何潇;周超凡;雷相东;李海奎

中国林业科学研究院资源信息研究所国家林业和草原局森林经营与生长模拟实验室

林分碳储量模型;生长过程;立地等级;林分密度;长白落叶松人工林;

【目的】目前关于林分碳储量随年龄动态变化的模型研究较少,本研究通过建立林分水平的碳储量生长模型系,为区域尺度的森林碳储量动态预估提供方法。【方法】以吉林省长白落叶松人工林为对象,使用立地质量分级算法将所有样地划分为3个立地等级,并将其作为哑变量引入模型系中,使用联立方程组的方法将林分平均高、断面积生长模型和林分碳储量模型3个方程进行联合估计,建立林分碳储量生长模型系。采用调整确定系数(R_adj²)、估计值的标准误（SEE）和平均预估误差（MPE）来评价模型的表现,分析不同立地等级和林分密度指数（SDI）下林分碳储量的生长过程,及林分断面积和平均高对林分碳储量的影响。【结果】（1）林分碳储量生长模型系中林分平均高生长模型、林分断面积生长模型和林分碳储量模型的R_adj²分别为0.879、0.977和0.953,MPE均<2%,具有较好的拟合优度。（2）直接利用林分平均高和断面积或由生长模型得到林分平均高和断面积的这两种途径都可以准确估计林分碳储量,结果仅相差0.02 t/hm²,模型系具有良好的通用性与稳定性。（3）林分碳储量生长量随立地质量的提高而增加;立地等级相同时,SDI <1 500株/hm²时生长较慢,SDI> 1 500株/hm²时,在40年以后的林分密度对碳储量生长过程基本无影响;林分密度指数控制在1 500～2 000株/hm²时可实现较快的碳储量生长。（4）林分碳储量随林分断面积和平均高的增加而增加,林分断面积与林分碳储量的关系更为密切。【结论】林分碳储量的生长和立地等级、林分平均年龄、密度、断面积、平均高等因子有密切联系,采用联立方程组方法是建立林分碳储量生长模型系的有效方法。本研究建立的林分碳储量生长模型系可以对林分碳储量动态进行有效预测,为了解林分碳储量的生长过程和森林碳汇评估提供了工具。