Beckmann城市体系异速生长模型的理论基础与实证分析 被引量：12

1

作者 陈彦光 《科技通报》 北大核心 2002年第5期360-367,共8页

从基于中心地理论的 Beckmann城市等级 -规模模型 Pm=KRSm -1 / (1 - K) m出发 ,导出了关于城市体系的 Beckmann异速生长方程 dy/ dt=b(y/ x) dx/ dt,得到中心 (最大 )城市的人口规模(P1 )与城市体系总人口 (U)之间的几何测度关系 P1 ∝... 从基于中心地理论的 Beckmann城市等级 -规模模型 Pm=KRSm -1 / (1 - K) m出发 ,导出了关于城市体系的 Beckmann异速生长方程 dy/ dt=b(y/ x) dx/ dt,得到中心 (最大 )城市的人口规模(P1 )与城市体系总人口 (U)之间的几何测度关系 P1 ∝ Ub,证明了当城市规模分布的分维 D≤ 1时 ,标度因子 b=1 ;而当 D>1时 ,则有 b>0 .从长期平均看来 ,b值应变化于 0～ 1之间 ,即有 0 <b≤ 1 ,且有 b→ 1的变化趋势 .研究发现 ,Beckmann异速生长方程的标度因子 (b)与城市规模分布的分维(D)有一定关系 ,且其数值在理论上等于中心城市空间结构的广义维数 (Dc)与城市体系空间结构的广义维数 (Ds)之比 (即有 b=Dc/ Ds) .以河南省城市体系 (1 990～ 1 998)为实例 ,对理论推导结果进行了实证分析 . 展开更多

关键词 实证分析 城市体系 城市规模分布 位序-规模法则 beckmann异速生长模型 Davis规律 Zipf定律

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利用异速生长模型和博弈论解析藏川杨主干动态生长的遗传调控机制

2

作者 危学达 王玉 +4 位作者 丁孟东 吴双 梁丹 叶梅霞 邬荣领 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期154-164,共11页

【目的】高度与直径是树木生命历程中的2个重要生长性状,本文通过量化藏川杨主干高度和直径之间的相互作用,探究这2个性状的生长过程和生长模式,揭示藏川杨主干动态生长的遗传调控机制。【方法】基于异速生长模型和博弈论构建藏川杨高... 【目的】高度与直径是树木生命历程中的2个重要生长性状,本文通过量化藏川杨主干高度和直径之间的相互作用,探究这2个性状的生长过程和生长模式,揭示藏川杨主干动态生长的遗传调控机制。【方法】基于异速生长模型和博弈论构建藏川杨高度与直径性状的动态生长互作微分方程,利用系统作图构建藏川杨主干生长遗传解析的统计模型。进一步以藏川杨自然群体作为研究材料,调查其在温室内的生长动态数据,结合本群体的高通量分子标记数据,开展藏川杨的全基因组基因定位工作。【结果】藏川杨主干高度和直径的整体生长曲线符合Logistic生长曲线,拆分整体生长曲线发现,藏川杨主干的直径生长对高度生长具有抑制作用,而高度生长对直径生长具有促进作用。所有藏川杨高度和直径的个体拟合优度> 0.90,且2个性状拟合的残差均服从随机分布,说明使用广义Lotka-Volterra微分方程来拟合藏川杨高度和直径效果很好。基于功能作图方法共定位到78个显著位点,可注释到52个候选基因。以2号染色体上最显著的SNP为例,对藏川杨高度和直径进行遗传解析,发现该SNP的3种基因型(AA、AC、CC)具有相似的高度–直径相互作用模式。该SNP对整体生长、独立生长和依赖生长发挥了不同方式的遗传效应。对定位到的显著位点进行功能注释,可将这些位点所在的基因分为:与木质素/细胞壁合成相关基因、与生长发育相关基因、与抗病抗逆性相关基因、与光合作用相关基因这4类。【结论】结合异速生长模型和博弈理论的基因定位模型,可检测基因如何通过合作或竞争策略来调控藏川杨主干的大小,识别树干动态生长的过程和模式,相关模型也可为其他物种重要性状之间的深层次遗传解析提供借鉴。 展开更多

关键词 藏川杨 博弈论 异速生长模型 高度 直径 数量性状位点

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银杏生物量分配格局及异速生长模型 被引量：19

3

作者 刘坤 曹林 +1 位作者 汪贵斌 曹福亮 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期12-20,共9页

以苏北地区银杏人工林为研究对象,选取13株进行整株挖掘,分析不同器官生物量的分配格局,以及地上和地下生物量之间的关系;再分别以胸径(D)、树高(H)、D^2H、D^aH^b为自变量建立银杏各器官生物量模型,选择调整决定系数(R2adj)、残差平方... 以苏北地区银杏人工林为研究对象,选取13株进行整株挖掘,分析不同器官生物量的分配格局,以及地上和地下生物量之间的关系;再分别以胸径(D)、树高(H)、D^2H、D^aH^b为自变量建立银杏各器官生物量模型,选择调整决定系数(R2adj)、残差平方和(SSE)、平均偏差(ME)、平均绝对偏差(MAE)和平均相对误差(MPE)作为选择最优模型的检验指标,根据检验结果筛选出各器官的最优模型。结果表明:13株银杏的整株生物量变化范围为28.50~320.27 kg,树干生物量占总生物量的49.4%~56.6%,树枝生物量占总生物量的12.1%~18.9%,树叶生物量占总生物量的3.8%~5.5%,根生物量占总生物量的26%;地上部分生物量与地下生物量线性方程的斜率为0.35,具有显著的线性相关性(P<0.01);枝和叶生物量都集中于树冠中部,树冠上层和下层的枝、叶生物量明显低于树冠中层生物量(P<0.05),上层和下层生物量之间差异不显著(P>0.05),70%根生物量集中0~1.0 m的土层;枝水平上,基于基径和枝长的枝生物量模型解释量超过95%;在各器官生物量最优模型选择上,以D为自变量的W=a Db的叶、枝、地上部分生物量模型要优于其他模型;树干、根和全株生物量则是以W=a D^bH^c模型最优。银杏各器官生物量表现为干>根>枝>叶,枝和叶生物量垂直分配上,中冠层占最大比例;基于树高和胸径的相对生长模型可以实现对银杏各器官生物量的准确拟合,银杏生物量及碳储量的有效估算。 展开更多

关键词 生物量 分配格局 异速生长模型 银杏人工林

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南亚热带常绿阔叶林4个常见树种的生物量分配特征与异速生长模型 被引量：10

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作者 赵厚本 周光益 +3 位作者 李兆佳 邱治军 吴仲民 王旭 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期23-31,共9页

【目的】分析南亚热带常绿阔叶林4个常见树种的生物量器官分配特征,构建各树种单株及不同组分(地上部分和地下部分)生物量模型,以提高其生物量估算准确性。【方法】以位于广州市的南亚热带常绿阔叶林为对象,以该地区森林历史调查数据为... 【目的】分析南亚热带常绿阔叶林4个常见树种的生物量器官分配特征,构建各树种单株及不同组分(地上部分和地下部分)生物量模型,以提高其生物量估算准确性。【方法】以位于广州市的南亚热带常绿阔叶林为对象,以该地区森林历史调查数据为依据,结合研究区实际树种组成,选取黧蒴、中华锥、千年桐和华润楠4个常见树种,采用收获法测定各树种不同组分生物量,构建各树种单株及各组分的生物量模型,并探讨树高(H)和木材密度(ρ)作为第二自变量以不同形式加入模型对模型精度的影响。【结果】4个树种树叶生物量占比为5.34%~7.28%,华润楠显著低于黧蒴(P<0.05);4个树种树枝生物量占比为16.82%~24.20%,华润楠显著低于中华锥和黧蒴(P<0.05);4个树种树干生物量占比为47.22%~58.05%,中华锥显著低于其他3个树种(P<0.05);4个树种树根生物量占比为14.25%~22.25%,黧蒴和千年桐显著低于中华锥和华润楠(P<0.05);随着胸径增大,千年桐和华润楠的树叶生物量占比呈极显著下降趋势(P<0.01),4个树种的树枝生物量占比均呈上升趋势,树干生物量占比均呈下降趋势,根生物量占比和胸径之间均未表现出显著相关性;以胸径(D)为单一自变量的生物量模型具有较好拟合精度(平均R^(2)=0.947);将H以D2H形式包含在模型中,导致地上和全株生物量模型的拟合能力下降,但地下生物量拟合能力略有提升;将H以独立第二自变量包含在模型中,将增加模型的多重共线性问题;将ρ以D2ρ形式包含在模型中对单株及各组分生物量的估算精度均有所下降;将ρ以独立第二自变量包含在模型中,能略微提高估算精度。【结论】阳生树种千年桐分配较多生物量给树干,耐荫树种中华锥分配较多生物量给枝叶,耐荫树种中华锥和华润楠的根系更发达。随着胸径的增加,4个树种的树干生物量分配比例呈下降趋势而树枝的生物量分配比例呈上升趋势。对4个树种的生物量估算,建议选用D为单一自变量的模型,不建议将H作为第二自变量包含在模型内。增加ρ为第二自变量后仅能小幅提高模型拟合能力,建议实际应用中根据调查目的在准确性和工作难度间做出取舍。 展开更多

关键词 南亚热带常绿阔叶林 异速生长模型 木材密度 广州市 根茎比

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尾巨桉人工林生物量分配格局的林龄效应及异速生长方程优化

5

作者 曹昊阳 杜阿朋 +4 位作者 许宇星 竹万宽 黄润霞 刘宇升 王志超 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1124-1133,共10页

【目的】分析桉树Eucalyptus spp.人工林生物量分配格局随林龄的变化特征,为精准评估中国桉树产业碳储量及碳汇提供理论依据和数据支持。【方法】以雷州半岛尾巨桉E.urophylla×E.grandis人工林为研究对象,采用整株收获法测定1、2、... 【目的】分析桉树Eucalyptus spp.人工林生物量分配格局随林龄的变化特征,为精准评估中国桉树产业碳储量及碳汇提供理论依据和数据支持。【方法】以雷州半岛尾巨桉E.urophylla×E.grandis人工林为研究对象,采用整株收获法测定1、2、3、6、10年生的57株尾巨桉各器官的生物量,并利用胸径(D_(BH))、树高(H)和胸径-树高(D_(BH)^(2)H和D_(BH)H)作为自变量分别建立不加入林龄变量与加入林龄变量的各器官生物量、地上生物量和总生物量的异速生长模型,进而筛选最优模型。【结果】尾巨桉各器官的生物量均随林龄增大而增大,但各器官生物量占总生物量的比例随林龄变化的特征并不相同,其中干生物量占比随林龄的增大而增大,由1年生的45.21%增长至10年生的68.25%;枝和叶的生物量占比则随林龄的增大而减小,分别由1年生的19.43%和16.31%减少至10年生的10.51%和2.91%;根生物量占比随林龄先增大后减小,由1年生的19.05%增长至3年生的25.21%后,逐渐下降到10年生的18.33%。尾巨桉的根冠比为0.16~0.39。在各器官生物量最优模型选择上,以D_(BH)为自变量且未加入林龄变量的模型对根生物量和总生物量的预测优于其他模型;以D_(BH)^(2)H为自变量且加入林龄变量的模型对叶生物量和地上生物量的预测最佳;以D_(BH)、H和林龄3个变量为自变量的模型对枝生物量的预测最佳;在对干生物量的预测精度对比中,以D_(BH)H与以D_(BH)^(2)H+林龄为自变量的预测模型之间无显著差异,均能较好地预测干生物量。【结论】林龄对尾巨桉人工林各器官生物量分配比例影响较大,加入了林龄的异速生长模型对桉树人工林枝、叶和地上生物量的预测精度显著改善。 展开更多

关键词 尾巨桉 林龄 生物量 分配格局 异速生长模型

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天山雪岭云杉生物量分配格局及异速生长模型 被引量：25

6

作者 兰洁 肖中琪 +1 位作者 李吉玫 张毓涛 《浙江农林大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期416-423,共8页

【目的】雪岭云杉Picea schrenkiana是新疆山区重要树种。了解雪岭云杉地上地下生物量分配及碳储量,对新疆森林资源调查具有一定意义。【方法】采用整株收获法分析30株雪岭云杉地上地下生物量分配格局,利用胸径(D)、树高(H)和胸径-树高(... 【目的】雪岭云杉Picea schrenkiana是新疆山区重要树种。了解雪岭云杉地上地下生物量分配及碳储量,对新疆森林资源调查具有一定意义。【方法】采用整株收获法分析30株雪岭云杉地上地下生物量分配格局,利用胸径(D)、树高(H)和胸径-树高(D2H、D3/H和DbHc)作为变量建立树干、树枝、树叶、树根、地上及整株生物量异速生长模型。【结果】雪岭云杉树干、树枝、树叶及树根生物量存在显著性差异(P<0.01)。整株生物量为12.04~2014.34 kg·株^−1,地上和地下生物量分别为10.16~1475.17和1.88~539.18 kg·株^−1,树干、树枝、树叶及树根生物量占整株生物量的56.86%、13.03%、5.96%和24.15%,根冠比为0.08~0.55。植株水平上,建立基于胸径及树高变量的各器官生物量模型,其中树根生物量的最优生物量模型为W=a(D2H)b,其他器官生物量模型均为W=aDbHc。影响云杉生物量的主要环境因素重要性排序依次为坡位、坡度、海拔及土壤厚度。【结论】基于胸径-树高因素的异速生长模型可以较好地实现雪岭云杉各器官生物量的拟合,可对其生物量及碳储量进行有效估算。 展开更多

关键词 森林测计学 生物量 分配格局 异速生长模型 器官 雪岭云杉

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东北地区主要造林树种幼苗期生物量分配特征与异速生长模型 被引量：2

7

作者 周昊 叶尔江·拜克吐尔汉 +3 位作者 何怀江 张春雨 赵秀海 郝珉辉 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期23-32,共10页

【目的】分析东北地区10种主要造林树种幼龄期各组分生物量分配特征,建立并筛选单树种和全树种最优生长模型,为该地区森林生物量尤其是幼龄林生物量估算提供模型参考。【方法】在吉林省舒兰市生物多样性与生态系统功能控制试验样地内,2... 【目的】分析东北地区10种主要造林树种幼龄期各组分生物量分配特征,建立并筛选单树种和全树种最优生长模型,为该地区森林生物量尤其是幼龄林生物量估算提供模型参考。【方法】在吉林省舒兰市生物多样性与生态系统功能控制试验样地内,2021年7―8月份选取长势良好的植株进行全株取样,每个树种选取15~21株个体,共计200株。测量根系、茎干、叶片各器官生物量及其分配比例,并计算地上部分以及整株生物量。以基径和树高为自变量,以根系、茎干、叶片各器官和地上部分及整株生物量为因变量,建立一元线性、多元线性、幂函数等形式的回归方程,构建单树种和全树种生物量模型,并通过决定系数、参数显著性以及赤池信息标准(AIC)等指标筛选最优模型。【结果】1)10个树种的生物量总体呈现出茎干生物量占比最高(45%)、根系生物量次之(35.5%)、叶片生物量最低(19.5%)的分配格局。随着基径增长,茎干生物量占比呈上升趋势,叶片生物量占比呈下降趋势,根系生物量占比变化不明显。2)10个树种的生物量最优模型均以幂函数形式为主,单树种生物量模型以Y=a(D^(2)H^(b)和Y=aD^(b)为最优形式;全树种生物量模型则以Y=a(D^(2)H^(b)和Y=aD^(b)H^(c)为最优模型形式(D为基径,H为树高,a,b,c分别为方程系数)。【结论】幂函数形式为生物量最优模型,其中单树种生物量模型具有更高拟合优度,适用于特定树种生物量的精确估算,而全树种生物量模型则对区域性的生物量估算具有更广泛的适用性。 展开更多

关键词 生物量 异速生长方程 单树种生物量模型 全树种生物量模型

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紫椴生物量分配格局及异速生长方程 被引量：31

8

作者 董点 林天喜 +4 位作者 唐景毅 柳静臣 孙国文 姚杰 程艳霞 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期54-63,共10页

紫椴是东北地区阔叶红松林中重要的阔叶树种,采用整株收获法分析39株紫椴地上、地下生物量分配格局。根据胸径(DBH)大小将紫椴划分为3个等级:小树(1 cm≤DBH<10 cm)、中树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树(DBH≥20 cm)。以不同高度处树... 紫椴是东北地区阔叶红松林中重要的阔叶树种,采用整株收获法分析39株紫椴地上、地下生物量分配格局。根据胸径(DBH)大小将紫椴划分为3个等级:小树(1 cm≤DBH<10 cm)、中树(10 cm≤DBH<20 cm)和大树(DBH≥20 cm)。以不同高度处树干直径作为自变量建立紫椴各器官生物量异速生长模型。结果显示:1)随着径级的增加,紫椴干、根生物量比例先增加后减小而树冠生物量比例先减小后增加,但不同径级间差异不显著;2)不同径级紫椴枝、叶生物量均位于树冠中下层;3)紫椴地上、地下生物量之间呈显著线性相关(P<0.001),拟合线性方程斜率为0.31;4)胸径和树高与地上竞争强度均呈显著的指数相关(P<0.001),地上竞争强度并没有影响树冠比例、茎叶比和根冠比,但与树高胸径比成幂相关(P<0.05);5)综合考虑模型的可解释量及回归系数显著性可知,胸径是预测紫椴不同器官生物量的最可靠变量。更准确地估测紫椴各器官生物量需要针对不同生长阶段或不同径级建立相应的生物量方程。 展开更多

关键词 生物量 分配格局 异速生长模型

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牙鲆体质量和形态性状异速生长的遗传分析 被引量：3

9

作者 高会晓 崔妍 +4 位作者 杜杰 仇雪梅 杨润清 刘海金 刘永新 《大连海洋大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期369-373,共5页

为了对牙鲆Paralichthys olivaceus进行品种选育,运用联合异速生长尺度模型,对牙鲆多个部分体大小相对整体体大小的异速生长进行了遗传分析。结果表明：体长、头长、尾柄长、体高、尾柄高5个形态性状相对体质量的异速生长遗传力为0.251~... 为了对牙鲆Paralichthys olivaceus进行品种选育,运用联合异速生长尺度模型,对牙鲆多个部分体大小相对整体体大小的异速生长进行了遗传分析。结果表明：体长、头长、尾柄长、体高、尾柄高5个形态性状相对体质量的异速生长遗传力为0.251~0.755,除尾柄长和尾柄高的表型相关为正值外,其余性状的表型相关均为负值;而相对体长的异速生长中,除了尾柄高的遗传力很高（0.871）外,大多数形态性状表现为中等遗传力,且这些异速生长尺度的遗传相关大多数为负值。本研究对牙鲆形态性状相对于体质量和体长的遗传参数分析结果可为牙鲆的品种选育提供一定的理论基础。 展开更多

关键词 牙鲆 相对生长 异速生长 遗传参数 随机回归模型

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基于时间序列的郑州市城市人口——面积异速生长特征及预测 被引量：4

10

作者 沈威 周鹏超 +2 位作者 杜巧艳 鲁丰先 刘敏 《现代城市研究》 CSSCI 北大核心 2017年第5期100-105,共6页

研究目的:揭示近年郑州城市人口与建成区土地面积规模的发展特征与规律,为城市人地协调发展和城市边界扩展的划定提供一定的理论支撑。研究方法:本文运用异速生长模型从城市整体角度对1981-2015年间郑州城市人口—面积异速生长关系进行... 研究目的:揭示近年郑州城市人口与建成区土地面积规模的发展特征与规律,为城市人地协调发展和城市边界扩展的划定提供一定的理论支撑。研究方法:本文运用异速生长模型从城市整体角度对1981-2015年间郑州城市人口—面积异速生长关系进行测度,然后运用Logistic函数对未来十年郑州城市人口和面积规模进行预测,为郑州市未来城市规模确定和人地协调发展提供支持。结果表明:(1)从整体宏观角度来看,二者符合异速生长关系且阶段特征明显;其中,1981-2002年,市区人口和建成区面积呈现稳定缓慢增长态势,标度指数b=1.12;2003年由于郑东新区建设导致建成区面积大幅增加,标度指数b上升至1.66;2010年后市区人口进入快速增长期,标度指数下降至1.52;总体上一直高于理论值0.85。(2)Logistic预测结果表明郑州城市人口与建成区面积最大值分别为945.58万人和790.42km^2,从长远来看这个结果是可信的;未来十年二者异速生长标度指数b=1.0387,比较接近理论值;2025年城市人口753万人,建成区面积709km^2,人均建成区面积94.2m^2,城市用地较为集约。研究结论:在城市化进程中,地方政府应根据城市发展的自然规律合理供给城市建设用地,注重城市发展质量,推动人口、土地协调发展,提高城市土地利用率。 展开更多

关键词 异速生长 LOGISTIC模型 人地关系

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6种阔叶树种幼苗生物量分配特征及模型构建 被引量：1

11

作者 张非凡 李雪琴 +3 位作者 武盼盼 钟全林 胡丹丹 程栋梁 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期395-402,共8页

以福建省上杭白砂国有林场闽楠、南岭栲、米老排、青冈、云山青冈和木荷2年生幼苗为研究对象,采用全株收获法获取6种树种幼苗根、茎、叶及整株的生物量,比较其分配特征和地上、地下生物量的异速生长关系,建立不同树种幼苗各器官及整株... 以福建省上杭白砂国有林场闽楠、南岭栲、米老排、青冈、云山青冈和木荷2年生幼苗为研究对象,采用全株收获法获取6种树种幼苗根、茎、叶及整株的生物量,比较其分配特征和地上、地下生物量的异速生长关系,建立不同树种幼苗各器官及整株生物量的回归估测模型。结果表明:(1)不同树种幼苗整株生物量差异显著,依次为青冈>米老排>南岭栲>云山青冈>木荷>闽楠。(2)不同树种幼苗各器官生物量分配差异显著,其中青冈根生物量占比最大(39.9%),米老排茎生物量占比最大(45.0%),闽楠叶生物量占比最大(49.2%)。(3)不同树种幼苗地下生物量与地上生物量比值均小于1,表明幼苗生物量更多地分配到茎和叶。除木荷外,其余树种地上、地下生物量均遵循显著的等速生长关系。(4)不同树种幼苗生物量回归估测模型多为幂函数模型,其次为三次多项式模型。6种树种幼苗整株生物量在不同器官分配上存在差异,同时幼苗地上、地下生物量间呈现出等速生长规律。各树种幼苗生物量回归估测模型拟合效果较好,可在相同或相似立地条件下估算不同树种幼苗生物量。 展开更多

关键词 生物量模型 生物量分配 异速生长 根冠比 阔叶树幼苗

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蔡家川流域人工刺槐生物量模型的构建与比较 被引量：3

12

作者 李福明 冯泳翰 +3 位作者 赵怡 朱景康 魏曦 梁文俊 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期62-70,共9页

利用蔡家川流域不同立地条件下48株刺槐样木生物量的实测数据,以胸径、树高、冠幅、冠长及胸径、树高的复合因子为自变量,构建生物量异速生长模型、多元线性模型和相容性生物量模型。采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、估计标准误... 利用蔡家川流域不同立地条件下48株刺槐样木生物量的实测数据,以胸径、树高、冠幅、冠长及胸径、树高的复合因子为自变量,构建生物量异速生长模型、多元线性模型和相容性生物量模型。采用决定系数(R^(2))、均方根误差(RMSE)、估计标准误差(SEE)、总相对误差(TRE)、平均相对误差(ARE)和平均百分比误差(MPE)等6个指标对模型进行拟合度和精确度的检验。结果表明:以胸径(D_(BH))、树高(h)的复合因子构建的生物量模型估测效果较好。3种模型的检验指标均在可接受的范围内,均适用于蔡家川流域刺槐生物量的预测。其中,多元线性模型对树枝、树叶生物量预测效果最佳,预测精度为90.11%和89.72%;相容性生物量模型对总树干、根系和总生物量的预测精度高达91.38%、90.83%、93.90%,并且解决了各器官生物量与总生物量的相容性问题。构建的模型中,相容性生物量模型的估测效果最好,多元线性模型和生物量异速生长模型次之。 展开更多

关键词 刺槐 生物量异速生长模型 多元线性模型 相容性生物量模型 蔡家川流域

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基于最优权重的落叶松单木叶面积组合预测模型 被引量：2

13

作者 郭孝玉 余坤勇 +2 位作者 李增禄 陈春乐 刘健 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期57-63,共7页

最优权重组合预测模型是将各种模型组合起来并分配它们适当的权重系数进行组合预测的模型,减少单项模型预测的风险性,提高预测精度。以落叶松单木叶面积为例,通过拟合一元线性、多元非线性和多元线性等各种单项基础模型,构建最优权重组... 最优权重组合预测模型是将各种模型组合起来并分配它们适当的权重系数进行组合预测的模型,减少单项模型预测的风险性,提高预测精度。以落叶松单木叶面积为例,通过拟合一元线性、多元非线性和多元线性等各种单项基础模型,构建最优权重组合预测模型。结果表明,胸径是预测落叶松单木叶面积的最佳变量,增加树冠率或高径比可提高模型解释力,改进异速生长方程是最佳单项模型,R^2达0.927;最优权重算法组合模型优于单项模型及平均值组合模型,落叶松叶面积最优权重组合模型的估测值与实测值之间的平均绝对相对误差和均方根误差均低于单项模型,R^2达0.930。构建的最优权重组合预测模型适合估测落叶松单木叶面积,估测精度高,可应用于长白落叶松人工林叶面积指数估测。 展开更多

关键词 组合预测模型 最优权重 落叶松人工林 叶面积 异速生长方程

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江西省吉安地区火炬松地上生物量分配特征及模型研建 被引量：2

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作者 孟盛旺 谷振军 +4 位作者 肖平江 刘子荣 于健 彭小兵 周光 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第12期41-51,共11页

【目的】探讨火炬松地上生物量分配模式随树木大小的变化规律,建立地上各组分及总量的可加性生物量模型系统,为江西省吉安地区火炬松人工林生物量和碳汇能力准确评估提供有效手段。【方法】以安福县武功山林场的火炬松人工林为研究对象... 【目的】探讨火炬松地上生物量分配模式随树木大小的变化规律,建立地上各组分及总量的可加性生物量模型系统,为江西省吉安地区火炬松人工林生物量和碳汇能力准确评估提供有效手段。【方法】以安福县武功山林场的火炬松人工林为研究对象,分不同径阶利用收获方法共采集了35株火炬松的干材(去皮树干)、树皮、树枝和树叶生物量,通过计算各组分生物量占地上总量的比例,分析火炬松地上生物量的分配模式及其随树木大小的变化趋势。以胸径(D)、树高(H)为预测变量,探讨各组分的最优生物量模型形式,采用似乎不相关模型建立可加性生物量模型系统,并通过赋予特定的权函数消除模型异方差,利用留一交叉法对模型的预测效果进行验证。【结果】随着林木个体的逐渐长大,干材和枝条生物量比例呈上升趋势,而树皮和树叶生物量比例呈下降趋势。D是各组分生物量模型最重要的预测变量,模型系数极显著且拟合效果良好(R_(adj)^(2)为0.91~0.97),H变量的加入有助于提高干材和树皮生物量模型的拟合优度,但不利于树枝和树叶模型的改进,且H作为独立变量时模型系数不显著。与国外火炬松生物量模型相比,本文模型预测效果良好(R_(adj)^(2)>0.9),误差较小,总相对误差(TRE)基本在±1%以内。【结论】林木个体大小是地上生物量分配特征的主要影响因素,地上各组分生物量占比大小依次为树干>树枝>树叶。干材和树皮生物量模型以D2H为自变量拟合效果最优,而树枝和树叶模型基于单一变量D即可获得最优效果,基于各组分最优预测变量建立的可加性生物量模型系统预测精度较高,可以在吉安地区火炬松人工林生物量测算中推广使用。 展开更多

关键词 异速生长 可加性模型 非线性似乎不相关回归 异方差

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基于机载激光雷达的亚热带森林生物量估算模型研究 被引量：3

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作者 方志良 陈奇 +1 位作者 任引 王艳军 《林业调查规划》 2021年第6期1-8,共8页

利用机载激光雷达数据和地面调查数据研究和分析适合亚热带地区福建省龙岩市的森林生物量估算模型及其差异性。对比分析4种异速生长方程的树木生物量估算结果,结合机载激光雷达数据提取的15个特征变量(包括高度均值、方差、峰度、分位... 利用机载激光雷达数据和地面调查数据研究和分析适合亚热带地区福建省龙岩市的森林生物量估算模型及其差异性。对比分析4种异速生长方程的树木生物量估算结果,结合机载激光雷达数据提取的15个特征变量(包括高度均值、方差、峰度、分位数、偏度和垂直高度百分比),构建了基于逐步回归、支持向量回归、随机森林和BP神经网络的森林生物量估算模型,分析不同的异速生长方程对森林生物量估算结果的差异性影响。结果表明,分省分树种的异速生长方程在样地尺度的生物量估算结果较准确,基于机载激光雷达的森林生物量估算模型中,随机森林方法精度较高。在整个森林生物量估算中,简单分析生物量估算模型误差的大小并不能说明生物量估计的准确程度,异速生长方程的误差需要更多地被考虑到森林生物量估算中。 展开更多

关键词 森林生物量 估算模型 机载激光雷达 异速生长方程 亚热带地区

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青海省2种主要树种的生物量分配格局和单木生物量模型 被引量：6

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作者 孟延山 孟俐君 +3 位作者 王静洁 罗艳 代丽梅 谭欣悦 《西部林业科学》 CAS 北大核心 2019年第6期15-22,共8页

为评估青海省森林生物量,按照不同径级,采用全收获法对青海云杉(Picea Crassifolia)与祁连圆柏(Sabina przewalskii)的生物量进行分析。利用胸径(D)、树高(H)、胸径-树高(D 2 H)、D-H作为变量建立两个树种各器官生物量异速生长模型,选... 为评估青海省森林生物量,按照不同径级,采用全收获法对青海云杉(Picea Crassifolia)与祁连圆柏(Sabina przewalskii)的生物量进行分析。利用胸径(D)、树高(H)、胸径-树高(D 2 H)、D-H作为变量建立两个树种各器官生物量异速生长模型,选择决定系数(R 2)、残差平方和(SSE)、平均绝对偏差(MAE)和平均相对误差(MPE)作为选择最优模型的检验指标。结果显示:(1)青海云杉和祁连圆柏总生物量实测值分别为8.35-944.36kg/株和13.07-568.11kg/株;青海云杉各器官的生物量相对分配百分数分别为干(50.99±9.65)%、叶(9.43±5.26)%、枝(12.65±4.46)%和根(26.93±6.59)%,祁连圆柏各器官的生物量相对分配百分数分别为干(48.74±9.69)%、叶(7.29±2.11)%、枝(15.23±8.07)%和根(28.74±6.41)%;(2)2个树种的地上生物量与地下生物量均呈现显著线型关系(P<0.001),拟合方程系数青海云杉为0.3311,祁连圆柏为0.3371;(3)随着径级的增加,青海云杉和祁连圆柏各器官的生物量总体呈增加趋势,但各器官生物量的分配百分数则呈现不同的变化。其中,青海云杉干的分配百分数总体呈波动状态,叶和枝的分配百分数呈先减少后增加趋势,根的分配百分数呈先增加后减少趋势;祁连圆柏干的分配百分数总体呈波动状态,叶的分配百分数呈线性下降趋势,枝的分配百分数呈现先增加后减少的趋势,根的分配百分数总体呈波动状态;(4)青海云杉和祁连圆柏总体上均以D-H为自变量的模型为各器官的最优模型,其总生物量最优模型分别为W=5.945D 2.540 H-1.465和W=1.282D 1.250 H 0.474。 展开更多

关键词 青海云杉 祁连圆柏 生物量 分配格局 异速生长模型

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昆明地区美洲黑杨N895当年生扦插苗及移栽苗的年生长特点 被引量：1

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作者 谢虹 马骏 +3 位作者 尹江 阚丹妤 杨志勇 严磊 《西部林业科学》 CAS 2016年第5期98-102,共5页

以黑杨N895当年生健壮苗木截成的插穗条、苗木为材料,采用Logstic拟合美洲黑杨N895当年生扦插苗、移栽苗苗高、地径的生长模型,分析在昆明地区美洲黑杨N895当年生扦插苗、移栽苗年生长节律。结果表明,在昆明地区种植美洲黑杨N895当年生... 以黑杨N895当年生健壮苗木截成的插穗条、苗木为材料,采用Logstic拟合美洲黑杨N895当年生扦插苗、移栽苗苗高、地径的生长模型,分析在昆明地区美洲黑杨N895当年生扦插苗、移栽苗年生长节律。结果表明,在昆明地区种植美洲黑杨N895当年生扦插苗、移栽苗地径、苗高生长量分别在10月、11月以后停止生长,苗高、地径年生长均呈现"慢-快-慢"的生长节律,表现为"S"型生长曲线,利用Logstic模型拟合效果显著,相关系数均达0.99以上,生长模型分析可行。根据Logstic模型将其生长过程分为成活期、生长前期、速生期、生长后期4个时期。不同阶段其苗高、地径生长起止时间存在差异。 展开更多

关键词 美洲黑杨N895 扦插苗 移栽苗 Logstic模型 速生期 异速生长

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江西省不同立地等级的马尾松林生物量估计和不确定性度量 被引量：14

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作者 赵菡 雷渊才 符利勇 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期81-93,共13页

【目的】选择适合的单木地上生物量异速生长模型形式,获得区域尺度马尾松林生物量及其误差在不同立地等级下的估计,为精准估计不同立地质量的森林生物量提供技术支持,进而为森林立地生产力估计提供参考。【方法】在马尾松林3种单木生物... 【目的】选择适合的单木地上生物量异速生长模型形式,获得区域尺度马尾松林生物量及其误差在不同立地等级下的估计,为精准估计不同立地质量的森林生物量提供技术支持,进而为森林立地生产力估计提供参考。【方法】在马尾松林3种单木生物量模型g_i=aD_i^b+ε[式(1)]、gi=a(D_i^2H_i)~b+ε[式(2)]、g_i=aD_i^bH_i^c+ε[式(3)]形式下(式中:g_i为单木生物量,D_i为单木胸径,H_i为单木树高,a、b、c为估计参数,ε为残差),运用优势木树高分级法对我国江西省马尾松林占优势的样地进行立地质量分级,采用蒙特卡洛模拟法估计3种模型形式下不同立地质量的单位面积生物量均值和不确定性。【结果】1)3种生物量模型形式的决定系数(R^2)及调整决定系数(R_(adj)~2)均达到0.95以上,拟合效果良好。从综合平均偏差、平均绝对偏差及均方根误差来看,式(3)模型较优。2)用优势木树高等级代替立地等级,利用树高分级法建立优势木树高-胸径模型,曲线的R2为0.907,平均偏差为0.001,平均绝对偏差为0.559,均方根误差为0.027,模型拟合效果良好。相同立地等级的样地成片分布,相对集中,每一立地等级的样地在江西省全境范围内均有分布。3)采用蒙特卡洛法对马尾松不同立地等级下的3种单木地上生物量模型估计结果及误差进行10 000次模拟后,马尾松地上生物量均值和误差的估计结果均达到稳定。在同一单木生物量模型形式下,不同立地等级的地上生物量均值估计结果随着立地等级的升高而增大;相对误差估计值在中间立地等级(3级)时最小,并有随着立地等级升高或降低而增大的趋势。相同立地等级下,3种模型地上生物量均值估计结果为式(1)>式(3)>式(2);绝对误差和相对误差估计结果为式(2)<式(3)<式(1)。【结论】1)区域尺度下的3种马尾松单木地上生物量模型从评价指标来看式(3)最好;从生物量估计误差结果相比较,3种模型的估计效果为式(2)好于式(3)好于式(1),带有树高因子的式(2)和式(3)的相对误差较式(1)更小。2)不同立地条件下,立地质量越接近平均水平,单位面积生物量均值估计的相对误差越小。3)结合优势木树高分级对立地等级进行划分,采用蒙特卡洛模拟法对不同立地等级下的生物量均值和误差进行估计,可以得到生物量及估计误差在不同立地条件下的分布。 展开更多

关键词 立地分级 异速生长模型 生物量估计 不确定性估计 蒙特卡洛模拟

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塔里木河下游天然胡杨林碳储量及其分配特征 被引量：1

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作者 买尔哈巴·吾买尔 塔依尔江·艾山 +3 位作者 玉米提·哈力克 王慧娟 王娜 蒋文 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期363-370,共8页

为探讨不同河道距离下胡杨的林分结构、碳储量及其分配特征,以塔里木河下游的胡杨林为研究对象,采用生物量异速生长模型,基于4块100 m×100 m的标准样地定位监测数据,估算其地上、地下生物量及碳储量。结果表明:研究区胡杨树高为2~1... 为探讨不同河道距离下胡杨的林分结构、碳储量及其分配特征,以塔里木河下游的胡杨林为研究对象,采用生物量异速生长模型,基于4块100 m×100 m的标准样地定位监测数据,估算其地上、地下生物量及碳储量。结果表明:研究区胡杨树高为2~12 m,胸径为10~95 cm,随着河道距离的增大,胸径的增长速度比树高的增长速度快,即胡杨林在水平方向上变化更明显;257株胡杨的单株碳储量值为3.07~551.44 kg·株^(-1),单株胡杨不同器官碳储量变化表现为:树干>枝条>根系>叶片,其中,树干碳储量占主体地位;地上碳储量和地下碳储量分别为2.15~493.83和0.915~7.01 kg·株^(-1),根冠比为2.35~8.57。随着河道距离的增大,胡杨老龄化趋势明显,样地内大树占比增加。从河道距离来看,胡杨不同器官的碳储量随着河道距离的增大而增大;其中,树干的变化最大,叶片的变化最小;离河道距离最近的1号样方内胡杨各器官碳储量的分布相对集中;离河道距离最远的4号样方内胡杨各器官碳储量的离散程度最高;随着河道距离的增大,胡杨整株碳储量、地上碳储量、地下碳储量呈增加趋势。胡杨碳储量表现出随离河道距离的增大而增加的大树效应。 展开更多

关键词 胡杨 塔里木河 异速生长模型 碳储量 生物量 分配格局

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