DB44 T 2177-2019 樟树等三个乡土阔叶树种立木碳计量模型及参数.pdf
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1、ICS 65.020 B 65 DB44 广东省 地方标准 DB44/T 2177 2019 樟树等三个乡土阔叶树种立木碳计量 模型及参数 Biomass and carbon estimated models and related parameters for three indigenous broadleaf tree species including Cinnamomum Camphora 2019 - 08 - 14 发布 2019 - 11 - 14 实施 广东 省市 场监督管理局 发布 DB44/T 2177 2019 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性
2、引用文件 . 1 3 术语及定义 . 1 4 生物量生长模型 . 2 5 生物量异速生长模型 . 3 6 生物量转换因子函数 . 5 7 根茎比函数 . 6 8 含碳系数 . 7 9 模型适用 . 7 附录 A(资料性附录) 建模样本基本情况 . 9 附录 B(资料性附录) 生物量模型精度评价表 . 12 附录 C(规范性附录) 一元立木生物量生长表 . 15 附录 D(规范性附录) 一元立木生物量表 . 19 附录 E(规范性附录) 二元立木生物量表 . 23 DB44/T 2177 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1 2009 给出的规则起草。 本标准由广东省林业局提出并
3、归口。 本标准起草单位:广东省林业 调查规划院、中国林业科学研究院资源信息研究所。 本标准主要起草人:薛春泉、徐期瑚、雷渊才、林丽平、李海奎、罗勇、赵菡、何潇、杨加志、张 亮、张红爱。 DB44/T 2177 2019 1 樟树等三个乡土阔叶树种立木碳计量模型及参数 1 范围 本标准规定了樟树( Cinnamomum camphora (L.) Presl) 、木荷( Schima superba Gardn. et Champ.)、 枫香( Liquidambar formosana Hance) 的立木生物量 生长模型、生物量异速生长模型、 生物量转换因 子函数、根茎比函数 、 含碳系数和
4、 模型适用等 要求 。 本标准适用于樟树 、木荷、枫香立 木生物量 计算和 碳储量 计量监测。 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,仅所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。 LY/T 2258 立木生物量建模方法技术规程 LY/T 2259 立木生物量建模样本采集技术规程 LY/T 2660 立木生物量模型及碳计量参数 木荷 LY/T 2661 立木生物量模型及碳计量参数 枫香 3 术语及定义 LY/T 2258、 LY/T 2259、 LY/T 2660、 LY/T 2661界定的以及下列
5、术语和定义适用于本文件。 3.1 立木生物量 tree biomass 某一时刻存在于活立木中的有机物质总干重,分地上生物量和地下生物量,分别用 MA和 MB表示 。 其中,地上生物量包括树干(去皮)、树皮、树枝(含果)、树叶(含花) 4个分量;地下生物 量 包括 根茎、粗根(直径 10 mm)和细根( 2 mm直径 10 mm),直径 2 mm 以下须根不计入根系生物量而 计入土壤有机质含量。 3.2 立木生物量生长模型 growth model for tree biomass 树木生物量变化与树木生长年龄的数学定量关系,通过树木年龄因子测算森林生物量变化。 3.3 立木生物量异速 生长
6、模型 allometric model for tree biomass 立木的一些关键 性状指标 (如胸径,树高和树冠测量因子等)和树木生物量之间的异速定量关系, 用测树因子变化测算森林生物量变化。 DB44/T 2177 2019 2 3.4 生物量转换因子 biomass conversion factor ( BCF) 林木地上生物量与立木材积之比( g/cm3 或 kg /10-3m3)。依据该参数可将立木材积 (含皮) V( 10-3m3) 转换为地上生物量 MA( kg)。当生物量转换因子不为常数,随林木年龄 T( a)、胸径 D( cm)和树高 H ( m)等变化时,将生物量转
7、换因子与林木年龄、胸径和树高等之间的关系式称为生物量转换因子函数。 3.5 根茎比 root-to-stem ratio ( RSR) 林木地下生物量与地上生物量之比。依据该参数可由地上生物量 MA 推算地下生物量 MB,从而得 到全树生物量。当根茎比不为常数,随林木年龄 T、胸径 D 和树高 H 等变化时,将根茎比与林木年龄、 胸径和树高等之间的关系式称为根茎比函数。 3.6 含碳系数 carbon factor ( CF) 林 木生物量中的 有机碳占有机质总量的比值,也叫含碳因子或含碳率。依据该参数可由生物量推算 碳储量。 4 生物量生长模型 4.1 地上生物量生长模型 4.1.1 地上生
8、长 模型 生长模型如下: a) 樟树 MA = 2579.16899( 1 - e -0.02800 T) 4.30764. . . . .( 1) b) 木荷 MA = 2279.12651( 1 - e -0.03071 T) 4.00355. ( 2) c) 枫香 MA = 1252.42220( 1 - e -0.04184 T) 3.89988 . ( 3) 式中: MA-地上生物量估计值,单位为千克( kg); T-林木年龄,单位为年 ( a)。 建模样本的 基本情况参见 附录 A,其 模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.1, 地上 生物量 生 长 表 参见附录
9、C。 4.1.2 地上 分项生长模型 生长模型如下: M1 = 1 2 311 g g g MA M2 = 1 1 2 31 gg g g MA M3 = 2 1 2 31 gg g g MA. . . ( 4) M4 = 3 1 2 31 gg g g MA 式中: M1、 M2、 M3、 M4-分别为树干、树皮、树枝、树叶的生物量估计值( kg); MA-地上生物量估计值( kg); DB44/T 2177 2019 3 g1、 g2、 g3-分别为树皮、树枝、树叶生物量与树干生物量的比例函数 。 地上各分项生物量比例函数见表 1, 其模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.
10、1, 分项 生物量 生 长表 参见附录 C。 表 1 地上生物量生长模型分项 生物量 比例函数 树种 g1 g2 g3 樟树 1.38598T -0.56986 0.08791T 0.60733 0.00031T 1.53103 木荷 0.83211T -0.43475 0.76033T -0.11635 0.10237T -0.08771 枫香 0.05576T 0.30192 0.27277T 0.09992 0.01416T 0.41360 4.2 地下生物量生长模型 生长模型如下: a) 樟 树 MB = 0.06787T0.43311 MA . ( 5) b) 木荷 MB = 0.0
11、0058T1.78080 MA ( 6) c) 枫香 MB = 0.01106T MA. ( 7) 式中: MA-地上生物量估计值,单位为千克( kg); MB-地下生物量估计值,单位为千克( kg); T-林木年龄, 单位为年( a)。 地下生长模型 精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附 录 B.1,地下 生物量 生 长表 参见附录 C。 5 生物量 异速生长 模型 5.1 地上生物量 异速生长 模型 5.1.1 地上异速生长模型 5.1.1.1 一元 异速生长 模型 异速生长模型如下: a)樟树 MA = 0.01159D3.04083 . . . ( 8) b)木荷 MA = 0.
12、54701D1.90282 . . ( 9) c)枫香 MA = 0.16097D2.28401 . . ( 10) 式中: MA-地上生物量估计值,单位为千克( kg); D-林木胸径,单位为厘米( cm) 。 建模样本的基本情况参见附录 A,地上生物量一元异速生长模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附 录 B.2,一元地上生物量 异速生长 生物量表参见附录 D。 5.1.1.2 二元 异速生长 模型 异速生长模型如下: a)樟树 MA = 0.00525D2.92904H0.45375 . ( 11) b)木荷 MA = 0.45633D1.76871H0.23368 . ( 12
13、) c)枫香 MA = 0.09863D2.12052H0.39591 ( 13) DB44/T 2177 2019 4 式中: MA-地上生物量估计值,单位为千克( kg); D-林木胸径,单位为厘米( cm); H-林木树高 ,单位为米( m) 。 建模样本的基本情况参见附录 A,地上生物量异速生长模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.2, 二元 地上生物量 异速生长 生物量表 参见附录 E。 5.1.2 地上 分项 异速生长模型 异速生长模型如下: M1 = 1 2 311 g g g MA M2 = 1 1 2 31 gg g g MA M3 = 2 1 2 31 gg
14、 g g MA. . . .( 14) M4 = 3 1 2 31 gg g g MA 式中: M1、 M2、 M3、 M4-分别为树干、树皮、树枝、树叶的生物量估计值( kg); MA-地上生物量估计值( kg); g1、 g2、 g3-分别为树皮、树枝、树叶生物量与树干生物量的比例函数 。 一元和二元地上各分项生物量比例函数见表 2,其模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.2,一 元分项生物量异速生长生物量表参见附录 D,二元分项生物量异速生长生物量表参见附录 E。 表 2 地上生物量异速生长模型分项 生物量 比例函数 模型形式 树种 g1 g2 g3 一元模型 樟树 0.
15、59456D-0.36348 0.00100D1.92374 0.00824D0.71521 木荷 0.39075D-0.22846 0.70722D-0.08620 0.59937D-0.60135 枫香 0.36370D-0.23954 0.53265D-0.09778 0.56659D-0.66731 二元模型 樟树 0.64200D-0.32252H-0.08754 0.00997D2.15101H-1.17684 0.60937D1.49760H-2.70118 木荷 0.51899D-0.28970H-0.02821 0.11304D0.21698H0.27884 0.18921D
16、-0.65998H0.48901 枫香 0.17053D-0.27476H-0.34903 0.00004D1.38267H1.49453 0.04439D0.88582H-0.96417 5.2 地下 生物量异速生长 模型 5.2.1 一元 异速生长 模型 异速生长模型如下: a) 樟树 MB = 0.03186D2.59064 . .( 15) b) 木荷 MB = 0.19535D1.85523 . . . ( 16) c) 枫香 MB = 0.09322D2.21115. . ( 17) 式中: MB-地下生物量估计值,单位为千克( kg); D-林木胸径,单位为厘米( cm) 。 D
17、B44/T 2177 2019 5 地下异速生长模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.2, 一元地下生物量 异速生长 生物量表参见 附录 D。 5.2.2 二元 异速生长 模型 异速生长模型如下: a) 樟树 MB = 0.03982D2.48635H-0.04338. . ( 18) b) 木荷 MB = 0.14034D1.97264H-0.10162 . . ( 19) c) 枫香 MB=0.04989D2.17830H-0.06393 . . . .( 20) 式中: MB-地下生物量估计值,单位为千克( kg); D-林木胸径,单位为厘米( cm); H-林木树高,单
18、位为米( m) 。 地下异速生长模型精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.2,二元 地下生物量 异速生长 生物量表参见 附录 E。 6 生物量转换因子函数 6.1 生物量转换因子函数增长模型 函数增长模型如下: a) 樟树 BCF = 0.83024T-0.06396. . ( 21) b) 木荷 BCF = 1.08579T-0.12913. ( 22) c) 枫香 BCF = 0.75595T-0.05710. . . ( 23) 式中: T-林木年龄,单位为年( a)。 6.2 生物量转换因子函数模型 6.2.1 一元函数式 函数式如下: a) 樟树 BCF = 0.7670
19、3D-0.03494. . . . ( 24) b) 木荷 BCF = 0.98885D-0.10410 . . .( 25) c) 枫香 BCF = 0.74381D-0.05497. ( 26) 式中: D-林木胸径,单位为厘米( cm) 。 6.2.2 二元函数式 函数式如下: a) 樟树 BCF = 0.80431D-0.04415H-0.11481 . . ( 27) b) 木荷 BCF = 1.10940D-0.01966H-0.14245 . . ( 28) c) 枫香 BCF = 0.93282D0.12309H-0.27846 . ( 29) 式中: D-林木胸径,单位为厘米
20、( cm); DB44/T 2177 2019 6 H-林木树高,单位为米( m) 。 6.3 立木材积模型 6.3.1 一元立木材积模型 与生物量一元异速生长模型相容的一元立木材积模型如下: a)樟树 V = 0.00035D2.10188. ( 30) b)木荷 V = 0.00019D2.31280 . .( 31) c)枫香 V = 0.00030D2.21876. . ( 32) 式中: V-立木材积 (含皮) ,单位为 立方 米( m3); D-林木胸径,单位为厘米( cm) 。 一元立木材积 模型 精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.3。 6.3.2 二元立木材积模
21、型 与生物量二元异速生长模型相容的二元立木材积模型如下: a)樟树 V = 0.00012D1.91512H0.64772 . . ( 33) b)木荷 V = 0.00012D1.84741H0.74291 . . .( 34) c)枫香 V = 0.00007D1.87047H0.89104 . . ( 35) 式中: V-立木材积 (含皮) ,单位为 立方 米( m3); D-林木胸径,单位为厘米( cm); H-林木树高,单位为米( m) 。 二元立木材积 模型 精度评价 R2、 SEE、 MPE 参见附录 B.3。 7 根茎比函数 7.1 生物量生长 模型 根茎比函数 根茎比函数如下
22、: a)樟树 RSR = 0.06787T0.43311 . . . . . ( 36) b)木荷 RSR = 0.00058T1.78080 . ( 37) c)枫香 RSR = 0.01106T . .( 38) 式中: T-林木年龄,单位为年( a)。 7.2 生物量 异速生长 模型根茎比函数 7.2.1 一元函数式 函数式如下: a)樟树 RSR = 0.74892D-0.45019 . ( 39) b)木荷 RSR = 0.37068D-0.04759 . . .( 40) c)枫香 RSR = 0.56748D-0.21399 . .( 41) 式中: DB44/T 2177 20
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