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中国杉木相容性立木材积和地上生物量方程 被引量：27
1
作者 曾鸣 聂祥永 曾伟生 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期74-79,共6页
以我国南方地区的最重要针叶树种——杉木为研究对象,采用误差变量联立方程组和哑变量模型方法,建立适合不同杉木生长区域(总体)应用的相容性立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换因子函数。结果表明:二元立木材积方程和地上生物... 以我国南方地区的最重要针叶树种——杉木为研究对象,采用误差变量联立方程组和哑变量模型方法,建立适合不同杉木生长区域(总体)应用的相容性立木材积方程、地上生物量方程及生物量转换因子函数。结果表明:二元立木材积方程和地上生物量方程均优于其相应的一元模型;不同总体的模型之间存在显著差异,总体A的模型估计值要大于总体B;一元和二元地上生物量方程的平均预估误差均在3%以内,可应用于不同区域的杉木林生物量估计。 展开更多
关键词 材积方程 生物量方程 生物量转换因子 误差变量联立方程组 哑变量 杉木
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带度量误差的全林整体模型参数估计研究 被引量：44
2
作者 李永慈 唐守正 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第1期23-27,共5页
该文以广西大青山马尾松全林整体模型为基础模型,进行模拟实验设计,并构造株数、直径、优势高、平均高和形高5个观测因子都有度量误差的模拟观测数据,用非线性度量误差联立方程组方法,对5个观测因子都有度量误差的全林整体模型进行估计... 该文以广西大青山马尾松全林整体模型为基础模型,进行模拟实验设计,并构造株数、直径、优势高、平均高和形高5个观测因子都有度量误差的模拟观测数据,用非线性度量误差联立方程组方法,对5个观测因子都有度量误差的全林整体模型进行估计.结果表明,与最小二乘估计方法一样,优势高、平均高和形高模型没有明显的系统偏差,与通常最小二乘估计方法不同的是断面积、直径和株数模型也没有出现明显的系统偏差.得出结论,在建立有度量误差的全林整体模型时,非线性度量误差联立方程组方法明显优于最小二乘法. 展开更多
关键词 度量误差 全林整体模型 非线性度量误差联立方程组
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湖南省主要树种单木相容性生物量模型系统研建
3
作者 贺鹏 陈振雄 彭检贵 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第3期61-72,共12页
【目的】建立杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分相容性生物量模型系统,为实现湖南主要树种模型的科学化和标准化以及精准预估森林生物量提供技术支撑。【方法】基于湖南省3个主要树种468株伐倒木数据(杉木160株、马尾松153株和栎类... 【目的】建立杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分相容性生物量模型系统,为实现湖南主要树种模型的科学化和标准化以及精准预估森林生物量提供技术支撑。【方法】基于湖南省3个主要树种468株伐倒木数据(杉木160株、马尾松153株和栎类155株),分别比较单木6个组分生物量(地上、地下、树干、树皮、树枝和树叶生物量)基础模型并寻求拟合指标最优模型,进一步比较不同起源(天然林和人工林)的生物量模型,并选择引起参数差异显著的起源作为哑变量,构建比例控制的非线性联立方程组预估单木各组分生物量。【结果】3个树种单木各组分生物量基础模型的拟合结果表明,地上B1、地下B2、树干B3和树皮B4这4个组分生物量模型的自变量选择胸径和树高,树枝B5和树叶B6生物量模型选择胸径、树高和冠幅;以起源为哑变量的模型显示,杉木的地上生物量B1(平均预估误差MPE较基础模型降低1.16%)、马尾松的地下生物量B2(MPE降低4.65%)、以及栎类的地上生物量B1(MPE降低3.24%)和地下生物量B2(MPE降低29.13%)均表现出天然林的生物量要显著高于人工林的生物量;以起源为哑变量的单木生物量模型系统的拟合效果较佳,3个树种地上生物量模型的决定系数R2均超过0.90,平均预估误差MPE低于4%;而地下生物量模型的R2同样均在0.90以上,其MPE则低于14%。【结论】以起源为哑变量的单木各组分生物量模型拟合效果最好,其次是非线性联立方程组相容性模型系统,拟合效果最差的是基础模型。虽然模型系统的拟合效果略劣于哑变量模型,但模型系统能解决单木各组分生物量的相容性和可加性,且它们参数之间的差异不大,因此优先推荐采用相容性模型系统来预测湖南省杉木、马尾松和栎类3个树种的单木各组分生物量。 展开更多
关键词 生物量模型 哑变量 非线性联立方程组 相容性
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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 被引量：4
4
作者 曾伟生 贺东北 +1 位作者 蒲莹 肖前辉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期75-86,共12页
【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... 【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。 展开更多
关键词 地上生物量 地下生物量 哑变量 误差变量 联立方程组
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广东主要森林类型林分生物量和碳储量模型研建 被引量：6
5
作者 郭泽鑫 胡中岳 +1 位作者 曹聪 刘萍 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期37-50,共14页
【目的】构建广东省主要森林类型林分生物量和碳储量模型,为省内储量数据的本底摸查、省级与县市级储量数据的有效衔接提供模型支撑;分析树种结构和气候条件对模型的影响和作用机制,为更精细的碳汇监测及森林质量提升提供理论指导。【... 【目的】构建广东省主要森林类型林分生物量和碳储量模型,为省内储量数据的本底摸查、省级与县市级储量数据的有效衔接提供模型支撑;分析树种结构和气候条件对模型的影响和作用机制,为更精细的碳汇监测及森林质量提升提供理论指导。【方法】以广东省12种主要森林类型为研究对象,基于2007、2012和2017年3期森林资源连续清查数据,采用非线性误差变量联立方程组构建各森林类型与蓄积量兼容的地上和地下生物量、地上和地下碳储量模型。以哑变量形式区分树种结构,以再参数化方法建立气候敏感的林分生物量和碳储量模型,评价模型拟合结果,分析气候变量对林分生物量和碳储量的影响。【结果】研究得到各森林类型的蓄积量、地上和地下生物量模型以及地上R^(2)_(a)和地下林分平均含碳系数。(1)基于胸高断面积和平均树高的基础模型调整决定系数()为0.947~0.997,总相对误差(TRE)和平均系统误差(MSE)分别在±1.54%和±2.48%范围,均不超±3%。平均预估误差(MPE)为0.30%~3.61%,仅栎树林、相思林部分模型略超3%。平均百分标准误差(MPSE)为3.30%~13.39%,均不超15%。(2)基于胸高断面积的简化模R^(2)_(a)型为0.876~0.996,除相思林地下生物量模型拟合效果较差外,其余模型的TRE和MSE分别在±3.19%和±2.74%范围,R^(2)_(a)MPE为0.36%~4.70%,MPSE为4.18%~15.61%。基于平均胸径和林分密度的补充模型为0.775~0.977,多数在0.9以上,除相思林部分模型拟合效果较差外,其余模型的TRE和MSE分别在±2.28%和±1.83%范围,MPE为1.12%~6.24%,R^(2)_(a)MPSE为5.91%~17.44%。(3)区分树种结构的林分模型为0.960~0.997,TRE和MSE分别在±1.61%和±2.33%范围,MPE为0.30%~3.41%,MPSE为2.67%~12.92%,多数模型显著优于基础模型。(4)建立8种森林类型气候敏感的林分生R^(2)_(a)物量和碳储量模型,为0.947~0.998,TRE和MSE分别在±1.86%和±1.96%范围,MPE为0.29%~2.65%,MPSE为3.18%~13.29%,多数模型较基础模型得到显著改进。生物量大多情况下与温度呈负相关,与蒸散量呈负相关或与降水量呈正相关。【结论】所建模型具有较好拟合效果和较高预估精度,实际应用时可根据数据详略和估算范围选择合适模型。温度过高、蒸散过多或降水不足是限制广东省森林生物量和碳储量增长的主要因素。 展开更多
关键词 生物量 碳储量 林分模型 非线性误差变量联立方程组 气候 森林资源连续清查
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马尾松不同区域相容性立木材积和地上生物量模型 被引量：5
6
作者 吕常笑 邓华锋 +2 位作者 王少杰 陈振雄 王雪军 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期790-797,共8页
已有很多国内外学者研究立木材积与地上生物量相容性的问题,但是建模过程中考虑区域因子对模型影响的研究相对较少。针对此问题,以重庆市、四川省和湖北省151株马尾松Pinus massoniana的样本数据为例,采用哑变量和非线性联立方程组的方... 已有很多国内外学者研究立木材积与地上生物量相容性的问题,但是建模过程中考虑区域因子对模型影响的研究相对较少。针对此问题,以重庆市、四川省和湖北省151株马尾松Pinus massoniana的样本数据为例,采用哑变量和非线性联立方程组的方法,建立了不同区域马尾松通用的相容性地上生物量模型、立木材积模型和它们的转换因子模型。结果表明:马尾松不同区域的模型之间存在差异性;哑变量和非线性联立方程组的方法可以有效地解决不同区域模型的差异性和立木材积与地上生物量模型的相容性;马尾松地上生物量和立木材积的二元模型均优于其对应的一元模型;在独立拟合的地上生物量回归模型中引入立木材积因子,可以有效地改善模型的预估效果;构建的马尾松相容性立木材积和地上生物量哑变量模型评价指标满足中国生物量模型的精度要求(预估精度均高于95%,总相对误差均小于2%,平均预估误差则均小于5%)。 展开更多
关键词 森林测计学 非线性联立方程组 哑变量 相容性 区域 马尾松
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我国人工杨树生物量建模和生产力分析 被引量：19
7
作者 曾伟生 陈新云 杨学云 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-8,共8页
【目的】建立人工杨树生物量模型,分析生产力与气候因子间的关系,为提升我国森林质量提供参考。【方法】基于在全国15个省(区、市)采集的450株人工杨树样木实测地上生物量和147株地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立... 【目的】建立人工杨树生物量模型,分析生产力与气候因子间的关系,为提升我国森林质量提供参考。【方法】基于在全国15个省(区、市)采集的450株人工杨树样木实测地上生物量和147株地下生物量数据,综合利用哑变量建模方法和误差变量联立方程组方法,建立一元和二元立木生物量联立方程组;基于样木胸径、树高和年龄的成对数据,建立与气候因子相关的单木生长模型。根据胸径和树高单木生长模型及二元立木生物量方程,分析气候因子对人工杨树单木生产力的影响。利用全国森林资源连续清查人工杨树林样地调查数据,计算每个样地的生物量和生产力,建立人工杨树林生产力与气候因子间的相关模型,进一步验证气候因子对生产力的影响。【结果】本研究建立的一元和二元人工杨树地上生物量方程,确定系数(R2)在0.90以上,平均预估误差(MPE)在5%以内;地下生物量方程的R2在0.83以上,MPE在10%以内;含气候因子的胸径和树高单木生长模型,R^2均在0.70以上,MPE分别在5%和3%以内。人工杨树的胸径、树高生长均与年均气温显著相关,林木年龄为20年,年均气温20℃时的胸径、树高和总生物量分别是年均气温0℃时的2.4、2.4和9.5倍。连清样地数据验证结果表明,年均气温提高10℃,人工杨树林的平均生产力可以提高2.5 t·hm^-2a^-1;年均气温20℃时的人工杨树林,其平均生产力达到年均气温0℃时的7倍以上,与所建单木生长模型的可比推算结果完全一致。【结论】本研究建立的人工杨树立木地上和地下生物量方程及其相容的生物量转换因子和根茎比模型,达到相关技术规定的预估精度要求,可以推广应用;温度是影响人工杨树生产力的重要因素,随着年均气温升高,人工杨树生产力也相应提高。 展开更多
关键词 生物量 生产力 哑变量 误差变量 联立方程组
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东北林区10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型研建 被引量：28
8
作者 曾伟生 孙乡楠 +2 位作者 王六如 王威 蒲莹 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期1-8,共8页
【目的】林分水平的蓄积量、生物量和碳储量模型或数表,是开展森林资源规划设计调查的必备计量工具。研建东北林区10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型,既是方法学探索,也为生产实践提供参考成果。【方法】基于东北林区云冷... 【目的】林分水平的蓄积量、生物量和碳储量模型或数表,是开展森林资源规划设计调查的必备计量工具。研建东北林区10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型,既是方法学探索,也为生产实践提供参考成果。【方法】基于东北林区云冷杉林、落叶松林、红松林、樟子松林、栎树林、桦树林、杨树林、榆树林、椴树林和水胡黄林10种主要森林类型的2000个样地的实测数据,分别利用非线性独立回归估计、非线性误差变量联立方程组和含哑变量的非线性误差变量联立方程组方法,建立了林分水平的蓄积量、生物量和碳储量模型。【结果】基于全部样地通过误差变量联立方程组方法建立的蓄积量、生物量和碳储量总体平均模型,其确定系数分别为0.945、0.805和0.839,而包含森林类型参数的蓄积量、生物量和碳储量哑变量模型,其确定系数分别达到0.959、0.949和0.951。10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型,确定系数(R2)都在0.86以上,平均预估误差(MPE)都在3%以内,平均百分标准误差(MPSE)大多数在10%以内。蓄积量模型的R2在0.876~0.980之间,MPE在0.90%~1.95%之间,MPSE在5.14%~11.89%之间;生物量模型的R2在0.864~0.988之间,MPE在0.66%~2.07%之间,MPSE在3.61%~11.60%之间;碳储量模型的R2在0.866~0.988之间,MPE在0.67%~1.96%之间,MPSE在3.65%~11.57%之间。【结论】不同森林类型的蓄积量主要取决于林分断面积和平均高,生物量主要取决于蓄积量和林分平均高。含哑变量的非线性误差变量联立方程组方法,是建立林分水平储量模型系统的可行方法。本研究所建立的东北地区10种主要森林类型的蓄积量、生物量和碳储量模型,其预估精度达到森林资源规划设计调查技术规定要求,可以在实践中推广应用。 展开更多
关键词 蓄积量 生物量 碳储量 哑变量模型 误差变量联立方程组
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