黑龙江省红松人工林林分生物量与碳储量模型
发布时间：2021-10-05 07:41
目前,大尺度估算森林生物量、碳储量是人们所关注的焦点,构建林分水平的生物量、碳储量模型是一种估算森林乔木层生物量、碳储量的方法。本文以黑龙江省红松人工林固定样地为研究对象,采用聚合法、平差法、分解法分别构建林分变量-林分生物量模型、林分蓄积量-林分生物量模型、生物量换算系数连续函数法-林分生物量模型、林分变量-林分碳储量模型、林分蓄积量-林分碳储量模型、碳储量换算系数连续函数法-林分碳储量模型。均利用权函数来消除异方差对各模型参数估计的影响,使用留一交叉验证法（leave-one-out cross validation,LOOCV）对各林分生物量模型、碳储量模型进行检验。各林分生物量模型、林分碳储量模型的拟合结果采用确定系数（R2）和均方根误差（RMSE）进行评价;检验结果通过确定平均误差绝对值（MAB）、相对误差绝对值（MPB）、平均误差百分比（E%）进行评价。结果表明:3种可加性方法在应用于不同生物量、碳储量模型的预测精度排序并没有表现出一致性,并且3种可加性方法之间的预测精度差异很小,只有在林分蓄积量-生物量、碳储量模型时,表现出的差异相对较大。各类林分生物量、碳储量模型的预测...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１研宄区域简图??２．２数据来源??考虑到黑龙江地域辽阔，各地区间气候、地形等存在差异，所以本研究收集黑龙江??不同区域的红松人工林样地数据，地面１００ｍ２￣?９００ｍ２
解法＆平差法。??４．４不同林分生物量模型比较??本研宄基于３种可加性方法构建了?３类林分生物量模型分别为林分变量－林分可加性??生物量模型、林分蓄积量－林分可加性生物量模型、生物量换算系数连续函数法－林分可??加性生物量模型，比较了?３种可加性方法应用于不同林分生物量模型的预测精度。本研??宄挑选在各类林分生物量模型中预测精度表现最好的可加性方法，并利用其检验结果中??的平均相对误差绝对值（ＭＡＢ）和相对误差绝对值（ＭＰＢ），对不同的林分生物量模型??预测精度进行比较，具体结果见图３－１。??７?］．４１?■?１２?１?Ｂ１?■??Ｉｉｉｉｉｌ??总做?树根?树千?树枝?树叶?总铱?树根?Ｗｆ?树枝?树叶??□系统１?■系统２?Ｂ系敁３?□系统１?■系统２?ａ系枝３??图３－１?Ａ１：不同生物量模型的平均误差绝对值（ＭＡＢ）；?Ｂ１：不同生物量模型的相对误差绝对值??（ＭＰＢ）；模型系统１为基于平差法的林分变Ｍ；－林分可加性生物量模型；模型系统２为基于分解法的??林分蓄积量－林分可加性生物量模型；模型系统３为基于聚合法的生物量换算系数函数法－林分可加性??生物量模型。??由图３－１可知，不同林分生物量模型系统中均以总量和树干生物量模型的ＭＡＢ相??对较大，以树叶和树千生物量模型的ＭＰＢ较大。不同林分生物量模型系统的预测精度??之间存在一定的差异，具体表现为：模型系统３在总量、树根、树干、树枝生物量模型??的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统１和模型系统２相应的模型，模型系统１在总量、??树千、树叶生物量模型的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统２相应的模型，模型系统２??仅在树根、树枝生物量模型的ＭＡＢ和ＭＰＢ略
数法－林分可加性碳储量模型，??比较了?３种可加性方法应用于不同碳储量模型的预测精度。本研究也将对比分析不同碳??储量模型的预测精度，挑选不同碳储量模型中预测能力表现最优的可加性方法，分别为??基于聚合法的林分变量－林分碳储量模型（系统４）、基于平差法的林分蓄积量－林分碳储??量模型（系统５）、基于聚合法的碳储量换算系数连续函数法－林分碳储量模型（系统６），??并利用其检验结果的平均相对误差绝对值（ＭＡＢ）和相对误差绝对值（ＭＰＢ），对不同??的生物量模型预测精度进行比较，具体比较见图３－２。??３＇５?１Ｃ１?１４?］Ｄ１??＂Ｅｌｉｌｌ??总Ｍ?柄根?树干?树枝?树叶?总贷?树根?树干?枓枝?树叶??□系统４?■系绦Ｓ?Ｓ系统６?□系统４?■系统Ｓ?Ｓ系统６??图３－２?Ｃ１：不同碳储量模型的平均误差绝对值（ＭＡＢ）；?Ｄ１：不同碳储量模型的相对误差绝对值??（ＭＰＢ）；模型系统４为基于聚合法的林分变量－林分可加性碳储量模型；模型系统５为基于平差法的??林分蓄积量－林分可加性碳储量模型；模型系统６为基于聚合法的碳储量换算系数函数法－林分可加性??碳储量模型。??由图３－２可以看出，不同林分碳储量模型系统中均以总量和树干碳储量模型的ＭＡＢ??相对较大，以树叶和树干碳储量模型的ＭＰＢ较大。不同林分碳储量模型系统的预测精??度之间存在一定的差异，具体表现为：模型系统６在总量、树根、树干、树枝碳储量模??型的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统４和模型系统５相应的模型，模型系统４在总??量、树干、树叶碳储量模型的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统５相应的模型，模型系??３６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用二类调查数据对塔林林场森林碳储量的估算[J]. 黄韵宁. 东北林业大学学报. 2018(05)
[2]黑龙江省主要林分类型林分碳储量预估模型[J]. 贾炜玮,林键. 东北林业大学学报. 2017(08)
[3]三种林分生物量估算方法的比较[J]. 董利虎,李凤日. 应用生态学报. 2016(12)
[4]大兴安岭东部天然落叶松林可加性林分生物量估算模型[J]. 董利虎,李凤日. 林业科学. 2016(07)
[5]内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布[J]. 黄晓琼,辛存林,胡中民,李钢铁,张铜会,赵玮,杨浩,张雷明,郭群,岳永杰,高润宏,乌志颜,闫志刚,刘新平,李玉强,李胜功. 植物生态学报. 2016(04)
[6]Carbon storage and sequestration rate assessment and allometric model development in young teak plantations of tropical moist deciduous forest, India[J]. Kaushalendra Kumar Jha. Journal of Forestry Research. 2015(03)
[7]森林碳储量估算方法综述[J]. 续珊珊. 林业调查规划. 2014(06)
[8]不同林分起源的相容性生物量模型构建[J]. 符利勇,雷渊才,孙伟,唐守正,曾伟生. 生态学报. 2014(06)
[9]基于森林清查资料的乔木林生物量估算方法的比较[J]. 李海奎,赵鹏祥,雷渊才,曾伟生. 林业科学. 2012(05)
[10]立木生物量方程的优度评价和精度分析[J]. 曾伟生,唐守正. 林业科学. 2011(11)
博士论文
[1]东北林区针叶树树冠轮廓及特征因子模拟[D]. 高慧淋.东北林业大学 2017
[2]东北林区主要树种及林分类型生物量模型研究[D]. 董利虎.东北林业大学 2015
本文编号：3419292
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：54 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－１研宄区域简图??２．２数据来源??考虑到黑龙江地域辽阔，各地区间气候、地形等存在差异，所以本研究收集黑龙江??不同区域的红松人工林样地数据，地面１００ｍ２￣?９００ｍ２
解法＆平差法。??４．４不同林分生物量模型比较??本研宄基于３种可加性方法构建了?３类林分生物量模型分别为林分变量－林分可加性??生物量模型、林分蓄积量－林分可加性生物量模型、生物量换算系数连续函数法－林分可??加性生物量模型，比较了?３种可加性方法应用于不同林分生物量模型的预测精度。本研??宄挑选在各类林分生物量模型中预测精度表现最好的可加性方法，并利用其检验结果中??的平均相对误差绝对值（ＭＡＢ）和相对误差绝对值（ＭＰＢ），对不同的林分生物量模型??预测精度进行比较，具体结果见图３－１。??７?］．４１?■?１２?１?Ｂ１?■??Ｉｉｉｉｉｌ??总做?树根?树千?树枝?树叶?总铱?树根?Ｗｆ?树枝?树叶??□系统１?■系统２?Ｂ系敁３?□系统１?■系统２?ａ系枝３??图３－１?Ａ１：不同生物量模型的平均误差绝对值（ＭＡＢ）；?Ｂ１：不同生物量模型的相对误差绝对值??（ＭＰＢ）；模型系统１为基于平差法的林分变Ｍ；－林分可加性生物量模型；模型系统２为基于分解法的??林分蓄积量－林分可加性生物量模型；模型系统３为基于聚合法的生物量换算系数函数法－林分可加性??生物量模型。??由图３－１可知，不同林分生物量模型系统中均以总量和树干生物量模型的ＭＡＢ相??对较大，以树叶和树千生物量模型的ＭＰＢ较大。不同林分生物量模型系统的预测精度??之间存在一定的差异，具体表现为：模型系统３在总量、树根、树干、树枝生物量模型??的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统１和模型系统２相应的模型，模型系统１在总量、??树千、树叶生物量模型的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统２相应的模型，模型系统２??仅在树根、树枝生物量模型的ＭＡＢ和ＭＰＢ略
数法－林分可加性碳储量模型，??比较了?３种可加性方法应用于不同碳储量模型的预测精度。本研究也将对比分析不同碳??储量模型的预测精度，挑选不同碳储量模型中预测能力表现最优的可加性方法，分别为??基于聚合法的林分变量－林分碳储量模型（系统４）、基于平差法的林分蓄积量－林分碳储??量模型（系统５）、基于聚合法的碳储量换算系数连续函数法－林分碳储量模型（系统６），??并利用其检验结果的平均相对误差绝对值（ＭＡＢ）和相对误差绝对值（ＭＰＢ），对不同??的生物量模型预测精度进行比较，具体比较见图３－２。??３＇５?１Ｃ１?１４?］Ｄ１??＂Ｅｌｉｌｌ??总Ｍ?柄根?树干?树枝?树叶?总贷?树根?树干?枓枝?树叶??□系统４?■系绦Ｓ?Ｓ系统６?□系统４?■系统Ｓ?Ｓ系统６??图３－２?Ｃ１：不同碳储量模型的平均误差绝对值（ＭＡＢ）；?Ｄ１：不同碳储量模型的相对误差绝对值??（ＭＰＢ）；模型系统４为基于聚合法的林分变量－林分可加性碳储量模型；模型系统５为基于平差法的??林分蓄积量－林分可加性碳储量模型；模型系统６为基于聚合法的碳储量换算系数函数法－林分可加性??碳储量模型。??由图３－２可以看出，不同林分碳储量模型系统中均以总量和树干碳储量模型的ＭＡＢ??相对较大，以树叶和树干碳储量模型的ＭＰＢ较大。不同林分碳储量模型系统的预测精??度之间存在一定的差异，具体表现为：模型系统６在总量、树根、树干、树枝碳储量模??型的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统４和模型系统５相应的模型，模型系统４在总??量、树干、树叶碳储量模型的ＭＡＢ和ＭＰＢ均明显低于模型系统５相应的模型，模型系??３６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]应用二类调查数据对塔林林场森林碳储量的估算[J]. 黄韵宁. 东北林业大学学报. 2018(05)
[2]黑龙江省主要林分类型林分碳储量预估模型[J]. 贾炜玮,林键. 东北林业大学学报. 2017(08)
[3]三种林分生物量估算方法的比较[J]. 董利虎,李凤日. 应用生态学报. 2016(12)
[4]大兴安岭东部天然落叶松林可加性林分生物量估算模型[J]. 董利虎,李凤日. 林业科学. 2016(07)
[5]内蒙古森林生态系统碳储量及其空间分布[J]. 黄晓琼,辛存林,胡中民,李钢铁,张铜会,赵玮,杨浩,张雷明,郭群,岳永杰,高润宏,乌志颜,闫志刚,刘新平,李玉强,李胜功. 植物生态学报. 2016(04)
[6]Carbon storage and sequestration rate assessment and allometric model development in young teak plantations of tropical moist deciduous forest, India[J]. Kaushalendra Kumar Jha. Journal of Forestry Research. 2015(03)
[7]森林碳储量估算方法综述[J]. 续珊珊. 林业调查规划. 2014(06)
[8]不同林分起源的相容性生物量模型构建[J]. 符利勇,雷渊才,孙伟,唐守正,曾伟生. 生态学报. 2014(06)
[9]基于森林清查资料的乔木林生物量估算方法的比较[J]. 李海奎,赵鹏祥,雷渊才,曾伟生. 林业科学. 2012(05)
[10]立木生物量方程的优度评价和精度分析[J]. 曾伟生,唐守正. 林业科学. 2011(11)
博士论文
[1]东北林区针叶树树冠轮廓及特征因子模拟[D]. 高慧淋.东北林业大学 2017
[2]东北林区主要树种及林分类型生物量模型研究[D]. 董利虎.东北林业大学 2015
本文编号：3419292
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