立木生物量模型构建及估计方法的研究

【摘要】： 生物量问题是生态研究的一个重要方面。特别是随着环境问题的日益突出,作为环境重要载体的生物量,愈来愈受到人们的重视。森林是陆地生态系统的主体,其生物量占陆地生态系统总生物量的90%以上,森林生物量的研究是陆地生态系统生物量研究的核心。因而研究森林生物量对陆地生态系统研究具有重要的意义。森林单木生物量是森林生态系统生物量研究的基础,从目前国内对此问题的研究看,主要存在以下问题:(1)以点研究为主,缺乏国家级大尺度的测定研究计划;(2)研究以人工林为主,树种单一;(3)树木各分量生物量模型与总生物量模型不相容;(4)某一树种的生物量数表在空间和时间上是不具有普适性。针对单木生物量研究中存在的上述问题,本文进行了以下研究: 1通过对8个树种共67株典型样木各分量的796份样品分析得到:(1)不同树种各分量干物质率和基本密度总趋势是,树干和树冠上、中、下干物质率有差异,树干上、中、下基本密度基本无差异;(2)树木各分量干物质率和基本密度可用公式(3)由于树木上、中、下部分体积和重量占其全树中的比例不同,树木的干重采用加权法。 2通过对长白落叶松的验证得出:树木生物量模型存在异方差。本研究进一步提出以模型自身作为权函数来消除异方差的参数估计方法。通过对CAR和VAR模型比较得出:CAR模型相对VAR模型,不仅参数估计值稳定而且预估计强。 3从生物量与材积的相容性出发,本研究构造了与材积相容的各分量生物量模型,从模型的最终表达形式得到,它们是在CAR模型中引入材积因子,不仅达到了生物量与材积的相容,而且,继承了CAR模型的特性,并提高了对生物量的估计精度。 4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,本研究最终构造了各分量的相容性模型: