本書以我國東北林區(qū)主要樹種及林分類型生物量為研究對象，采用近代先進(jìn)的生物數(shù)學(xué)模型和統(tǒng)計分析方法，構(gòu)建了東北林區(qū)主要樹種和林分類型問題及各分項可加性生物量型。內(nèi)容包括生物理模型誤差結(jié)構(gòu)研究、單木可加性生物量模型研究、東北林區(qū)主要樹種生物量分配以及根莖比、東北林區(qū)主要樹種生物量模型、東北林區(qū)主要林分類型生物量分配及根莖比和東北林區(qū)主要林分類型生物量估算模型研究6個方面。
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森林生物量作為森林生態(tài)系統(tǒng)性質(zhì)、狀態(tài)的重要特征，是研究森林碳儲量與碳平衡等許多林業(yè)問題與生態(tài)問題的基礎(chǔ)。在評價不同林分類型或區(qū)域的凈初級生產(chǎn)力（NPP）和估計森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量、碳通量的時候，都需要用到生物量。許多研究都表明，北半球是一個巨大的碳匯。但由于碳循環(huán)是一個極其復(fù)雜的生物學(xué)、化學(xué)和物理學(xué)過程，受到自然和人為活動的雙重影響，因此目前的科學(xué)技術(shù)及其數(shù)據(jù)的積累尚不能準(zhǔn)確地回答碳匯到底有多大，其區(qū)域分布如何。也就是說，碳匯問題仍存在著相當(dāng)大的不確定性。因此，以目前的科學(xué)技術(shù)還不能準(zhǔn)確地估算其具體數(shù)值，不同的學(xué)者得出的結(jié)論差異較大，很難說某一國家對碳匯的具體貢獻(xiàn)有多大。由于森林碳儲量和碳密度的變化可以直接或間接反映森林生長、演替及人為活動變化規(guī)律，因而我們必須準(zhǔn)確估算及評價森林的碳儲量和固碳能力，從而以此判定碳匯。因此，準(zhǔn)確估算及評價森林碳儲量及固碳能力對于全球陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和碳儲量控制機(jī)制研究，以及改善全球生態(tài)環(huán)境、緩解全球氣候變化具有重要意義。此外，準(zhǔn)確估算及預(yù)測長時間、大尺度上的森林碳儲量及固碳能力，較為詳細(xì)地掌握森林碳儲量及其分布，對于制定公平合理的碳吸收、補(bǔ)償相關(guān)政策，增加陸地生態(tài)系統(tǒng)碳儲量及固碳能力也具有非常重要的意義。
東北林區(qū)作為全國最大的木材生產(chǎn)基地，森林面積和蓄積量均占全國總量的1/3以上，在全國和區(qū)域碳平衡中起著至關(guān)重要的作用。同時，該地區(qū)也是中國氣候變化最顯著、植被對氣候變化響應(yīng)的敏感地帶。過去15年中，該地區(qū)作為中國天然林保護(hù)工程實施的重點地區(qū)之一，其森林碳源、碳匯功能及其時空格局可能因經(jīng)營活動和氣候變化而發(fā)生變化。
本書以東北林區(qū)主要樹種及林分類型生物量為研究對象，較為全面地分析東北林區(qū)主要樹種及主要林分類型的生物量分配比例和根莖比變化規(guī)律，并構(gòu)建了其總量及各分項可加性生物量模型。利用似然分析法判斷各樹種、林分類型總量及各分項生物量異速生長方程的誤差結(jié)構(gòu)（相加型和相乘型），而模型參數(shù)估計采用非線性似乎不相關(guān)回歸模型方法，并采用“刀切法”來評價所建立的生物量模型�？偟膩碚f，本書從單木及林分生物量模型誤差結(jié)構(gòu)的確定、可加性生物量模型結(jié)構(gòu)、生物量分配比例和根莖比變化規(guī)律等方面進(jìn)行深入的研究，為全國性生物量和碳儲量監(jiān)測提供可靠的理論與技術(shù)知識。
本書共分為9章，第1章為森林生物量研究綜述；第2章介紹了東北林區(qū)各區(qū)域的自然地理條件、動植物資源及生物量數(shù)據(jù)的調(diào)查、收集和整理；第3章介紹了生物量模型誤差結(jié)構(gòu)的確定方法；第4章介紹了單木可加性生物量模型的構(gòu)建方法；第5章分析了東北林區(qū)主要樹種生物量分配及根莖比變化規(guī)律；第6章利用似然分析法和聚合型可加性生物量模型來構(gòu)建東北林區(qū)主要樹種可加性生物量模型；第7章分析了東北林區(qū)主要林分類型生物量分配及根莖比變化規(guī)律；第8章分區(qū)域?qū)|北林區(qū)主要林分類型生物量估算方法進(jìn)行研究；第9章為結(jié)論與展望。
本書內(nèi)容是國家自然科學(xué)基金項目（31600510、31570626）、國家“十二五”科技支撐計劃項目（2015BAD09803）及黑龍江省科學(xué)基金項目（LC20160007）共同資助的研究成果。本書在撰寫過程中借鑒了國內(nèi)外許多專家、學(xué)者的研究成果，在此一并予以感謝！
由于作者水平有限，書中難免有不足之處，敬請讀者批評指正。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 森林生物量研究目的及意義 1
1.2 森林生物量研究歷史 2
1.3 森林生物量估測方法 3
1.3.1 直接收獲法 3
1.3.2 模型估測法 4
1.3.3 遙感估測法 5
1.4 森林生物量建模方法 6
1.4.1 單木生物量模型 6
1.4.2 林分生物量模型 9
1.4.3 生物量模型評價 11
1.5 生物量研究展望 12
1.6 研究內(nèi)容 13
1.7 研究技術(shù)路線 14
第2章 研究區(qū)域概況及數(shù)據(jù)來源 16
2.1 研究地區(qū)概況 16
2.1.1 地理位置 16
2.1.2 氣候 17
2.1.3 水系 17
2.1.4 土壤 17
2.1.5 動植物資源 18
2.2 單木生物量數(shù)據(jù) 19
2.2.1 樣地設(shè)置 19
2.2.2 解析木選擇 20
2.2.3 單木生物量測定及計算 21
2.3 林分生物量數(shù)據(jù) 23
2.3.1 固定樣地數(shù)據(jù) 23
2.3.2 林分生物量計算 28
2.4 本章小結(jié) 28
第3章 生物量模型誤差結(jié)構(gòu)研究 29
3.1 異速生物量模型 29
3.2 生物量模型誤差結(jié)構(gòu)分析 30
3.2.1 數(shù)據(jù)與方法 30
3.2.2 誤差結(jié)構(gòu)結(jié)果分析 33
3.3 討論 35
3.4 本章小結(jié) 36
第4章 單木可加性生物量模型研究 37
4.1 可加性生物量模型結(jié)構(gòu) 37
4.1.1 分解型可加性生物量模型 37
4.1.2 聚合型可加性生物量模型 39
4.2 可加性生物量模型估計方法 40
4.3 不同可加性生物量模型結(jié)構(gòu)評價 42
4.3.1 方法 42
4.3.2 不同結(jié)構(gòu)模型擬合與檢驗結(jié)果 46
4.3.3 不同可加性生物量模型結(jié)構(gòu)對比 47
4.4 討論 50
4.5 本章小結(jié) 50
第5章 東北林區(qū)主要樹種生物量分配及根莖比 52
5.1 數(shù)據(jù) 52
5.2 東北林區(qū)主要樹種生物量分配 53
5.2.1 東北林區(qū)主要樹種生物量分配統(tǒng)計 53
5.2.2 東北林區(qū)主要樹種不同徑級生物量分配 55
5.2.3 東北林區(qū)主要樹種不同年齡生物量分配 60
5.3 東北林區(qū)主要樹種生物量根莖比 61
5.3.1 東北林區(qū)主要樹種生物量根莖比統(tǒng)計 61
5.3.2 東北林區(qū)主要樹種地下生物量與地上生物量關(guān)系 63
5.4 討論 66
5.5 本章小結(jié) 66
第6章 東北林區(qū)主要樹種生物量模型 68
6.1 建模數(shù)據(jù) 68
6.2 模型構(gòu)建 68
6.2.1 模型優(yōu)選 68
6.2.2 可加性生物量模型構(gòu)造 69
6.2.3 模型評價 72
6.2.4 校正系數(shù) 72
6.3 東北林區(qū)主要樹種生物量模型構(gòu)建 73
6.3.1 東北林區(qū)主要樹種最優(yōu)二元生物量模型選擇 73
6.3.2 東北林區(qū)主要樹種生物量模型誤差結(jié)構(gòu)分析 78
6.3.3 東北林區(qū)主要樹種生物量模型 79
6.3.4 模型校正 91
6.4 討論 97
6.4.1 生物量模型 97
6.4.2 不同生物量模型比較 98
6.5 本章小結(jié) 101
第7章 東北林區(qū)主要林分類型生物量分配及根莖比 103
7.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 103
7.2 東北林區(qū)主要林分類型生物量分配 106
7.2.1 主要林分類型生物量分配統(tǒng)計 106
7.2.2 林分因素對生物量分配的影響 108
7.3 東北林區(qū)主要林分類型生物量根莖比 111
7.3.1 主要林分類型生物量根莖比統(tǒng)計 111
7.3.2 林分因素對生物量根莖比的影響 112
7.3.3 主要林分類型地上生物量與地下生物量關(guān)系 112
7.4 討論 118
7.5 本章小結(jié) 118
第8章 東北林區(qū)主要林分類型生物量估算模型研究 120
8.1 數(shù)據(jù) 120
8.2 生物量-林分變量模型 120
8.2.1 生物量-林分變量模型構(gòu)建方法 120
8.2.2 東北林區(qū)主要林分類型生物量-林分變量模型 121
8.3 生物量-蓄積量模型 130
8.3.1 生物量-蓄積量模型構(gòu)建方法 130
8.3.2 東北林區(qū)主要林分類型生物量-蓄積量模型 130
8.4 林分生物量換算系數(shù)法 138
8.4.1 生物量換算系數(shù)定義 138
8.4.2 固定生物量換算系數(shù)法 139
8.4.3 生物量換算系數(shù)連續(xù)函數(shù)法 141
8.5 討論 148
8.6 本章小結(jié) 153
第9章 結(jié)論與展望 154
9.1 結(jié)論 154
9.1.1 主要結(jié)論 154
9.1.2 主要創(chuàng)新點 155
9.1.3 主要不足之處 156
9.2 展望 156
參考文獻(xiàn) 157
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