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料慈竹具有生长快、成材周期短、经济价值高、用途广等特点,是生产竹胶合板、制浆造纸和特殊工业利用的良好材料。同时其竹壁薄、节间长、劈篾性能好,也是编制竹器、扭制竹缆的上乘材料[1]。
生物量是衡量植物光合作用和林分产量的重要指标,竹秆的生物量直接影响着其经济价值[2],通常用构建生物量模型来预估[3]。不同竹种生物量模型拟合研究表明,竹子单株生物量与竹龄、胸径、株高等相关关系显著,不同竹种生物量差异较大[3-16]。以往研究中多以地上生物量、各器官生物量研究居多[2,17-19],但研究结果表明,竹秆生物量模型通常具有更高的预估精度和拟合优度,而枝、叶生物量模型尤其是竹叶生物量模型的精度存在较大差异[7]。目前料慈竹利用仍以秆材利用为主,本研究从生产实用性方面考虑,仅探究竹秆去梢后的经济秆材(最小竹节中径≥2 cm)生物量。
既有资料中,吴炳生等[20]采用幂函数回归模型对贵州赤水市料慈竹竹秆鲜重进行了拟合,使用该模型测算本研究所选料慈竹林分,或因地域原因存在含水率差异,所得结果与实际竹秆鲜重差距较大。且该文未对竹秆生物量(干物质质量)进行拟合,不能真实反映竹材干物质积累,存在一定应用局限性。因此,本文在胸径、株高、竹龄、胸高竹节长(胸径所在节的节长)4个自变量中探究影响拟合模型效果的主要因子,构建并优选出料慈竹全竹龄(所有竹龄,适用于竹龄未知立竹)经材重和分竹龄(区分为1-4a+,适用于竹龄已知立竹)经材重最佳模型。旨在通过模型为料慈竹林分生产力估测、碳汇计量和提出竹丛利用的最佳竹龄和丰产指标提供科学指导。
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研究区位于四川省泸州市叙永县北部马岭镇及向林镇,为四川盆地向云贵高原过渡地带的中低山区,土壤成土母质为红色砂岩(丹霞地貌),土壤为红砂壤,林竹资源丰富,是料慈竹的核心种源区之一。两镇海拔分布在369—1078 m之间,属于亚热带湿润季风气候区,四季分明,年均温18℃,无霜期年平均348d,平均年降水量1225 mm,年平均日照时数1220 h。
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分别在叙永县马岭镇、向林镇选择人为经营影响较小的料慈竹纯林,按照上、中、下坡位共设置7个400 m2典型样地,调查料慈竹竹丛分布特征(共154丛),于每个样地中各选3丛具林分代表性的样丛(共21丛),开展立竹每竹检尺,并在1a、2a、3a、4a+竹龄中选取生长良好、无破损和病虫害的样竹进行测定(共70株),竹秆年龄根据竹秆皮色法、箨环留存刺毛和竹秆被白粉程度以及竹农多年经验判定。样地基本情况见表1。
表 1 样地立地条件及竹丛林分状况
Table 1. Site conditions of the sample plots and bamboo forest stand
样地号
Sample plot number海拔/(m)
Altitude阴阳坡
Slope aspect水分状况
Water condition丛密度/ (丛·hm−2)
Density平均丛株数/(株)
Average number of clumps平均胸径/(cm)
Average DBH平均竹龄/(a)
Average bamboo age平均株高/(m)
Average plant height1 805 阳坡
sunny slope较差
worse condition733 37.40±15.72 4.62±1.19 2.51±1.05 10.79±2.71 2 628 半阳坡
sunny slope较好
better condition717 19.53±9.90 5.84±1.03 2.18±0.95 13.67±2.04 3 392 阳坡
sunny slope好
good condition250 54.25±32.11 7.77±1.30 2.78±1.05 16.03±1.87 4 659 阳坡
sunny slope差
poor condition400 57.50±21.36 3.77±0.98 2.63±0.75 9.41±1.70 5 534 半阴坡
semi-shady slope较好
better condition350 26.43±18.33 5.90±1.44 2.01±0.78 14.11±1.64 6 409 阳坡
sunny slope较差
worse condition500 53.05±18.09 3.61±0.65 2.66±1.19 9.59±0.97 7 419 阴坡
shady slope极好
best condition300 35.67±23.18 7.44±2.16 2.75±0.91 18.31±1.64 注:表中部分数据为平均值±标准差。
Note: Some data in the table are Mean ± SD. -
将选取的样竹从基部伐倒测量全竹高度(株高),去除经济秆材上部梢头及枝叶后测量其胸径、胸高竹节长以及经济材重量,并从样竹基部伐口上数第二节(第一节因土壤挤压变形,第二节较稳定)、中间节、经济材倒数第二节取20cm长样品(共210节),现场称重后带回。将采集的样品置于烘箱105℃杀青2 h[4],再由85℃烘干至恒重,即为干物质质量,计算含水率。含水率计算公式为[7]:
$$ {\rm{P}}(\%)= ( {\rm{m_{f}}} - {\rm{m_{d}}} ) /{\rm{ m_{f} }}\times 100\% $$ (1) 式中:P为含水率;mf为样品鲜重;md为样品干重。
根据上中下节样品含水率,用加权平均数计算竹秆平均含水率,根据经济秆材鲜重及平均含水率计算干物质质量,即为经材重。
考虑竹丛立竹结构受采伐经营措施等因素的影响带来竹龄间秆数、经材重差异,宜采用秆粗经材重(立竹经材重/相应立竹胸径)进行竹龄间经材重差异性比较。
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使用Excel和IBM SPSS Statistics(IBM,USA)进行统计分析,Origin Pro(Originlab,USA)软件制图。
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分别将若干个自变量单独与因变量求偏相关,同时控制其他因素的影响,然后比较相关系数,按自变量对因变量影响程度的大小排序,选出影响最大的变量。
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根据经材重与各变量相关性分析结果,将全竹龄及1-4a+经材重作为因变量,胸径、株高、胸高竹节长及其组合形式作为自变量,分别用一元线性回归、多元线性回归和曲线回归的11种常见的本质线性模型(线性、二次方曲线、复合曲线、增长曲线、对数曲线、立方曲线、S曲线、指数曲线、逆模型、幂函数、逻辑函数),构建经材重估测模型,用评价回归模型优劣程度的重要指标决定系数(R2)反映模型拟合优度,均方根误差(RMSE)衡量观测值与真值之间的偏差,R2数值越接近1表示对回归的贡献程度越高,RMSE越小模型拟合效果越好。
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料慈竹不同竹龄的含水率和秆粗经材重存在差异(图1)。
图 1 不同竹龄料慈竹经济秆材含水率和秆粗经材重特征
Figure 1. Characteristics of moisture content and stalk diameter economic stalk biomass in different ages of Bambusa distegia
各竹龄平均含水率表现为1a>3a>2a>4a+,分别为64.77±4.42%,50.62±5.45%,50.56±4.45%,46.2±3.70%。含水率2a、3a、4a+比1a显著下降,2a与3a、3a与4a+间无显著差异,4a+比2a显著下降,有竹秆含水率随秆龄降低的趋势。秆材水分承担着体内输送物资效能,含水率逐年下降暗示着立竹生命力的下降。
立竹秆粗经材重表现为2a>3a>4a+>1a,分别为0.46 kg/cm、0. 68 kg/cm、0.60 kg/cm、0.52 kg/cm。1a与4a+间有显著差异,其余各竹龄的秆粗经材重相互间差异不显著。
综上可见,料慈竹立竹秆材生物量积累4年间即完成上升、峰值、衰退周期。1a竹秆含水量最高,立竹秆材生物量积累最低,不适宜砍伐材用;2a秆材即达到制浆工艺成熟,且含水率下降,生物量积累达到峰值;3a秆材含水量与生物量积累相较于2a竹略低,但仍处峰值区间;4a+经济秆材含水率较低,秆材组织已完善且生物量积累有所损失,表明立竹进入衰退期,大部分应尽早伐除。
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已调查的料慈竹胸径分布在2~11 cm范围内,以1 cm为1个径级,共分为9个径级。经测量,各径级平均经材重分别为0.78 kg、1.23±0.19 kg、1.87±0.65 kg、2.60±1.04 kg、3.83±1.65 kg、5.43±1.23 kg、7.30±1.34 kg、9.48±1.69 kg、11.04 kg,大部分径级间平均经材重差异达到显著水平。从图2可看出,随着径级的增加,平均经材重也在稳步上升,10.1~11.0 cm径级的平均经材重达到最大,说明利用优良的竹林立地环境,培养大径竹材是提高竹林产量的有效途径。也说明,胸径与经材重存在显著相关性,是构建生物量模型的较佳自变量。
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表2显示,在全竹龄和1-4a+料慈竹单株经材重偏相关分析中,胸径的偏相关系数除了在1a经材重中排第二位,在其余龄级中都排首位,与经材重显著相关。在全竹龄中经材重中,胸径与生物量偏相关系数较高且显著相关,株高与胸高竹节长与生物量相关性不显著。相关系数越大,相关性越强,因此,胸径可作为构建料慈竹单株生物量模型的最佳变量,株高、胸高竹节长次之。
表 2 料慈竹经材重与各变量的偏相关分析
Table 2. Partial correlation analysis of economic stalk biomass of Bambusa distegia with variables
不同龄级料慈竹单株
经材重
Economic stalk biomass of different ages胸径
DBH株高
Plant height胸高竹节长
Bamboo joint length at breast height全竹龄生物量
Whole bamboo age biomass0.539** 0.213 0.083 1a生物量
one-year stalk biomass0.331 0.370 −0.264 2a生物量
two-year stalk biomass0.583** 0.136 0.138 3a生物量
three-year stalk biomass0.649** 0.139 0.244 4a+生物量
four-year stalk biomass0.975* −0.822 −0.039 注:* 表示两因子间相关性达显著水平(P<0.05);**表示两因子间相关性达极显著水平(P<0.01),下同。
Note: * indicates that the correlation between the two factors is significant (P < 0.05); * * indicates that the correlation between the two factors is remarkably significant (P<0.01), the same as below. -
经材重估测模型构建完成后去除R2小于0.85的曲线估计模型(R2小于0.85表明自变量不能单独说明经材重变化的大部分信息),形成37个包括3种函数类型、5种自变量的经材重模型,最终根据决定系数R2和均方根误差RMSE优选形成全竹龄模型1个,分竹龄模型4个(表3加粗显示行)。优选模型的决定系数均在0.87以上,显著性(**)均小于0.01,表明模型具有较强的适用性和较好的可信度,可用于相似生长条件下的料慈竹生物量估测。
表 3 料慈竹不同竹龄的经材重模型
Table 3. Economic stalk biomass model for different bamboo ages of Bambusa distegia
竹龄
Bamboo age函数类型
Function type自变量
Independent variable模型
ModelR2 RMSE 全竹龄 一元线性回归 胸径 w=−4.649+1.39D 0.85** 1.12 一元线性回归 株高 w=−5.07+0.70H 0.75** 1.45 一元线性回归 胸高竹节长 w=9.88−0.10L 0.10** 2.77 多元线性回归 胸径、株高、胸高竹节长 w=−4.949+1.39D 0.85** 1.12 二次方曲线 胸径 w=1.60−0.69D+0.16D2 0.89** 0.97 二次方曲线 株高 w=2.60−0.55H+0.05H2 0.80** 1.31 1a 一元线性回归 胸径 w=−4.59+1.25D 0.84** 0.98 一元线性回归 株高 w=−6.12+0.69H 0.83** 1.00 一元线性回归 胸高竹节长 w=12.89−0.17L 0.27** 2.06 多元线性回归 胸径、株高、胸高竹节长 w=−4.59+1.25D 0.84** 0.98 二次方曲线 胸径 w=4.90−1.80D+0.23D2 0.91** 0.72 二次方曲线 株高 w=5.64−1.00D+0.06D2 0.89** 0.80 立方曲线 株高 w=1.92−0.19D+0.001D3 0.89** 0.80 2a 一元线性回归 胸径 w=−4.63+1.45D 0.849** 1.28 一元线性回归 株高 w=−6.20+0.80H 0.78** 1.55 多元线性回归 胸径、株高 w=−4.63+1.45D 0.85** 1.28 二次方曲线 胸径 w=0.85−0.28D+0.13D2 0.87** 1.14 立方曲线 胸径 w=1.46-0.57D+0.17D2−0.002D3 0.87** 1.14 复合曲线 株高 w=0.32+1.20H 0.85** 1.26 幂函数 株高 w=0.01H2.4 0.85** 1.37 增长曲线 株高 w=2.72−1.13+0.18H 0.85** 1.26 指数曲线 株高 w=0.32*2.720.18H 0.85** 1.26 逻辑函数 株高 w=1/(1/µ+3.09*0.84H) 0.85** 1.26 3a 一元线性回归 胸径 w=−5.02+1.49D 0.92** 0.79 一元线性回归 株高 w=−4.63+0.70H 0.88** 0.97 多元线性回归 胸径、株高 w=−5.02+1.49D 0.92** 0.79 二次方曲线 胸径 w=3.30−1.37D+0.23D2 0.96** 0.56 幂函数 株高 w=0.01H2.28 0.92** 0.87 4a+ 一元线性回归 胸径 w=−3.64+1.32D 0.99** 0.40 一元线性回归 株高 w=−5.33+0.87H 0.93** 1.03 多元线性回归 胸径、株高 w=−3.64+1.32D 0.99** 0.40 二次方曲线 胸径 w=0.45-0.27D+0.13D2 1.00** 0.06 立方曲线 胸径 w=-0.49+0.27D+0.03D2+0.005D3 1.00** 0.05 复合曲线 株高 w=0.17+1.30H 0.98** 0.60 增长曲线 株高 w=2.72−1.80+0.26H 0.98** 0.60 指数曲线 株高 w=0.17*2.720.26H 0.98** 0.60 逻辑函数 株高 w=1/(1/µ+6.02*0.77H) 0.98** 0.60 注:D为胸径,H为株高,L为胸高竹节长,逻辑函数中µ为拟合值。 在胸径、株高、胸高竹节长及其组合形式的5种自变量中,拟合结果最终无一例外都为胸径最佳。胸径是竹丛种群结构表征性状,不仅易测,且是能与其他性状建立较好估测模型的重要因子[21]。一元线性回归、多元线性回归、曲线估计3种函数模型中,总体上模拟效果排序为曲线估计>多元线性回归>一元线性回归。曲线估计中绝大部分二次方曲线模型效果最好,且在生产实践中比立方曲线计算更为简便快捷,故优选形成的5个模型全为二次方曲线模型。
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全竹龄及分竹龄的经材重模型公式形成后,代入7个料慈竹样地的竹龄、胸径等数据,估算出各样地不同模型的估测每公顷经材重结果,并与实际每公顷经材重结果作对比计算差值。从表4中可看出,不论全竹龄还是分竹龄模型,估测经材重都低于实际值,其中分竹龄的估测生物量与实际生物量差值更小,比全竹龄更准确,这结论与表3中分竹龄模型R2和RMSE平均值与全竹龄相比拟合效果更佳的结论相同。生产实践中若经验丰富,可准确识别竹龄,使用分竹龄模型预测生物量大小更为准确。通过模型估算可实时掌握林分生物量存量数据,为料慈竹竹林丰产培育和科学营林提供决策指导。
表 4 不同模型的料慈竹林分经材重估算结果
Table 4. Estimation of economic stalk biomass for different bamboo model of Bambusa distegia stand
样地号 海拔/(m) 阴阳坡 水分
状况立竹密度/
(株·hm−2)平均竹
龄/(a)平均胸
径/(cm)竹龄类型 估测每公顷
经材重/(t hm−2)实际每公顷经
材重/(t hm−2)估测生物量与实际
生物量差值/(t hm−2)1 805 阳坡 较差 27414.2±11522.76 2.51±1.05 4.62±1.19 全竹龄 49.619±20.857 59.741±25.111 10.122±4.254 分竹龄 52.950±22.256 58.501±24.589 5.551±2.333 2 628 半阳坡 较好 14003.01±7098.3 2.18±0.95 5.84±1.03 全竹龄 41.729±21.152 50.869±25.785 9.14±4.633 分竹龄 45.123±22.872 50.575±25.636 5.452±2.764 3 392 阳坡 好 13562.5±8027.5 2.78±1.05 7.77±1.30 全竹龄 80.700±47.767 91.301±54.041 10.601±6.274 分竹龄 84.028±49.739 91.436±56.125 7.408±6.386 4 659 阳坡 差 23000±8544 2.63±0.75 3.77±0.98 全竹龄 29.670±11.022 47.472±17.635 17.802±6.613 分竹龄 34.435±12.792 49.623±18.434 15.188±5.642 5 534 半阴坡 较好 9250.5±6415.5 2.01±0.78 5.90±1.44 全竹龄 28.678±19.890 39.777±27.588 11.099±7.698 分竹龄 29.348±20.350 39.662±27.507 10.314±7.157 6 409 阳坡 较差 26525±9045 2.66±1.19 3.61±0.65 全竹龄 31.565±10.764 38.154±13.010 6.589±2.246 分竹龄 36.326±12.395 38.329±13.070 2.003±0.675 7 419 阴坡 极好 10701±6954 2.75±0.91 7.44±2.16 全竹龄 56.287±36.578 84.157±54.689 27.87±18.111 分竹龄 60.722±39.463 83.278±54.124 22.556±14.661 对实际每公顷经材重与海拔、立竹密度/平均竹龄、平均胸径进行偏相关分析(表5),探究对生物量影响最大的因素,可发现生物量与平均竹龄、平均胸径、海拔显著相关,与立竹密度相关性不显著。偏相关系数平均竹龄>平均胸径>海拔>立竹密度。可得出,竹龄平均值越接近于3a,平均胸径越大,海拔越低,单位面积林分经济秆材总生物量越高。
表 5 不同变量与料慈竹实际每公顷经材重的偏相关分析
Table 5. Partial correlation analysis of actual per hectare economic stem biomass of Bambusa distegia stands with variables
变量 偏相关系数 平均竹龄 0.987* 平均胸径 0.957* 海拔 0.954* 立竹密度 0.921 用单因素方差分析探讨4种不同坡向的光照对料慈竹单株经材重的影响,结果显示阴坡经材重平均值(7.86 kg)显著高于半阴坡(东坡)平均值(4.30 kg)、半阳坡(西坡)[21] 平均值(3.63 kg)和阳坡平均值(3.17 kg),其余坡向间差异不显著。结合生物学特性分析,说明料慈竹在温度许可的环境中,阴坡水湿条件有利于竹子生长,产量更高。
为探讨水分对单株经材重的影响,用独立样本T检验比较水分条件较好和较差的立竹单株经材重,结果显示水分条件较好的立竹平均单株经材重为4.72 kg,较差为2.12 kg,两样本均值有显著性差异。说明水分条件越好,经材重越高。
合理择伐、采育兼顾是调整竹龄结构、优化竹林组成、实现丰产培育的重要手段[22]。2a、3a龄级竹经材重较高,大量伐除可在短期内获得更好的经济效益;4a+龄竹或因水分流失时带走可溶性物质导致生物量损失,应尽早伐除。但上述龄级竹仍通过竹蔸与新笋相连,过度伐除会刺激新笋萌发过多而使秆径变小,影响林分后续的生长、更新和产出量,故砍伐时仍应合理留养,不可尽数伐除。参考前人研究成果[21,23,24],为保持原料林的稳定健康生长,取得最佳丰产指标,竹丛立竹年龄结构比1a∶2a∶3a∶4a+保持在3∶3∶3∶1较为合适。
本研究构建的拟合模型主要讨论如何估算料慈竹经济秆材烘干重,仅对制浆造纸企业的参考意义较大,后续可继续研究经济秆材鲜重的拟合模型,以更好地适应农户、合作社等群体的生产经营需求。
Study on Biomass Model of Economic Stalk Wood of Bambusa distegia
More Information-
摘要: 为快捷估算料慈竹(Bambusa distegia)林分经济秆材生物量(以下简称“经材重”),在叙永县不同立地条件的样地中取1-4a+龄级料慈竹,对其经材重回归模型及其应用等进行了研究。分析不同竹龄的单株经材含水率及秆粗经材重,发现2a、3a经材重相比较大,含水量较低,适宜择伐利用。比较不同胸径径级单株经材重变化,得出培养大径竹材是提高竹林产量的有效途径。研究胸径、株高、胸高竹节长与经材重相关性,总结出胸径可作为构建料慈竹单株经材重模型的较佳变量。分别用一元线性回归、多元线性回归、曲线回归的方法构建并优选经材重估测模型,最终形成全竹龄模型1个,分竹龄模型4个。应用模型估算不同立地条件单位面积林分经材重,并与实际经材重进行对比,得到分竹龄估测值比全竹龄更准确的结论。分析料慈竹经材重与平均年龄、平均胸径、海拔、立竹密度、日照、水分条件的关系,发现竹龄平均值越接近于3a,平均胸径越大,海拔越低,水分条件越好,料慈竹经材重越高。经材重与立竹密度、日照相关性不显著。探讨如何合理留养可形成高产稳产态势,建议竹丛立竹年龄结构比1a∶2a∶3a∶4a+应保持在3∶3∶3∶1较合适。Abstract: In order to quickly estimate the biomass of economic stem wood of Bambusa distegia stand (hereinafter referred to as “economic wood weight”), 1-4a+ age materials of Bambusa distegia was selected from plots with different site conditions in Xuyong county, regression model of economic wood weight and its application were studied. It was found that the economic wood weight of 2a and 3a was higher and the water content was lower, which was suitable for selective cutting. By comparing the variation of economic wood weight of individual plant with different DBH classes, it was concluded that the cultivation of large-diameter bamboo was an effective way to increase the yield of bamboo forest. The correlation of DBH, plant height, length of bamboo joint at height of DBH with economic wood weight was studied, and it was concluded that DBH could be used as a better variable to construct the economic wood weight model of a single plant of Bambusa distegia. The estimation models of economic wood weight were constructed by the methods of unary linear regression, multiple linear regression and curve regression respectively then were optimized. Finally, 1 whole age model and 4 age distinction models were formed. The model was used to estimate the wood weight per unit area of stand under different site conditions, and compared with the actual economic wood weight, it was concluded that the estimated value of age distinction model was more accurate than that total age model. The relationship between economic wood weight and average age, average DBH, altitude, stand density, sunshine and moisture conditions was analyzed. It was found that the average bamboo age was closer to 3a, the larger the average DBH was, the lower the altitude was, the better the moisture condition was, and the higher the economic wood weight was. There was no significant correlation between economic wood weight and stand density and sunshine. It was suggested that the age structure ratio of 1a:2a:3a:4a+ should be kept at 3:3:3:1.
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Key words:
- Bambusa distegia;
- Economic stalk;
- Biomass model;
- Economic wood weight
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图 1 不同竹龄料慈竹经济秆材含水率和秆粗经材重特征
注:图柱上不同小写字母表示同一因子不同处理间差异显著(P<0.05),不显著的不做标记,下同。
Fig. 1 Characteristics of moisture content and stalk diameter economic stalk biomass in different ages of Bambusa distegia
Note: Different lowercase letters on the graph column indicate significant differences between different treatments of the same factor (P < 0.05), and those that are not significant are not marked, the same as below.
表 1 样地立地条件及竹丛林分状况
Tab. 1 Site conditions of the sample plots and bamboo forest stand
样地号
Sample plot number海拔/(m)
Altitude阴阳坡
Slope aspect水分状况
Water condition丛密度/ (丛·hm−2)
Density平均丛株数/(株)
Average number of clumps平均胸径/(cm)
Average DBH平均竹龄/(a)
Average bamboo age平均株高/(m)
Average plant height1 805 阳坡
sunny slope较差
worse condition733 37.40±15.72 4.62±1.19 2.51±1.05 10.79±2.71 2 628 半阳坡
sunny slope较好
better condition717 19.53±9.90 5.84±1.03 2.18±0.95 13.67±2.04 3 392 阳坡
sunny slope好
good condition250 54.25±32.11 7.77±1.30 2.78±1.05 16.03±1.87 4 659 阳坡
sunny slope差
poor condition400 57.50±21.36 3.77±0.98 2.63±0.75 9.41±1.70 5 534 半阴坡
semi-shady slope较好
better condition350 26.43±18.33 5.90±1.44 2.01±0.78 14.11±1.64 6 409 阳坡
sunny slope较差
worse condition500 53.05±18.09 3.61±0.65 2.66±1.19 9.59±0.97 7 419 阴坡
shady slope极好
best condition300 35.67±23.18 7.44±2.16 2.75±0.91 18.31±1.64 注:表中部分数据为平均值±标准差。
Note: Some data in the table are Mean ± SD.表 2 料慈竹经材重与各变量的偏相关分析
Tab. 2 Partial correlation analysis of economic stalk biomass of Bambusa distegia with variables
不同龄级料慈竹单株
经材重
Economic stalk biomass of different ages胸径
DBH株高
Plant height胸高竹节长
Bamboo joint length at breast height全竹龄生物量
Whole bamboo age biomass0.539** 0.213 0.083 1a生物量
one-year stalk biomass0.331 0.370 −0.264 2a生物量
two-year stalk biomass0.583** 0.136 0.138 3a生物量
three-year stalk biomass0.649** 0.139 0.244 4a+生物量
four-year stalk biomass0.975* −0.822 −0.039 注:* 表示两因子间相关性达显著水平(P<0.05);**表示两因子间相关性达极显著水平(P<0.01),下同。
Note: * indicates that the correlation between the two factors is significant (P < 0.05); * * indicates that the correlation between the two factors is remarkably significant (P<0.01), the same as below.表 3 料慈竹不同竹龄的经材重模型
Tab. 3 Economic stalk biomass model for different bamboo ages of Bambusa distegia
竹龄
Bamboo age函数类型
Function type自变量
Independent variable模型
ModelR2 RMSE 全竹龄 一元线性回归 胸径 w=−4.649+1.39D 0.85** 1.12 一元线性回归 株高 w=−5.07+0.70H 0.75** 1.45 一元线性回归 胸高竹节长 w=9.88−0.10L 0.10** 2.77 多元线性回归 胸径、株高、胸高竹节长 w=−4.949+1.39D 0.85** 1.12 二次方曲线 胸径 w=1.60−0.69D+0.16D2 0.89** 0.97 二次方曲线 株高 w=2.60−0.55H+0.05H2 0.80** 1.31 1a 一元线性回归 胸径 w=−4.59+1.25D 0.84** 0.98 一元线性回归 株高 w=−6.12+0.69H 0.83** 1.00 一元线性回归 胸高竹节长 w=12.89−0.17L 0.27** 2.06 多元线性回归 胸径、株高、胸高竹节长 w=−4.59+1.25D 0.84** 0.98 二次方曲线 胸径 w=4.90−1.80D+0.23D2 0.91** 0.72 二次方曲线 株高 w=5.64−1.00D+0.06D2 0.89** 0.80 立方曲线 株高 w=1.92−0.19D+0.001D3 0.89** 0.80 2a 一元线性回归 胸径 w=−4.63+1.45D 0.849** 1.28 一元线性回归 株高 w=−6.20+0.80H 0.78** 1.55 多元线性回归 胸径、株高 w=−4.63+1.45D 0.85** 1.28 二次方曲线 胸径 w=0.85−0.28D+0.13D2 0.87** 1.14 立方曲线 胸径 w=1.46-0.57D+0.17D2−0.002D3 0.87** 1.14 复合曲线 株高 w=0.32+1.20H 0.85** 1.26 幂函数 株高 w=0.01H2.4 0.85** 1.37 增长曲线 株高 w=2.72−1.13+0.18H 0.85** 1.26 指数曲线 株高 w=0.32*2.720.18H 0.85** 1.26 逻辑函数 株高 w=1/(1/µ+3.09*0.84H) 0.85** 1.26 3a 一元线性回归 胸径 w=−5.02+1.49D 0.92** 0.79 一元线性回归 株高 w=−4.63+0.70H 0.88** 0.97 多元线性回归 胸径、株高 w=−5.02+1.49D 0.92** 0.79 二次方曲线 胸径 w=3.30−1.37D+0.23D2 0.96** 0.56 幂函数 株高 w=0.01H2.28 0.92** 0.87 4a+ 一元线性回归 胸径 w=−3.64+1.32D 0.99** 0.40 一元线性回归 株高 w=−5.33+0.87H 0.93** 1.03 多元线性回归 胸径、株高 w=−3.64+1.32D 0.99** 0.40 二次方曲线 胸径 w=0.45-0.27D+0.13D2 1.00** 0.06 立方曲线 胸径 w=-0.49+0.27D+0.03D2+0.005D3 1.00** 0.05 复合曲线 株高 w=0.17+1.30H 0.98** 0.60 增长曲线 株高 w=2.72−1.80+0.26H 0.98** 0.60 指数曲线 株高 w=0.17*2.720.26H 0.98** 0.60 逻辑函数 株高 w=1/(1/µ+6.02*0.77H) 0.98** 0.60 注:D为胸径,H为株高,L为胸高竹节长,逻辑函数中µ为拟合值。 表 4 不同模型的料慈竹林分经材重估算结果
Tab. 4 Estimation of economic stalk biomass for different bamboo model of Bambusa distegia stand
样地号 海拔/(m) 阴阳坡 水分
状况立竹密度/
(株·hm−2)平均竹
龄/(a)平均胸
径/(cm)竹龄类型 估测每公顷
经材重/(t hm−2)实际每公顷经
材重/(t hm−2)估测生物量与实际
生物量差值/(t hm−2)1 805 阳坡 较差 27414.2±11522.76 2.51±1.05 4.62±1.19 全竹龄 49.619±20.857 59.741±25.111 10.122±4.254 分竹龄 52.950±22.256 58.501±24.589 5.551±2.333 2 628 半阳坡 较好 14003.01±7098.3 2.18±0.95 5.84±1.03 全竹龄 41.729±21.152 50.869±25.785 9.14±4.633 分竹龄 45.123±22.872 50.575±25.636 5.452±2.764 3 392 阳坡 好 13562.5±8027.5 2.78±1.05 7.77±1.30 全竹龄 80.700±47.767 91.301±54.041 10.601±6.274 分竹龄 84.028±49.739 91.436±56.125 7.408±6.386 4 659 阳坡 差 23000±8544 2.63±0.75 3.77±0.98 全竹龄 29.670±11.022 47.472±17.635 17.802±6.613 分竹龄 34.435±12.792 49.623±18.434 15.188±5.642 5 534 半阴坡 较好 9250.5±6415.5 2.01±0.78 5.90±1.44 全竹龄 28.678±19.890 39.777±27.588 11.099±7.698 分竹龄 29.348±20.350 39.662±27.507 10.314±7.157 6 409 阳坡 较差 26525±9045 2.66±1.19 3.61±0.65 全竹龄 31.565±10.764 38.154±13.010 6.589±2.246 分竹龄 36.326±12.395 38.329±13.070 2.003±0.675 7 419 阴坡 极好 10701±6954 2.75±0.91 7.44±2.16 全竹龄 56.287±36.578 84.157±54.689 27.87±18.111 分竹龄 60.722±39.463 83.278±54.124 22.556±14.661 表 5 不同变量与料慈竹实际每公顷经材重的偏相关分析
Tab. 5 Partial correlation analysis of actual per hectare economic stem biomass of Bambusa distegia stands with variables
变量 偏相关系数 平均竹龄 0.987* 平均胸径 0.957* 海拔 0.954* 立竹密度 0.921 -
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