樟子松人工林立木生物量及含碳量计量方法DB23／T 2316—2019.pdf

ICS 65.020.01B 60黑 龙 江 省 地 方 标 准江 省 地 方 标 准DB23/T 23162019樟子松人工林立木生物量及含碳量计量方法2019-03-19 发布 2019-04-18 实施黑龙江省市场监督管理局 发 布DB23DB23/T 23162019 前 言 本标准依据GB/T 1.1-2009的编写规则起草。本标准由黑龙江省林业和草原局提出并归口。本标准起草单位：东北林业大学、黑龙江省林业碳汇计量监测中心。本标准主要起草人：董利虎、李凤日、赵颖慧、金星姬、魏胜利、王涛、谢龙飞、郝元朔、李武赫、李险峰、毛洪波、于晓杰、黄俊杰、于腊梅、李念森。DB23/T 231620191 樟子松人工林立木生物量及含碳量计量方法 1 范围 本标准规定了樟子松人工林人工立木生物量及含碳量计量方法的术语与定义、立木生物量模型、立木含碳系数和立木含碳量计量方法及应用。本标准适用于樟子松人工林立木生物量和含碳量的计量。2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 26424-2010 森林资源规划设计调查技术规程 LY/T 2259-2014 立木生物量建模样本采集技术规程 3 术语和定义 GB/T 26424-2010、LY/T 2259-2014界定的及下列术语和定义适用于本文件。3.1 可加性生物量模型 立木总生物量被分为树干、树枝、树叶和树根时，所建立的立木生物量模型应当考虑总量及各组份生物量的可加性。可加性模型保证了立木各组份生物量预测值之和等于立木总生物量。3.2 模型评价指标 选用调整后确定系数（Ra2）、均方根误差（RMSE）作为模型拟合优劣的评价指标，选用总相对误差（TRE）、平均相对误差（ME%）、平均相对误差绝对值（MAE%）和预测精度（P%）作为模型检验优劣的评价指标，具体计算见式1-6。（1）22 1a21()1R=1-()()Ni ii=Nii=Y-YN-N-pY-Y（2）21()R M S E=Ni ii=Y-YN-p（3）11()TR E=Ni i,-ii=Ni,-ii=Y-YY（4）,-1,-100M E%=Ni i ii=i iY-YYN.（5）,-1,-100M A E%=Ni i ii=i iY-YYNDB23/T 23162019 2（6）2,-P%=1-100i i iY-YtN-PY N式中：N 样本总数；iY第i个观测值；iY全部数据拟合回归方程计算的 的预测值；iY Y观测值的平均值；i,-iY原始数据中删除第 i 个样本观测值后，按 p 个参数模型拟合回归方程计算 的预iY测值；t置信水平()时的t值。0.05=4 立木生物量模型 4.1 立木可加性生物量模型 一元立木可加性生物量模型：.（7）ssst-2.6386 1.9554-2.2052 2.2736-6.0312 2.9132-5.2299 2.4799=e=e=e=e=+rr s b fW DW DW DW DW W W W W式中：Wr 立木树根生物量估计值，单位为千克（kg）；Ws 立木树干生物量估计值，单位为千克（kg）；Wb 立木树枝生物量估计值，单位为千克（kg）；Wf 立木树叶生物量估计值，单位为千克（kg）；Wt 立木总生物量估计值，单位为千克（kg）；D 立木胸径，单位为厘米（cm）。二元立木可加性生物量模型：.（8）ssst-2.5136 1.8684 0.0543-3.1153 1.9090 0.7348-5.4571 3.2339-0.5699-4.3605 2.8910-0.7767=e=e=e=e=+rr s b fW D HW D HW D HW D HW W W W W式中：H 立木树高，单位为米（m）。4.2 模型评价指标 樟子松人工林立木一元和二元可加性生物量模型的评价指标见表1。DB23/T 231620193表1 樟子松人工林立木生物量模型的评价指标 模型拟合指标 模型检验指标 模型类型 各组份 Ra2 RMSE TRE ME%MAE%P%树根 0.985 17.46 1.43-0.41 9.15 96.81 树干 0.965 3.63 1.70-4.26 20.25 96.34 树枝 0.965 17.85 2.32 9.41 24.29 95.12 树叶 0.968 3.78 4.54 10.69 27.75 93.79 一元可加性生物量模型 总量 0.932 2.65 0.67-1.96 12.43 97.69 树根 0.990 14.60 1.44-2.09 8.83 96.80 树干 0.965 3.65 0.97-2.73 13.60 97.20 树枝 0.981 13.19 1.76 7.82 20.87 95.67 树叶 0.975 3.33 3.18 6.77 21.22 94.73 二元可加性生物量模型 总量 0.951 2.24 0.48-1.17 8.75 98.03 5 立木含碳系数 对樟子松人工立木各组份进行取样，采用碳氮分析仪测定其含碳系数。樟子松人工立木树干、树枝、树叶和树根含碳系数见表 2。表2 樟子松人工立木各组份的含碳系数 统计量 树根含碳率CFr 树干含碳率CFs 树枝含碳率CFb 树叶含碳率CFf 平均值 0.4698 0.4773 0.4832 0.4966 标准差 0.0263 0.0251 0.0195 0.0398 6 立木含碳量计量 利用樟子松人工林立木可加性生物量模型（式 1 和式 2）和含碳系数（表 2）计算立木的含碳量。具体计算见式9和式10：基于一元立木可加性生物量模型的立木含碳量计算：（9）-2.6386 1.9554-2.2052 2.2736-6.0312 2.9132-5.2299 2.4799+r rs sb bf ft r s b fC=e D C FC=e D C FC=e D C FC=e D C FC=C C C C式中：CFr 立木树根生物量含碳系数；CFs 立木树干生物量含碳系数；CFb 立木树枝生物量含碳系数；CFt 立木总生物量含碳系数；D 立木胸径，单位为厘米（cm）。基于二元立木可加性生物量模型的立木含碳量计算：DB23/T 23162019 4.（10）-2.5136 1.8684 0.0543-3.1153 1.9090 0.7348-5.4571 3.2339-0.5699-4.3605 2.8910-0.7767+r rs sb bf ft r s b fC=e D H C FC=e D H C FC=e D H C FC=e D H C FC=C C C C式中：H 立木树高，单位为米（m）。7 应用 7.1 数据范围 立木生物量模型应在建模样本的变量幅度范围内应用（见表3）。表 3 樟子松人工林立木生物量建模样本统计表 统计指标 变量 最小值 最大值 胸径D/cm 7.9 38.7 树高H/m 7.3 19.7 树根生物量Wr/kg 3.90 78.79 树干生物量Ws/kg 8.71 441.24 树枝生物量Wb/kg 1.53 108.21 树叶生物量Wf/kg 1.87 57.64 总生物量Wt/kg 16.01 685.88 7.2 立木生物量模型 立木生物量模型应用时应与建模地域范围一致，并采用通用性较好的二元立木生物量模型。二元立木生物量模型在局部范围应用时（如林场区域范围），应首先建立树高曲线，再以二元立木生物量模型为基础构建适用于该范围的一元立木生物量模型。7.3 林分生物量估算 估算林分生物量，应设置标准地（一个林分至少 3 块 0.06hm2的标准地），根据每木检尺数据，结合樟子松人工林立木一元、二元可加性生物量模型（式7和式8）进行林分生物量估算。