ICS 65.020.01 B 60 黑 DB23 龙 江 省 地 方 标 准 DB23/T 2647—2020 白桦立木生物量及含碳量计量方法 2020-07-06 发布 黑龙江省市场监督管理局 2020-08-05 发 布 实施 DB23/T 2647—2020 前 言 本标准依据 GB/T 1.1-2009 的编写规则起草。 本标准由黑龙江省林业和草原局提出并归口。 本标准起草单位：东北林业大学、黑龙江省尚志国有林场管理局、哈尔滨市计量检定测试院、黑龙 江省庆安国有林场管理局新立林场、黑龙江省庆安国有林场管理局东风林场、五常市森林病虫害防治检 疫站、五常市林业工作总站、五常市胜利林场、齐齐哈尔市建华区林业局、齐齐哈尔大学、齐齐哈尔市 龙沙公园。 本标准主要起草人：董利虎、李凤日、贾炜玮、陈春伟、穆明、穆晶、郝元朔、王涛、马爱云、李 武赫、聂璐毅、刘鑫、刘茂霖、刘春玲、刘春峰、于航、高航、李晓彬、刘炳友、李诗佳、王艳梅。 Ⅰ DB23/T XXXX—XXXX 白桦立木生物量及含碳量计量方法 1 范围 本标准规定了白桦立木生物量及含碳量计量方法的术语与定义、立木生物量模型、立木含碳系数及 立木含碳量计量方法及应用。 本标准适用于白桦立木生物量和含碳量的计量。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 26424-2010 森林资源规划设计调查技术规程 LY/T 2259-2014 立木生物量建模样本采集技术规程 3 术语和定义 GB/T 26424-2010、LY/T 2259-2014 界定的及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 可加性生物量模型 立木总生物量分为树根、树干、树枝和树叶时，所建立的可加性生物量模型可以保证立木各组份生 物量预测值之和等于立木总生物量。 3.2 模型评价指标 2 可加性生物量模型采用以下 6 个公式进行评价。具体为：选用调整后确定系数（Ra ） 、均方根误差 （RMSE）作为模型拟合优劣的评价指标，选用总相对误差（TRE）、平均相对误差（ME%） 、平均相对误差 绝对值（MAE%）和预测精度（P%）作为模型检验优劣的评价指标，计算见式 1~6。  N 2   (Yi - Yˆi )  N - 1 ( R 2a = 1 -  i=N 1 ) ……………………………………（1）  2  N - p  (Yi - Y )    i= 1 N RMSE = (Yi - Yˆi )  i= 2 1 ..………………………………………..（2） N-p N TRE = (Yi - Yˆi,-i )  i= 1 N Yˆi,-i 100 ..………………………………………（3） i= 1  Yi - Yˆi,-i   Yˆi,-i i= 1  ME% = N    100 …...……………………………………（4）  N 1 DB23/T XXXX—XXXX  Y - Yˆ  i i,-i   Yˆ i= 1  i,-i  MAE% = N    100  …………………………………….（5）  N tα  P% = 1- Y - Yˆ  i 2 i,-i N-P Y  N  100 …………………………………...（6） 式中： N ____样本总数（个）； Yi ____第 i 个观测值（kg）； Yˆi ____全部数据拟合回归方程计算的 Y 的预测值（kg）； i Y ____观测值的平均值（kg）； Yˆi,-i ____原始数据中删除第 i 个样本观测值后，按 p 个参数模型拟合回归方程计算 Y 的预测值（kg）； i ta ____置信水平α(α= 0.05 )时的 t 值。 4 立木生物量模型 本标准立木生物量模型为可加性生物量模型。 4.1 一元立木可加性生物量模型见式 7： Wr = e-3.3302  D 2.3972   W s = e-2.0074  D 2.2980   Wb = e-5.0751  D 2.8207  ………………………………………..（7）  W f = e-5.4752  D 2.4214  Wt = Wr + Ws + Wb + Wf  式中： Wr ____树根生物量估计值（kg）； Ws ____树干生物量估计值（kg）； Wb ____树枝生物量估计值（kg）； Wf ____树叶生物量估计值（kg）； Wt ____总生物量估计值（kg）； D ____胸径（cm）； 4.2 二元立木可加性生物量模型见式 8： Wr = e-3.2495  D 2.4429  H -0.0704   W s = e-3.5154  D 1.7987  H 1.0434   Wb = e-5.2168  D 2.8815  H -0.0134  …………………………………..（8）  W f = e-5.2989  D 2.4677  H -0.1102   Wt = Wr + Ws + Wb + Wf  式中： H ____树高（m）。 2 DB23/T XXXX—XXXX 4.3 模型评价指标 白桦立木一元和二元可加性生物量模型的评价指标见表 1。 表1 模型类型 一元可加性生物量模型 二元可加性生物量模型 5 白桦立木生物量模型的评价指标 模型拟合指标 各组份 Ra 2 模型检验指标（%） RMSE TRE ME% MAE% P% 树根 0.969 5.96 2.75 3.84 21.77 97.98 树干 0.966 15.01 2.57 0.29 16.39 98.06 树枝 0.977 3.63 0.77 -4.61 17.03 98.75 树叶 0.973 0.65 -0.58 -3.95 18.89 98.16 总量 0.987 15.92 2.28 0.28 11.79 98.75 树根 0.971 5.76 1.36 3.00 22.13 98.01 树干 0.988 8.74 0.49 -0.53 10.27 98.89 树枝 0.977 3.68 0.26 -2.11 16.93 99.18 树叶 0.974 0.65 -0.25 -3.97 19.17 98.07 总量 0.995 10.42 0.63 -0.09 8.84 99.18 立木含碳系数 对白桦立木各组份进行取样，采用碳氮分析仪测定其含碳系数。白桦立木树根、树干、树枝和树叶 含碳系数见表 2。 表2 统计量 平均值 标准差 6 树根含碳系数 0.4545 0.0177 白桦立木各组份的含碳系数 树干含碳系数 0.4635 0.0187 树枝含碳系数 0.4617 0.0177 树叶含碳系数 0.4868 0.0209 立木含碳量计量 利用白桦立木可加性生物量模型（式 7 和式 8）和含碳系数（表 2）计算立木的含碳量。具体计算见 式 9 和式 10： 基于一元立木可加性生物量模型的立木含碳量计算见式 9： C r = e-3.3302  D 2.3972  CFr   C s = e-2.0074  D 2.2980  CFs   C b = e-5.0751  D 2.8207  CFb  …………………………………….（9）  C f = e-5.4752  D 2.4214  CFf  Ct = C r + C s + C b + C f   式中： Cr ____树根含碳量（kg）； Cs ____树干含碳量（kg）； Cb ____树枝含碳量（kg）； Cf ____树叶含碳量（kg）； Ct ____总含碳量（kg）； CFr ____树根含碳系数； CFs ____树干含碳系数； 3 DB23/T XXXX—XXXX CFb ____树枝含碳系数； CFf ____树叶含碳系数； D ____胸径（cm）； 基于二元立木可加性生物量模型的立木含碳量计算见式 10： C r = e-3.2495  D 2.4429  H -0.0704 CFr   C s = e-3.5154  D 1.7987  H 1.0434 CFs   C b = e-5.2168  D 2.8815  H -0.0134 CFb  ………………………..……….（10） C f = e-5.2989  D 2.4677  H -0.1102 CFf Ct = C r + C s + C b + C f     式中： H ____树高（m）。 7 应用 7.1 模型使用范围 立木生物量模型应在建模样本的变量幅度范围内应用见表 3。 表3 变量 胸径（cm） 树高（m） 7.2 白桦立木生物量建模样本统计表 统计指标 最小值 最大值 5.4 7.6 33.1 22.6 立木生物量模型 立木生物量模型使用时应采用通用性较好的二元立木生物量模型。二元立木生物量模型在局部范围 （如林场区域范围）应用时，应首先建立树高曲线，再以二元立木生物量模型为基础构建适用于该范围 的一元立木生物量模型。 7.3 林分生物量计算 2 计算林分生物量，应设置标准地，一个林分至少 3 块 0.06hm 的标准地，同时标准地总面积不得少 于林分面积的 2%，根据每木检尺数据，结合白桦立木一元、二元可加性生物量模型（式 7 和式 8）进行 林分生物量计算。 4