生物量模型

摘要： 为了探究塞罕坝地区不同典型人工林的碳汇能力,对塞罕坝机械林场3种林分类型,华北落叶松人工林、云杉人工林、樟子松人工林的最大生物碳贮量进行比较。研究结果表明:在平均胸径相同的前提下,华北落叶松的单株生物量及碳贮量最大,其次为云杉林,最小为樟子松林。在胸径小于16 cm时,华北落叶松林总碳贮量最高,其次为云杉林,最低为樟子松林;当胸径在16~28 cm时,总碳贮量由高到低分别为云杉林、华北落叶松林和樟子松林;当平均胸径大于28 cm时,总碳贮量由高到低分别为云杉林、樟子松林和华北落叶松林。各树种碳在各个器官的分配也有明显不同,华北落叶松的叶片和主干中碳所占比例随胸径的增加逐渐减小,侧枝则相反;樟子松叶片及侧枝中碳所占比例则随胸径的增加呈逐渐下降趋势,主干则相反;云杉林叶片中碳所占比例则随胸径的增加呈明显的增加趋势,主干中碳所占比例相反,枝条中碳所占比例则相对稳定。不同人工林生物碳贮量的相对大小与林分的平均胸径有关。

摘要： 【目的】构建杨梅Myrica rubra一元相容性单株生物量模型,为杨梅人工林可持续经营及生物量精确估测提供理论依据。【方法】基于48株杨梅标准木实测数据,在以地径、树高、冠幅为自变量建立独立单株生物量模型基础上,运用非线性误差变量模型法,对浙江仙居县杨梅人工林相容性单株生物量模型进行研究。【结果】拟合出的独立单株生物量模型中,以地径(x_(1))为自变量的幂函数模型决定系数为最大,叶片生物量(y_(1))、枝干生物量(y_(2))、根系生物量(y_(3))及总生物量(y_(0))模型分别为y_(1)=0.004x_(1)^(2.795)、y_(2)=0.003x_(1)^(3.048)、y_(3)=0.002x_(1)^(3.141)和y_(0)=0.010x_(1)^(2.995)。以地径、树高、冠幅构建的3个相容性单株生物量模型拟合效果均较好,其中又以地径为自变量的模型决定系数和预估精度最大,模型最优,相关参数c_(0)、b_(0)、r_(1)、r_(2)、r_(3)和r_(4)分别为0.0840、2.1627、0.7800、0.7799、0.2243和0.2045。随地径、树高和冠幅增大,叶片、枝干、根系生物量的分配规律基本相似,枝干、根系生物量占总生物量的比例呈上升趋势,叶片生物量则逐渐下降。各组分生物量随杨梅林龄增大从大到小快速演变为枝干、根系、叶片。【结论】在运用杨梅一元相容性单株生物量模型进行估算时,以地径为自变量的幂函数模型决定系数最大,且模型决定系数和预估精度最大。地径是最适合用于估算杨梅生物量的变量。

摘要： [目的]对比南亚热带4个树种间生物量及其分配格局的差异,为评估人工林生产能力和碳汇潜力提供基础数据,为区域人工林提质增效改造和建设高效碳汇林的树种选择提供科学依据。[方法]通过标准地调查和生物量实测结合的方法,研究了广西柳州市在马尾松采伐迹地上同期营造的33年生木荷、米老排、蓝果树和杉木人工林的生物量及其分配格局。[结果]在立地条件、经营措施和林龄相同的条件下,不同树种人工林乔木层和林分生物量存在显著差异,林分生物量排序为木荷林(376.37 t·hm^(−2))>米老排林(284.51 t·hm^(−2))>杉木林(200.02 t·hm^(−2))>蓝果树林(175.56 t·hm^(−2))。乔木层生物量占林分总生物量的93.0%~98.3%,处于绝对优势地位;灌木层和草本层生物量占比较低(平均0.9%)且空间分布不均匀,不同林分间差异不显著;枯落物层生物量占比(平均2.3%)高于灌木层和草本层,木荷林枯落物现存量显著高于其他3种林分。乔木层生物量在各器官的分配格局均为树干所占比例最大,根或枝次之,叶最低,灌木和草本层生物量分配格局在不同林分间差异较大。[结论]在南亚热带人工林经营和林分改造中,选择速生阔叶树种造林可获得比针叶林更高的林分生产力和碳汇效益,在人工林经营中建议采取适当调控措施增加林下植被以增加系统稳定性和可持续发展潜力。

摘要： 【目的】准确构建库布齐沙漠地区4种人工灌木林生物量预测模型,为估算当地灌木林生态系统碳储量提供基础。【方法】以库布齐沙漠地区4种人工灌木林(柠条、沙棘、沙柳、杨柴)为研究对象,采用平均株收获法测定4种灌木不同营养器官(干、枝、叶、根)的生物量,将实测生长因子(地径D、株高H、冠幅直径C)及其组合因子(冠幅面积S、植冠体积V、植株体积D2H)作为自变量,利用生物量模型法选取一元线性函数、二次函数、对数函数、幂函数和指数函数,构建4种灌木各器官、地上及全株生物量模型。【结果】4种灌木不同器官中,柠条叶生物量最优模型为幂函数,干、枝、根3种器官生物量最优模型均为二次函数。沙棘干生物量最优模型为幂函数,枝、叶、根3种器官生物量最优模型均为一元线性函数。沙柳干、枝、根生物量最优模型均为一元线性函数,叶生物量最优模型为二次函数。杨柴干生物量最优模型为一元线性函数,枝、叶、根3种器官生物量最优模型均为二次函数。4种灌木地上生物量与全株生物量最优模型相同,柠条和杨柴最优模型为二次函数,沙棘和沙柳最优模型为一元线性函数。4种灌木全株与地上生物量模拟方程平均相对误差(RMA)为13.46%~24.07%,总相对误差(RS)为-11.19%~7.66%,拟合精度较高。【结论】构建的4种人工灌木林全株与地上生物量预测模型拟合精度较高,可用于库布齐沙漠地区区域尺度生物量和碳储量估算。

摘要： 灌丛沙包广泛分布于西北干旱区,本研究以干旱区常见的白刺属(Nitraria)植物灌丛沙包为研究对象,通过样地收集和文献数据整理,获取45个唐古特白刺(Nitraria tangutorum)和21个泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa)灌丛沙包形态及生物量数据,构建白刺属植物灌丛沙包生物量预测模型.结果表明:灌丛沙包植物总生物量每增加1 kg,沙包上部、沙包内部、沙包下部的生物量及枝叶生物量、根生物量分别增加0.31、0.57、0.12、0.44和0.56 kg.植株高度变化能够解释各组件生物量及总生物量变化的76％～88％.沙包长度变化能够解释各组件生物量及总生物量变化的76％～92％.植株高度和沙包长度联合能够解释各组件生物量及总生物量变化的89％～94％.随灌丛沙包高度的增加,沙包上部生物量占比呈现减少,沙包内生物量占比明显增加,沙包下部生物量占比没有明显的变化趋势.另外,随沙包高度增加,沙包内部根系的迅速增加是白刺属植物根生物量占比呈增加的主要原因.白刺属植物灌丛沙包各组件生物量和总生物量之间存在极显著相关关系(P<0.01),这种关系可用于相互间的预测,进而可以为野外跟踪监测提供理论参考依据.

摘要： [目的]为提高森林单木生物量估测精度和效率,本研究基于无人机激光雷达技术对哈尔滨城市林业示范基地的水曲柳、樟子松样地进行点云数据获取及单木生物量估测.[方法]通过优化算法对获取的点云数据进行树高、冠幅等单木结构参数的提取;然后基于改进的凸包算法获取树冠体积、树冠投影面积等树冠因子.最后将上述获得的单木结构参数引入传统CAR生物量模型中,建立基于无人机激光雷达点云数据的单木生物量模型.[结果]1)基于点云数据提取的单木结构参数与实测数值间的相关性较好.其中水曲柳样地平均冠幅和树高值的决定系数R2分别为0.82和0.86,而樟子松样地平均冠幅和树高的决定系数R2分别为0.80和0.84.2)通过与国家林业局颁布的水曲柳、樟子松生物量异速生长方程进行对比得出,当引入树高、冠幅、树冠投影面积和树冠体积作为CAR模型参数时构建的生物量模型拟合效果最优,R2分别为0.83、0.79,相应的均方根误差RMSE分别为18.912和8.120 kg/株.通过最优生物量模型评价指标可以看出,两块样地生物量模型的总相对误差SRE分别为-0.541％和0.311％,平均相对误差MRE分别为0.014％和0.020％以内,而平均相对误差绝对值MARE分别为9.19％和6.95％.3)当引入树冠体积作为变量时,生物量模型的精度明显提高.相比于树高、冠幅作为变量的模型,树冠体积的引入使得水曲柳、樟子松生物量模型的R2分别提高了0.076和0.060,RMSE分别下降6.759和1.386 kg/株.[结论]本研究说明无人机激光雷达点云数据能够通过结合其提取的单木结构参数对森林单木生物量进行估测研究,并能取得较好的拟合优度和较高的预测精度.

摘要： 以湖南省青羊湖国有林场青冈栎阔叶混交林和青冈栎针叶混交林2种林分类型的24株青冈栎解析木数据为基础,采用2种常用的模型(w=aDb,w=a(D2H)b)拟合2种林分类型的青冈栎各器官生物量估测模型,并对2种常用模型的预测效果进行方差分析对比,构建不同林分类型下的青冈栎各器官生物量估测模型.结果 表明,树叶生物量模型以胸径(D)为单一自变量为宜,树枝和树叶生物量模型以胸径(D)和树高(H)双自变量为宜;不同林分类型下,青冈栎的树叶、树枝生物量模型在0.05水平上存在显著差异,说明区分林分类型构建树叶、树枝生物量模型是必要的.本研究区分林分类型构建的青冈栎各器官生物量模型,模型结构简单,实用性强,可以为青冈栎的生物量估测提高参考.

摘要： 采用全收获法调查长白山红松阔叶林林下灌草生物量,通过逐步回归分析法构建长白山红松阔叶林林下灌木、草本生物与林分和立地条件生物量模型.得到的最优灌木生物量模型为S=-0.784-0.217x1+0.003x2+0.003x3(S、x1、x2、x3分别为灌木生物量、坡向、海拔和样地乔木蓄积量),模型拟合优度R2为0.641,各参数在Sig.≤0.05时达到显著水平,因子间不存在共线性,总相对误差RS<24.2％、平均相对误差RMA<6.54％;最优草本生物量模型为H=0.159+0.017x1+0.015x2-0.076x3(H、x1、x2、x3分别为草本生物量、乔木平均胸径、坡度、坡位),模型拟合优度R2为0.150,各参数在Sig.≤0.20时呈现显著水平,因子间不存在共线性,总相对误差RS<31.5％、平均相对误差RMA<10.5％.

摘要： 建立大型藻类生物量模型,探究藻体生物量分配策略及各器官异速生长关系,对理解海藻群落结构、生物固碳、海藻场资源量评估具有重要生态意义.本文以浙江省枸杞岛潮间带羊栖菜为研究对象,通过藻体易测因子,如株高、基径、分枝数、冠幅、各器官生物量等特征参数,建立单株藻体生物量模型,并采用标准化主轴估计方法(SMA),分析藻体各器官异速生长关系.结果表明:羊栖菜繁盛期,叶片生物量分配比最大(38.33％),其次为枝干(32.90％),生殖托生物量分配比最小(28.77％).藻体各器官最佳生物量模型中,分枝数、株高×基径为主要变量.羊栖菜植株各器官间呈现异速生长关系,叶片与枝干生物量间趋向于等速生长关系.羊栖菜生殖托生物量增加速度大于枝干,枝干生物量增加速度大于叶片,这充分显示了藻体各器官资源配置的权衡策略.本文首次建立大型藻类植株生物量模型,并从藻体各器官角度分析机体内生物量分配及生长策略,以期为潮间带羊栖菜群落生物量预测、生长机制分析及海洋碳汇评估提供理论依据.

摘要： 本文对云南省永仁县白马河林场云南箭竹（Fargesia yunnanensis Hsueh et Yi）秆、枝和叶片水分含量及生物量进行了调查。结果表明：云南箭竹叶片的含水率最高，而秆最低；在地上部分各器官的生物量分配中，竹秆所占比例最大，可达60.31-65.34%，枝次之，叶所占比例最少。通过回归分析探讨云南箭竹各变量的相关性，并对其各器官生物量及秆高与胸径和地径进行模型拟合。测量了大理市鸡足山和昆明市西山各龄级云南箭竹胸径和地径，应用上述相关数学模型估算出鸡足山和西山分布的云南箭竹各器官生物量，通过对三地分布的云南箭竹胸径、地径和生物量的比较，认为鸡足山的云南箭竹长势最好。

摘要： 本文通过设立标准样地，对寿竹的全高、枝下高、秆高、壁厚、胸径、各器官生物量等进行调查分析，探讨了寿竹生物量与全高、秆高、胸径等林分因子之间的相关性。采用线性回归及各种曲线方程对其生物量进行单因子数学模型拟合，并筛选了其中相关性较大的几个模型。拟合了各器官生物量的多因子回归模型，这些模型精度较高，在实际应用中可根据情况选择不同的模型对寿竹生物量做初步的判断。

摘要： 本发明涉及用于从一种或多种生物介质获得多个生物量测量值的方法，以及用于这些方法的生物量传感探针(1)。

摘要： 本发明涉及作物生长检测技术，本发明公开了一种作物生物量检测装置及检测方法，该装置包括承载容器及分别设于所述承载容器上的电源模块、株高采集模块、茎径采集模块、夹持模块和数据采集及分析模块；所述电源模块为整个装置供电，所述夹持模块用于抱紧待测样本，所述茎径采集模块和株高采集模块分别用于采集抱紧后的待测样本的茎径信息和株高信息并输送给数据采集及分析模块，所述数据采集及分析模块进行数据处理和分析后建立理论体积和生物量预测模型。其中，所述株高采集模块采用激光测距传感器，所述茎径采集模块采用位移传感器。该装置灵巧便携，针对自然生长的小麦、水稻等每个单株具有多个茎杆的作物，进行快速、无损、准确测量。

摘要： 本发明提供一种光学反射模型与微波散射模型协同的森林生物量反演方法，包括1）通过对比光学与微波辐射传输模型的异同，构建光学与微波辐射传输协同模型；2）基于单木生长模型、光学与微波辐射传输协同模型，构建森林的光学二向反射和微波后向散射特征数据库及相应的森林地上生物量参数库；3）基于光学与微波协同模拟数据库，分别构建生物量反演的单源光学模型与单源微波模型；4）通过光学与微波关键因子的敏感性分析，确定协同模型中光学与微波数据各自所占权重，从而构建AGB反演的光学微波协同模型。本发明将光学遥感数据与微波遥感数据相结合，充分发挥两者反演生物量的优势，有效提高了森林地上生物量的定量反演精度。

摘要： 本发明涉及用于从一种或多种生物介质获得多个生物量测量值的方法，以及用于这些方法的生物量传感探针(1)。

摘要： 本发明涉及一种用于测量介质的生物量浓度的装置，该装置包括用于测量由生物量的存在所产生的电阻抗的改变的器件，以及用于根据所述器件确定生物量浓度的处理和控制器件。本发明的特征在于，所述的那些用于测量阻抗的改变的器件包括至少两个电极，其具有合适的构造以允许测量由生物量静电吸附所产生的电极/溶液界面的双电层的电容的改变。本发明的特征还在于，所述处理和控制器件通过一个将所述电容改变值与生物量浓度相关联的标定曲线来确定生物量浓度。本发明还涉及使用阻抗改变测量器件来测量介质的生物量浓度的方法。本发明还涉及电子芯片元件在测量生物量浓度上的使用。

摘要： 本发明提供一种光学反射模型与微波散射模型协同的森林生物量反演方法，包括1）通过对比光学与微波辐射传输模型的异同，构建光学与微波辐射传输协同模型；2）基于单木生长模型、光学与微波辐射传输协同模型，构建森林的光学二向反射和微波后向散射特征数据库及相应的森林地上生物量参数库；3）基于光学与微波协同模拟数据库，分别构建生物量反演的单源光学模型与单源微波模型；4）通过光学与微波关键因子的敏感性分析，确定协同模型中光学与微波数据各自所占权重，从而构建AGB反演的光学微波协同模型。本发明将光学遥感数据与微波遥感数据相结合，充分发挥两者反演生物量的优势，有效提高了森林地上生物量的定量反演精度。

摘要： 本实用新型涉及一种用于测定浮游动物湿重生物量和体积生物量的装置。其包括外壳体、内壳体、外盖、内盖、抽拉装置、用于堵塞第一排水孔的胶塞和用于盛放浮游动物的筛网，外壳体底部设有定位部和用于排水的第一排水口，内壳体设置于外壳体内，其为网状结构，且其可在外壳体内回转；内壳体的顶部外缘设有第一突缘，内盖的底部内侧设有与第一突缘相配适的第一凹槽，外盖安装于外壳体上，内盖顶部中心处形成有连接轴，连接轴穿装于外盖，抽拉装置包括抽拉壳、盘簧和把手。其可以替代真空泵，及时的对采集的浮游动物样品进行湿重生物量和体积生物量的预处理，并替代浮游生物体积测量器对浮游动物体积生物量进行测定。

摘要： 一种基于生物量转换因子法估计区域尺度生物量的不确定性评估方法，主要步骤如下：步骤一：分别建立单木生物量模型和单木材积模型；步骤二随机抽取若干样地，估算样地BEF（生物量转换因子）及相应误差；步骤三重复步骤二数以千次，估算BEF均值和评估BEF不确定性；步骤四估算区域尺度生物量，评估生物量不确定性。本发明的有益效果是：针对基于生物量转换因子法估算区域尺度生物量中的不确定性进行评估，为大尺度生物量估算和生物量不确定性评估方法提供新思路。

摘要： 一种基于单木生物量模型估计区域尺度生物量的不确定性评估方法，步骤一：建立单木生物量模型；步骤二：随机生成服从正态分布的虚拟残差值；步骤三：结合虚拟残差重新建立单木生物量模型；步骤四：基于新模型估算区域尺度生物量，并分别评估由抽样误差和模型误差导致的生物量不确定性；步骤五：重复步骤二至步骤四，统计区域尺度生物量的估计值和不确定性的评估结果。本发明采用Monte？Carlo模拟技术，解决了现有方法依赖建模数据质量的问题，提高了不确定性评估的稳定性和准确度,应用泰勒级数原理分别评估由抽样误差和模型误差导致的生物量不确定性,有效降低模型误差对生物量不确定性的影响，提高生物量的估计精度。

摘要： 一种基于生物量转换因子法估计区域尺度生物量的不确定性评估方法，主要步骤如下：步骤一：分别建立单木生物量模型和单木材积模型；步骤二随机抽取若干样地，估算样地BEF（生物量转换因子）及相应误差；步骤三重复步骤二数以千次，估算BEF均值和评估BEF不确定性；步骤四估算区域尺度生物量，评估生物量不确定性。本发明的有益效果是：针对基于生物量转换因子法估算区域尺度生物量中的不确定性进行评估，为大尺度生物量估算和生物量不确定性评估方法提供新思路。