冀北山区樟子松生物量分配特征及模型研建

摘要

[目的]樟子松以其耐旱、耐贫瘠的生物学特性，成为“三北”防护林建设的主力军，在冀北沙地得到广泛应用，本研究旨在探索河北省塞罕坝地区樟子松不同器官生物量分配规律，构建最优生物量预测模型。[方法]以河北省塞罕坝机械林场12年至46年生樟子松为研究对象，基于34棵标准木不同器官生物量数据，分析其生物量的分配规律，构建以胸径、树高及其高径比为自变量的樟子松各器官生物量模型，通过调整后确定系数（R_a²）和均方根误差（RMSE）评价模型拟合效果，以平均误差（ME）和平均误差绝对值（MAE）评价模型检验效果。[结果]（1）樟子松各器官中树干生物量占比最高（48.86%～65.61%），树叶和树根占比较低，分别为10.58%和14.65%。（2）树干生物量占比随年龄、胸径、树高的增加而增加，其中随胸径而变化最明显，从30%增加至76%；树枝和树叶生物量占比随年龄、胸径和树高的增加而降低；根生物量分配比例较为稳定（变化幅度不超过15%）。（3）树枝生物量最优模型是以D²H为变量的指数方程形式，R_a²达到0.87，而干、叶和根均是以D^aH^b为变量的指数方程形式，R_a²均达到0.79以上，其中树干的R_a²高达0.99。相容性生物量模型R_a²可达到0.95。[结论]冀北坝上地区不同林龄樟子松干、枝和叶生物量分配有显著差异，以D^aH^b为变量的指数模型对单独估计樟子松整体和各器官生物量效果较优，但相容性模型可在保证良好拟合效果的基础上兼顾整体与器官的关系。本研究完善了冀北山区樟子松生物量模型体系，可为樟子松人工林可持续经营奠定理论基础。

关键词

樟子松 / 器官生物量 / 分配比例 / 异速生长模型 / 相容性生物量模型