(qū)17個(gè)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(shì)),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(shì)),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(gè)主要人工林針葉樹種不同齡級(jí)會(huì)影響其各器官生物量相對(duì)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(cè)效果較好,而樹葉和樹枝生物量模型擬合和預(yù)測(cè)效果較差。所建立的東北林區(qū)主要樹種總量與各分項(xiàng)生物量模型的擬合效果較好,其預(yù)測(cè)精度基本都在80%以上,都能對(duì)東北林區(qū)主要樹種生物量進(jìn)行很好的估計(jì)。(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(shì)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)白山林區(qū)根莖比平均值為0.275；黑龍江省小興安嶺、長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(cè)精度基本都在90%以上,都能對(duì)東北林區(qū)主要林分類型生物量進(jìn)行很好的估計(jì)。(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(cè)精度相當(dāng),而固定生物量換算系數(shù)的預(yù)測(cè)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(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S718.5
【目錄】：

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6 寧波;樟子松人工林結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)及生物量的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2007年

7 謝永宏;外來入侵種鳳眼蓮（Eichhornia crassipes）的營(yíng)養(yǎng)生態(tài)學(xué)研究[D];武漢大學(xué);2003年

8 黃興召;落葉松人工林生物量和碳儲(chǔ)量研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 馬玉珠;植物幼苗呼吸速率、生物量、氮磷元素含量間異速生長(zhǎng)規(guī)律研究[D];福建師范大學(xué);2015年

2 王鑫;北京地區(qū)刺槐地上部分生物量模型研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

3 王開;八種落葉樹種的當(dāng)年枝形態(tài)學(xué)特征與生物量分配的研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

4 范小莉;長(zhǎng)白山地區(qū)云冷杉林和近原始林林下灌草生物量預(yù)測(cè)模型的研究[D];北京林業(yè)大學(xué);2011年

5 楊洪國(guó);四川巨桉紙漿原料林幼齡生物量研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2001年

6 裴雅茹;北京山地人工林生物量測(cè)定與模擬[D];北京林業(yè)大學(xué);2013年

7 樊維;土壤氮素對(duì)克氏針茅群落生物量分配格局的影響[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

8 黎如;小興安嶺原始闊葉紅松林生物量及其空間分布格局[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

9 張麗瓊;桉樹人工林生物量遙感估測(cè)模型研究[D];廣西大學(xué);2012年

10 胡莎莎;新疆典型森林類型生物量監(jiān)測(cè)研究[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年

  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。

本文編號(hào)：169547