本书以我国东北林区主要树种及林分类型生物量为研究对象，采用近代先进的生物数学模型和统计分析方法，构建了东北林区主要树种和林分类型问题及各分项可加性生物量型。内容包括生物理模型误差结构研究、单木可加性生物量模型研究、东北林区主要树种生物量分配以及根茎比、东北林区主要树种生物量模型、东北林区主要林分类型生物量分配及根茎比和东北林区主要林分类型生物量估算模型研究6个方面。
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森林生物量作为森林生态系统性质、状态的重要特征，是研究森林碳储量与碳平衡等许多林业问题与生态问题的基础。在评价不同林分类型或区域的净初级生产力（NPP）和估计森林生态系统碳储量、碳通量的时候，都需要用到生物量。许多研究都表明，北半球是一个巨大的碳汇。但由于碳循环是一个极其复杂的生物学、化学和物理学过程，受到自然和人为活动的双重影响，因此目前的科学技术及其数据的积累尚不能准确地回答碳汇到底有多大，其区域分布如何。也就是说，碳汇问题仍存在着相当大的不确定性。因此，以目前的科学技术还不能准确地估算其具体数值，不同的学者得出的结论差异较大，很难说某一国家对碳汇的具体贡献有多大。由于森林碳储量和碳密度的变化可以直接或间接反映森林生长、演替及人为活动变化规律，因而我们必须准确估算及评价森林的碳储量和固碳能力，从而以此判定碳汇。因此，准确估算及评价森林碳储量及固碳能力对于全球陆地生态系统碳循环和碳储量控制机制研究，以及改善全球生态环境、缓解全球气候变化具有重要意义。此外，准确估算及预测长时间、大尺度上的森林碳储量及固碳能力，较为详细地掌握森林碳储量及其分布，对于制定公平合理的碳吸收、补偿相关政策，增加陆地生态系统碳储量及固碳能力也具有非常重要的意义。
东北林区作为全国最大的木材生产基地，森林面积和蓄积量均占全国总量的1/3以上，在全国和区域碳平衡中起着至关重要的作用。同时，该地区也是中国气候变化最显著、植被对气候变化响应的敏感地带。过去15年中，该地区作为中国天然林保护工程实施的重点地区之一，其森林碳源、碳汇功能及其时空格局可能因经营活动和气候变化而发生变化。
本书以东北林区主要树种及林分类型生物量为研究对象，较为全面地分析东北林区主要树种及主要林分类型的生物量分配比例和根茎比变化规律，并构建了其总量及各分项可加性生物量模型。利用似然分析法判断各树种、林分类型总量及各分项生物量异速生长方程的误差结构（相加型和相乘型），而模型参数估计采用非线性似乎不相关回归模型方法，并采用“刀切法”来评价所建立的生物量模型。总的来说，本书从单木及林分生物量模型误差结构的确定、可加性生物量模型结构、生物量分配比例和根茎比变化规律等方面进行深入的研究，为全国性生物量和碳储量监测提供可靠的理论与技术知识。
本书共分为9章，第1章为森林生物量研究综述；第2章介绍了东北林区各区域的自然地理条件、动植物资源及生物量数据的调查、收集和整理；第3章介绍了生物量模型误差结构的确定方法；第4章介绍了单木可加性生物量模型的构建方法；第5章分析了东北林区主要树种生物量分配及根茎比变化规律；第6章利用似然分析法和聚合型可加性生物量模型来构建东北林区主要树种可加性生物量模型；第7章分析了东北林区主要林分类型生物量分配及根茎比变化规律；第8章分区域对东北林区主要林分类型生物量估算方法进行研究；第9章为结论与展望。
本书内容是国家自然科学基金项目（31600510、31570626）、国家“十二五”科技支撑计划项目（2015BAD09803）及黑龙江省科学基金项目（LC20160007）共同资助的研究成果。本书在撰写过程中借鉴了国内外许多专家、学者的研究成果，在此一并予以感谢！
由于作者水平有限，书中难免有不足之处，敬请读者批评指正。
目录
第1章 绪论 1
1.1 森林生物量研究目的及意义 1
1.2 森林生物量研究历史 2
1.3 森林生物量估测方法 3
1.3.1 直接收获法 3
1.3.2 模型估测法 4
1.3.3 遥感估测法 5
1.4 森林生物量建模方法 6
1.4.1 单木生物量模型 6
1.4.2 林分生物量模型 9
1.4.3 生物量模型评价 11
1.5 生物量研究展望 12
1.6 研究内容 13
1.7 研究技术路线 14
第2章 研究区域概况及数据来源 16
2.1 研究地区概况 16
2.1.1 地理位置 16
2.1.2 气候 17
2.1.3 水系 17
2.1.4 土壤 17
2.1.5 动植物资源 18
2.2 单木生物量数据 19
2.2.1 样地设置 19
2.2.2 解析木选择 20
2.2.3 单木生物量测定及计算 21
2.3 林分生物量数据 23
2.3.1 固定样地数据 23
2.3.2 林分生物量计算 28
2.4 本章小结 28
第3章 生物量模型误差结构研究 29
3.1 异速生物量模型 29
3.2 生物量模型误差结构分析 30
3.2.1 数据与方法 30
3.2.2 误差结构结果分析 33
3.3 讨论 35
3.4 本章小结 36
第4章 单木可加性生物量模型研究 37
4.1 可加性生物量模型结构 37
4.1.1 分解型可加性生物量模型 37
4.1.2 聚合型可加性生物量模型 39
4.2 可加性生物量模型估计方法 40
4.3 不同可加性生物量模型结构评价 42
4.3.1 方法 42
4.3.2 不同结构模型拟合与检验结果 46
4.3.3 不同可加性生物量模型结构对比 47
4.4 讨论 50
4.5 本章小结 50
第5章 东北林区主要树种生物量分配及根茎比 52
5.1 数据 52
5.2 东北林区主要树种生物量分配 53
5.2.1 东北林区主要树种生物量分配统计 53
5.2.2 东北林区主要树种不同径级生物量分配 55
5.2.3 东北林区主要树种不同年龄生物量分配 60
5.3 东北林区主要树种生物量根茎比 61
5.3.1 东北林区主要树种生物量根茎比统计 61
5.3.2 东北林区主要树种地下生物量与地上生物量关系 63
5.4 讨论 66
5.5 本章小结 66
第6章 东北林区主要树种生物量模型 68
6.1 建模数据 68
6.2 模型构建 68
6.2.1 模型优选 68
6.2.2 可加性生物量模型构造 69
6.2.3 模型评价 72
6.2.4 校正系数 72
6.3 东北林区主要树种生物量模型构建 73
6.3.1 东北林区主要树种最优二元生物量模型选择 73
6.3.2 东北林区主要树种生物量模型误差结构分析 78
6.3.3 东北林区主要树种生物量模型 79
6.3.4 模型校正 91
6.4 讨论 97
6.4.1 生物量模型 97
6.4.2 不同生物量模型比较 98
6.5 本章小结 101
第7章 东北林区主要林分类型生物量分配及根茎比 103
7.1 数据统计 103
7.2 东北林区主要林分类型生物量分配 106
7.2.1 主要林分类型生物量分配统计 106
7.2.2 林分因素对生物量分配的影响 108
7.3 东北林区主要林分类型生物量根茎比 111
7.3.1 主要林分类型生物量根茎比统计 111
7.3.2 林分因素对生物量根茎比的影响 112
7.3.3 主要林分类型地上生物量与地下生物量关系 112
7.4 讨论 118
7.5 本章小结 118
第8章 东北林区主要林分类型生物量估算模型研究 120
8.1 数据 120
8.2 生物量-林分变量模型 120
8.2.1 生物量-林分变量模型构建方法 120
8.2.2 东北林区主要林分类型生物量-林分变量模型 121
8.3 生物量-蓄积量模型 130
8.3.1 生物量-蓄积量模型构建方法 130
8.3.2 东北林区主要林分类型生物量-蓄积量模型 130
8.4 林分生物量换算系数法 138
8.4.1 生物量换算系数定义 138
8.4.2 固定生物量换算系数法 139
8.4.3 生物量换算系数连续函数法 141
8.5 讨论 148
8.6 本章小结 153
第9章 结论与展望 154
9.1 结论 154
9.1.1 主要结论 154
9.1.2 主要创新点 155
9.1.3 主要不足之处 156
9.2 展望 156
参考文献 157
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