林业科学

作者：刘霞1,2,凌成星1,2,*,陈永富1,2,刘华1,2,贺振平3,李泽江4,孙维娜4,马志杰3,由海霞5,吕文6,赵峰1,2,曾浩威1,2,王鑫淼1,2

单位：1. 中国林业科学研究院资源信息研究所　北京 1000912. 国家林业和草原局林业遥感与信息技术重点实验室　北京 1000913. 鄂尔多斯市林业和草原局　鄂尔多斯 0170004. 鄂尔多斯市国际荒漠化防治技术创新中心　鄂尔多斯 0170005. 鄂尔多斯市农牧技术推广中心　鄂尔多斯 0170006. 鄂尔多斯生态环境职业学院　鄂尔多斯 017000

关键词：灌木生物量,可加性生物量模型,含碳率,荒漠,鄂尔多斯

基金：国家重点研发计划子课题“森林资源星机地遥感综合试验”(2023YFD2201705-3)。

目的: 基于冠幅面积和灌木高度变量构建鄂尔多斯地区13种典型灌木的可加性生物量模型，并根据生物量分配系数加权确定整株灌木的综合含碳率，为在区域尺度上精准评估灌木碳储量提供基础支撑。方法: 以内蒙古鄂尔多斯地区13种典型灌木为对象，测定各器官组分生物量和含碳率；利用线性模型、对数模型、幂函数和理论生长方程构建以冠幅面积、灌木高度和植冠体积为自变量的基础灌木生物量模型，从中挑选出各器官组分生物量的最优模型形式，采用分量相加的多元非线性联合估计方法构建可加性生物量模型，通过加权回归消除模型异方差；以各器官组分生物量占比为权重，计算各灌木的综合含碳率。结果: 鄂尔多斯地区13种典型灌木的基础生物量模型均以幂函数效果最好，构建的可加性生物量模型具有较高精度，大多数模型的决定系数（R2）在0.8以上且归一化均方误差（NMSE）接近0.1。在单因素指标中，模型自变量采用冠幅面积时的精度比采用灌木高度时更高，而冠幅面积与灌木高度组成的复合因子植冠体积是大多数灌木生物量模型的最佳自变量。各器官的含碳率具有波动性且变化在28.86%~46.97%，同一器官的含碳率在不同灌木种类之间存在显著差异，13种灌木的器官生物量加权平均含碳率为34.68%~42.37%。结论: 幂函数是预测灌木生物量模型的最佳形式，以冠幅面积和灌木高度的复合因子植冠体积为自变量的可加性生物量模型精度较高且实用性强；不同灌木的各器官及整株植物含碳率均存在差异，估算灌木碳储量时应考虑不同物种的含碳率差异。本研究结果可为干旱半干旱区灌木碳储量和碳汇的精细化遥感监测和评估提供参数与模型支撑。

来源：2025年第4期

《林业科学》期刊编辑部

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