林分生物量测定

测树学第⼀章单株树⽊材积测定1、测树学的内容：测量四个量，有蓄积量（材积）、⽣长量、出材量、⽣物量（重量）。

2、测树学的⽬的：（1）在分析树⽊形状、林分结构规律及林分特征因⼦之间的关系的基础上，研究树⽊、林分的数量（材积获蓄积、⽣物量）、质量（材种出材量）及其⽣长量的测定理论、⽅法和技术。

（2）研究⼤⾯积森林资源、景观资源、旅游资源调查、评价的理论、⽅法和技术。

测树学的主要任务：（1）为森林调查所要取得的有关数量和质量、林分结构和⽣长规律、⽴地质量评定、森林资源经济价值评估、森林资源动态监测及其发展趋势分析提供理论、⽅法和技术。

（2）为各林业学科提供研究、分析森林的测算理论、⽅法和技术。

（3）为发挥森林的多种效益、保持森林⽣态平衡、加强森林资源管理、合理利⽤等提供所需的基础数据。

3、⼀类调查：在制定国家（省、县林场）长期林业发展规划、国家林业⽅针政策时，必须掌握森林资源的现状及其变化规律，为此需要进⾏森林资源调查或森林资源连续清查。

4、⼆类调查：在以国有林业局（场）、县为单位编制森林经营⽅案、总体规划设计时也需要进⾏森林⼩班调查。

5、三类调查：在制定森林采伐或森林抚育作业设计时，则需进⾏作业设计调查。

6、误差：近似值和真值之差称为误差，即误差=测算值—真值误差分类：（1）从误差来源可分为过失误差、系统误差和偶然误差（2）量测误差和计算误差。

（3）从抽样技术⾓度可分为抽样误差和⾮抽样误差。

7、精确度：也叫精密度，是指由于偶然误差⽽使观测值在平均值周围的⼀致性程度。

8、准确度：则表⽰测算求得的近似值与真实值的接近程度。

8可推出9，但9推不出89、参考书中第8页的图表10、⽴⽊：⽣长的树⽊成为⽴⽊。

11、伐倒⽊：⽴⽊伐倒后打去枝桠所剩余的主⼲称为伐倒⽊。

12、基本测试因⼦：树⽊的直接测定因⼦及其派⽣的因⼦称为基本测树因⼦。

包括树⽊的直径、树⾼这些都是直接测定因⼦，还有树横断⾯积、树⼲材积、形数等是在直接测定因⼦的基础上派⽣的。

《测树学》课程大纲一、课程概述课程名称（中文）：测树学（英文）：Forest Mensuration课程编号：14241017课程学分：3.0课程总学时：48课程性质：专业基础课二、课程内容简介测树学是论述树木、林分、大面积森林及其原木产品的数量测算、质量评定和生长动态分析的理论与技术方法的一门学科，它为森林资源调查及其它林学相关学科提供研究、分析森林的测算理论、技术和方法，是林学专业的专业基础课；本门课程的主要内容包括：单株木及林分的4大量（材积或蓄积、出材量、生长量、生物量）的调查测算，林木及林分各因子的调查测算，林分结构调查，林分密度及林地质量评价，角规测树原理及其应用，林分生长收获预估等。

三、教学目标与要求本课程是林学专业的专业基础课，通过本门课程的学习要求学生掌握森林资源调查、评价的基本理论、方法和技术，能熟练开展森林的外业调查以及内业分析处理工作，理解林业数表编制的一般方法和程序，了解新技术（3S技术等）、新方法在林业中的发展前景及应用，为开展森林资源调查与评价及林学的其它相关学科的研究、分析服务，并进而为林学专业学生适应林业生产、成为合格的林业技术人员及研究人员奠定坚实基础。

四、教学内容与学时安排绪论（1学时）1. 教学目的与要求：掌握测树学的基本概念及其主要内容；理解测树学的主要任务及其对林学学科的重要意义；了解测树学的发展概况及其先验知识。

2. 教学重点与难点：重点：测树学的基本概念及主要内容；难点：测树学先验知识的学习和巩固。

一、测树学的概念和内容二、测树学的目的、任务三、测树学与其它学科的关系及其在林业中的地位四、测树学发展简史五、测树学中的误差、精确度及准确度六、测树学中的有效数字七、本书调查因子使用的计量单位及符号第一章单株树木材积测定（6学时）1. 教学目的与要求：掌握常见树木树高、直径测量仪器的原理及使用方法，伐倒木及立木材积的常规测定方法；理解树干干形及其研究方法，枝条、树皮及薪材材积的测定方法；了解测树新仪器、新方法，立木材积测定的其它方法。

材积源-生物量模式人类对于森林生态系统的研究一直是一个重要的课题。

其中，材积源-生物量模式是一种常用的分析方法，用于评估森林生物量的变化和分布。

这个模式的核心思想是，通过测量森林中的树木材积来推断生物量的大小。

在这篇文章中，我将通过描述一个真实的研究案例，展示材积源-生物量模式的应用和意义。

这个研究案例发生在一个美丽的森林中。

研究人员选择了一个面积较大的样地，并在其中随机选取了一部分树木进行测量。

他们首先测量了每棵树的胸径，即树干的直径。

然后，他们使用一个特殊的公式将胸径转换为树木的材积。

这个公式基于大量的实地测量数据和统计分析，可以准确地估计树木的体积。

通过测量树木的材积，研究人员可以推断出树木的生物量。

因为树木的体积与其生物量是密切相关的，所以通过材积可以间接地估计树木的质量。

这对于评估森林生态系统的健康状况和碳储量非常重要。

在这个研究中，研究人员发现森林中的树木生物量存在着明显的空间差异。

在一些区域，树木的生物量非常高，而在另一些区域则比较低。

通过进一步的分析，他们发现这种差异与环境因素密切相关。

例如，土壤养分的丰富程度、水分的供应情况以及日照的强度都会对树木的生物量产生影响。

研究人员还发现不同树种之间的生物量差异也很大。

一些树种的生物量非常高，而另一些树种则相对较低。

这些差异可能与树种的生长速度、木材密度以及生态适应性有关。

通过这个研究案例，我们可以看到材积源-生物量模式在森林生态系统研究中的重要性和应用价值。

通过测量树木材积并推断生物量，我们可以更好地了解森林的生态特征和功能。

这对于保护森林资源、管理生态系统以及应对气候变化都具有重要意义。

材积源-生物量模式是一种重要的分析方法，可以用于评估森林生物量的变化和分布。

通过测量树木的材积并推断生物量，我们可以更好地了解森林生态系统的健康状况和碳储量。

这对于保护森林资源、管理生态系统以及应对气候变化都具有重要意义。

我们应该进一步加强对森林生态系统的研究，不断完善和发展材积源-生物量模式，以促进可持续发展和生态保护。

生物量的测定方法
有以下几种常见的生物量测定方法：
1. 直接测量法：直接将生物体进行称量或计数，如称重法、计数法等。

2. 尺度法：通过对生物体或其一部分的长度、体积、表面积等尺度进行测量，再根据预先建立的标准曲线或公式，计算出生物体的生物量。

3. 捕获回收法：对某一生境中的生物体进行捕获或采集，然后通过称重或计数等方法，估算该生境中所有生物体的生物量。

4. 化学分析法：通过将生物体或其部分进行化学处理，然后经过反应后生成的产物进行测量，从而计算出生物体的生物量。

5. 定标法：通过施加一定数量或浓度的标准物质于生物体，然后测量生物体与标准物质之间的关系，推算出实际生物体的生物量。

6. 间接测量法：通过测量与生物体生长或代谢有关的其他参数，如光合作用速率、呼吸速率等，再通过相关公式或模型计算出生物体的生物量。

需要注意的是，不同的生物体和研究目的可能需要采用不同的测量方法，以确保测量结果的准确性和可靠性。

基于经验模型和机理模型的杉木人工林生物量估测对比研究李佳怡;阮红玉;邱思玉;梁瑞婷;朱兆廷;文毅;王成雨;王轶夫;孙玉军【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2024(44)8【摘要】为了揭示间伐干扰下杉木人工林生物量的变化规律,研究利用江西省吉水县石阳林场的36块杉木人工林样地的实测数据和研究区气候数据,通过基于经验的引入地位指数(SI)的生物量生长方程组和基于机理的3⁃PG模型,模拟并预估林分生物量,分析在间伐和非间伐的情况下,不同立地的林分其生物量0—50a的变化。

结果表明:(1)构建了生物量生长方程组,并在参数a、b、c中引入地位指数SI,发现改进后的模型对于基础模型拟合精度更高,且对数似然比检验表明,改进效果显著(P<0.05)。

(2)通过对3⁃PG模型预测精度验证发现,预估值和实测值之间有很高的一致性,各因子的决定系数(R^(2))在0.65—0.96之间,其中,胸径和树高的R^(2)均高于0.92;各因子的平均相对误差(MRE)不超过26%。

(3)通过比较经验模型和机理模型的生物量预测发现,经验模型的预测误差MRE为16.50%,机理模型为23.52%,经验模型预估精度更高。

进一步对未来预测对比分析表明,机理模型预估值高于经验模型。

(4)两个模型模拟的杉木人工林生物量规律一致,即随着林龄的增加,杉木人工林林分总生物量均表现出先快速增加,后逐渐平稳的趋势;并且间伐不会改变这种趋势,但间伐林分在间伐后的生物量生长速率高于无间伐林分。

此外,由于SI对经验模型影响显著,改进模型拟合效果更好,更具有生态学意义。

参数化后的3⁃PG模型模预估精度较高,能够为江西杉木人工林生长规律研究提供依据。

虽然经验模型和机理模型在对研究区杉木人工林生物量的预估上均具有较好的表现,但各具特点和局限性。

经验模型参数较易获得,且经验模型预测生物量、林分胸高断面积和林分平均树高的R^(2)、MRE均优于机理模型;但模型对于建模数据内的评价效果较好,对于建模数据外的应用具有局限性,即经验模型更适合模拟生长期间的某一阶段的林分生物量。

不同林分林下植被的多样性特征及生物量研究摘要：对承德市山区土壤含水率与不同林分林下草本层植物生物量和物种多样性的相互关系进行了研究，结果表明，在５种森林群落类型中，土壤含水率的高低顺序为油松－落叶松混交林＞落叶松中龄林＞落叶松幼龄林＞油松成熟林＞油松幼龄林，其林下草本层的地上生物量表现为油松－落叶松混交林大于油松纯林、落叶松纯林，在纯林中也随着土壤含水率的增加生物量增大。

对土壤含水率与林下草本植物物种多样性进行相关分析，结果表明，林下草本植被在林分处于幼龄林时期，土壤含水率对林下草本植物物种多样性的增加起到了促进作用；随着林分的成熟，土壤含水率虽然增加，但对林下草本植物物种多样性的促进作用逐渐丧失。

在油松－落叶松混交林中土壤含水率虽然较高，但对林下草本植物物种多样性却产生了抑制作用。

关键词：林下植被；土壤含水率；生物量；多样性Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗｉｔｈｂｉｏｍａｓｓａｎｄｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｗｔｈｖｅｇｅｔａｔｉｏｎｉｎｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓａｒｅａｏｆＣｈｅｎｇｄｅｃｉｔｙｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｉｎｔｈｅ５ｆｏｒｅｓｔｓｔａｎｄｓｒａｎｋｅｄｆｒｏｍｈｉｇｈｔｏｌｏｗａｓＬａｒｉｘｇｍｅｌｉｎｉｉ（Ｒｕｐｒ．）Ｒｕｐｒ．－ＰｉｎｕｓｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓＣａｒｒ．ｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔ，ｍｉｄｄｌｅ－ａｇｅｄｆｏｒｅｓｔｏｆＬ．ｇｍｅｌｉｎｉｉ，ｙｏｕｎｇｆｏｒｅｓｔｏｆＬ．ｇｍｅｌｉｎｉｉ，ｍａｔｕｒｅｆｏｒｅｓｔｏｆＰ．ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓ，ｙｏｕｎｇｆｏｒｅｓｔｏｆＰ．ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓ．ＴｈｅａｂｏｖｅｇｒｏｕｎｄｂｉｏｍａｓｓｏｆｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｌａｙｅｒｉｎＬ．ｇｍｅｌｌｉｎｉ－Ｐ．ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔｗａｓｇｒｅａｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｉｎｐｕｒｅＰ．ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓｆｏｒｅｓｔｏｒＬ．ｇｍｅｌｌｉｎｉｆｏｒｅｓｔ．Ｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｉｎｐｕｒｅｆｏｒｅｓｔｓ．Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅａｎｄｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｏｎｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｄｕｒｉｎｇｙｏｕｎｇｆｏｒｅｓｔｐｅｒｉｏｄ．Ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗｏｕｌｄｉｎｃｒｅａｓｅａｓｔｈｅｆｏｒｅｓｔｍａｔｕｒｅｄ；ｈｏｗｅｖｅｒ，ｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙｍｉｇｈｔｇｒａｄｕａｌｌｙｌｏｓｅ．ＳｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗａｓｈｉｇｈｉｎＬ．ｇｍｅｌｌｉｎｉ－Ｐ．ｔａｂｕｌａｅｆｏｒｍｉｓｍｉｘｅｄｆｏｒｅｓｔ，ｂｕｔit had inhibitoryeffect on ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔｏｒｙｈｅｒｂａｃｅｏｕｓｓｐｅｃｉｅｓｄｉｖｅｒｓｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｎｄｅｒｆｏｒｅｓｔｖｅｇｅｔａｔｉｏｎ；ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅ；ｂｉｏｍａｓｓ；ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ土壤水分是土壤物质循环和流动的主要载体，也是土壤肥力的重要组成部分，是植物进行水分代谢的水源基地。

林分生物量碳计量模型的比较研究胡砚秋;苏志尧;李佩瑗;李文斌【摘要】选取3个天然林群落作为研究对象，利用3种包含不同计量参数的生物量碳计量模型，即生物量因子法、异速生长方程法及材积源生物量法，分别计算林分碳储量并比较分析各模型计量结果的差异。

结果表明：生物量因子法与材积源生物量法计算所得林分平均碳密度相近，分别为155.56和152.82 Mg·hm-2，异速生长方程法的结果偏低，为118.44 Mg·hm-2，生物量因子法计算的不同群落的林分碳储量比异速生长方程法的高22.11%～43.02%；各群落的立木结构及物种组成存在显著差异，均方根误差分析显示生物量因子法对群落碳密度的差异反应最为敏感，计量精度最高；各方法计量结果均显示中、大径级立木是林分碳储量的主要贡献者，中径级立木与大径级立木中计量精度较高的模型分别是异速生长方程法与生物量因子法。

综合考虑计量精度及参数获取的便利性，3种计量模型各有优势，在实际应用中可以根据具体情况选择较为适合的模型，一般情况下可使用材积源生物量法，能便利地获得与采用包含木材密度参数的生物量因子法最接近的计量结果。

%To calculate the differences among carbon accounting models, the stand carbon storages in three natural evergreen forest communities were measured and compared by three biomass-carbon accounting modelswith different parameters, including biomass factor method (BFM) containing wood density, allometric equation method (AEM) and biomass-volume method (BVM). The results show that the average community carbon density calculated by BFM (155.56 Mg·hm-2) and BVM (152.82 Mg·hm-2) were close each other, while the value of AGM (118.44 Mg·hm-2) was relatively lower, Carbon storage determined by BFM was 22.11%~43.02% higher than AGM in each community; Stand structure and species composition of the communities were significantly different, and the analysis of root meansquare error (RMSE) showed that BFM was sensitive to the variability in carbon density, indicating higher measurement accuracy; Standing carbon storages by diameter class obtained by the three models changed consistently, in a way that individuals in middle and large diameter class were the major contributors to community carbon stocks, in the middle diameter class, AGM showed higher accuracy, while the accuracy of BFM was higher for large diameter class; Considering the convenience of access to the parameters and measurement accuracy, three models all had advantages and disadvantages, a reasonable model should be chosen according to the specific condition in practice; In most cases, especially when a forest carbon accounting project requires high efficiency and less effort, BVM is recommended because it is a convenient way to achieve the results that is most close to BFM, which requires the effort to collect wood density data and other local parameters.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P84-88)【关键词】林分生物量;碳计量模型;木材密度;生物量因子法;异速生长方程;材积源生物量法【作者】胡砚秋;苏志尧;李佩瑗;李文斌【作者单位】华南农业大学林学院，广东广州 510642;华南农业大学林学院，广东广州 510642;华南农业大学林学院，广东广州 510642;华南农业大学林学院，广东广州 510642【正文语种】中文【中图分类】S718.5大气中以CO2为主的温室气体浓度不断升高，导致全球变暖问题日益严峻。

立木生物量模型及碳计量参数立木生物量模型是一种用于估算森林立木生物量的方法，可以通过对林木的直径、高度、树种等因素进行测量和分析，来计算森林蓄积的总生物量。

碳计量参数则是指在估算生物量的基础上，进一步计算森林碳储量的参数，用于评估森林的碳汇能力和碳排放情况。

以下将详细介绍立木生物量模型及其相关的碳计量参数。

立木生物量模型通常分为两类：基于直接测量的模型和基于间接估算的模型。

基于直接测量的模型是通过对实际林木的测量，来获得准确的生物量数据。

这种方法常用的模型有全部树干法、单树法和地统法等。

全部树干法是通过测量所有树干的直径、长度和树种等参数，然后根据公式计算出生物量。

单树法是通过选取一定数量的代表树进行测量，再根据统计学原理来估算整个林分的生物量。

地统法是通过对样地内的所有树干进行测量，然后根据样地的面积来计算整个林分的生物量。

这些方法都需要进行一定的野外测量，所以在应用时需要具备一定的测量技术和实践经验。

基于间接估算的模型是通过树木的生长特性和生物量的统计关系，来推断整个林分的生物量。

这类模型通常采用统计学的方法，通过建立回归模型或指数模型来估算生物量。

常用的间接估算模型有径向生长模型、树高模型和树冠面积模型等。

径向生长模型是根据树干直径和树龄的关系，建立回归方程来估算生物量。

树高模型是根据树高和树干直径的关系，建立回归方程来估算生物量。

树冠面积模型是根据树冠形状和树冠面积与生物量的关系，建立回归方程来估算生物量。

这类模型相对于直接测量模型的优势在于可以减少野外测量和实验的工作量，但准确度可能相对较低，需要根据具体情况进行合理选择和调整。

在估算生物量的基础上，可以进一步计算森林碳计量参数。

碳计量参数包括碳密度、碳含量和碳储量等指标。

碳密度是指单位面积或单位体积的碳含量，通常以吨碳为单位。

通过对立木生物量和碳含量进行推算，可以得到森林的碳密度。

碳含量是指单位生物量中的碳含量，它是计算碳储量的关键参数。