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基于3PG模型的桉树生物量生态预测研究

基于3PG模型的桉树生物量生态预测研究

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作者：刘伟福建农林大学

学位级别：硕士

森林是陆地生态系统中最大的碳库,准确评估区域森林碳储量和碳平衡是估算未来大气CO2浓度,预测气候变化及其对陆地生态系统影响的关键。我国是世界上人工林种植面积最大的国家,其中桉树人工林的种植面积位居世界第三位。桉树在缓解木材... 详细信息

森林是陆地生态系统中最大的碳库,准确评估区域森林碳储量和碳平衡是估算未来大气CO2浓度,预测气候变化及其对陆地生态系统影响的关键。我国是世界上人工林种植面积最大的国家,其中桉树人工林的种植面积位居世界第三位。桉树在缓解木材和林产品的供需矛盾,保持经济和社会发展方面起着举足轻重的作用。开展桉树人工林生物量的生态预测研究是定量评估区域尺度上人工林固碳效应及其潜力的基础。如何根据小空间尺度(单木、样地尺度)和短时间尺度(1年)的研究成果结合不同时空尺度间的作用关系,准确预测大空间尺度(区域尺度)和长时间尺度(10年、20年和30年)的演变趋势?这是关系到国家重大方针政策制定、产业布局、林业产业体系建设的重大而关键性的战略性课题。生物量模型是一种有效且相对准确的估算森林生物量的方法,但是模型的预测精度会受到误差的影响。一般认为误差主要来源于三个方面：输入数据的误差,系统误差和模型结构的误差。本文主要以福建省漳州市南靖县为研究区域,基于2003年和2009年两期桉树人工林二类调查所得数据资料和野外实地解析木获得的数据,研究桉树生物量的模型模拟值与真实观测值之间差异的空间分布情况。利用3PG模型,在本文所构建的诊断框架下分析多种环境因子对生物量差异的空间分布的影响机制与机理,以获取改进模型结构的回归方程式,从而使得改进后的模型能够得到更加精确的模拟值,并为区域生物量时空尺度的拓展提供支持。研究结果表明：对于漳州市南靖县2003年323个林班而言,地形因子尤其是海拔对生物量差异的空间分布影响巨大,而土壤因子对其影响相对较小;模型初始模拟值比真实观测值高出30.39%,经过改进之后的模型预测值的偏差降到了5.77%%。在时空尺度拓展方面,将改进之后的2003年模型结果运用到2009年的1,517个林班,模型模拟的偏差由之前的38.36%降到了11.39%。

关键词：桉树生物量 3PG模型诊断框架地理回归探测器遗传算法生态预测

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