相容性单木生物量模型估计方法的比较——以青冈栎为例

摘要

[目的]生物量模型是估算森林生物量的有效手段,非线性联立方程组是构建相容性生物量模型的常见方法.本研究以青冈栎为例,比较常用的2种生物量模型构建方法和3种参数估计算法,以期选出最好的生物量模型构建方法和算法,为生物量的模型计算和研究提供技术支撑.[方法]以南方25株青冈栎地上生物量实测数据为例,选择比例总量直接控制和代数和控制2种结构形式的相容性生物量模型,分别使用普通最小二乘法、二阶最小二乘法和三阶最小二乘法作为模型参数估计算法,建立地上总生物量与各组分生物量的相容性模型,比较不同相容性生物量模型的拟合效果.[结果]在3种参数估计算法下,2种结构的生物量模型均能解决地上生物量与干、枝、叶各组分生物量之间的相容性问题,各组分生物量模型的确定系数都在0.8以上,地上生物量模型的确定系数最高,树叶生物量模型的确定系数最低;使用相同的参数估计算法,2种结构的相容性生物量拟合效果差异不大;对比3种参数估计算法,采用二阶最小二乘法和三阶最小二乘法拟合的相容性生物量模型的参数估计值和评价指标是一致的,而与普通最小二乘法差别较大,但使用普通最小二乘法的拟合精度更高,且计算过程更简单.[结论]鉴于林业实践中通常以计算地上生物量为主要目的,利用基于普通最小二乘法得到的比例总量直接控制模型,可以以较高的预估精度直接计算出地上生物量,具有良好应用前景.