DB44/T 2177-2019 樟树等三个乡土阔叶树种立木碳计量模型及参数

ICS65.020

B65

DB44

广东省地方标准

DB44/T2177—2019

樟树等三个乡土阔叶树种立木碳计量

模型及参数

Biomassandcarbonestimatedmodelsandrelatedparametersforthreeindigenous

broadleaftreespeciesincludingCinnamomumCamphora

2019-08-14发布2019-11-14实施

广东省市场监督管理局发布

DB44/T2177—2019

目次

前言................................................................................II

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语及定义........................................................................1

4生物量生长模型....................................................................2

5生物量异速生长模型................................................................3

6生物量转换因子函数................................................................5

7根茎比函数........................................................................6

8含碳系数..........................................................................7

9模型适用..........................................................................7

附录A（资料性附录）建模样本基本情况................................................9

附录B（资料性附录）生物量模型精度评价表...........................................12

附录C（规范性附录）一元立木生物量生长表...........................................15

附录D（规范性附录）一元立木生物量表...............................................19

附录E（规范性附录）二元立木生物量表...............................................23

I

DB44/T2177—2019

前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由广东省林业局提出并归口。

本标准起草单位：广东省林业调查规划院、中国林业科学研究院资源信息研究所。

本标准主要起草人：薛春泉、徐期瑚、雷渊才、林丽平、李海奎、罗勇、赵菡、何潇、杨加志、张

亮、张红爱。

II

DB44/T2177—2019

樟树等三个乡土阔叶树种立木碳计量模型及参数

1范围

本标准规定了樟树（Cinnamomumcamphora(L.)Presl）、木荷（SchimasuperbaGardn.etChamp.）、

枫香（LiquidambarformosanaHance）的立木生物量生长模型、生物量异速生长模型、生物量转换因

子函数、根茎比函数、含碳系数和模型适用等要求。

本标准适用于樟树、木荷、枫香立木生物量计算和碳储量计量监测。

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，仅所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。

LY/T2258立木生物量建模方法技术规程

LY/T2259立木生物量建模样本采集技术规程

LY/T2660立木生物量模型及碳计量参数——木荷

LY/T2661立木生物量模型及碳计量参数——枫香

3术语及定义

LY/T2258、LY/T2259、LY/T2660、LY/T2661界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

立木生物量treebiomass

某一时刻存在于活立木中的有机物质总干重，分地上生物量和地下生物量，分别用MA和MB表示。

其中，地上生物量包括树干（去皮）、树皮、树枝（含果）、树叶（含花）4个分量；地下生物量包括

根茎、粗根（直径≥10mm）和细根（2mm≤直径<10mm），直径2mm以下须根不计入根系生物量而

计入土壤有机质含量。

3.2

立木生物量生长模型growthmodelfortreebiomass

树木生物量变化与树木生长年龄的数学定量关系，通过树木年龄因子测算森林生物量变化。

3.3

立木生物量异速生长模型allometricmodelfortreebiomass

立木的一些关键性状指标（如胸径，树高和树冠测量因子等）和树木生物量之间的异速定量关系，

用测树因子变化测算森林生物量变化。

1

DB44/T2177—2019

3.4

生物量转换因子biomassconversionfactor（BCF）

林木地上生物量与立木材积之比（g/cm3或kg/10-3m3）。依据该参数可将立木材积（含皮）V（10-3m3）

转换为地上生物量MA（kg）。当生物量转换因子不为常数，随林木年龄T（a）、胸径D（cm）和树高H

（m）等变化时，将生物量转换因子与林木年龄、胸径和树高等之间的关系式称为生物量转换因子函数。

3.5

根茎比root-to-stemratio（RSR）

林木地下生物量与地上生物量之比。依据该参数可由地上生物量MA推算地下生物量MB，从而得

到全树生物量。当根茎比不为常数，随林木年龄T、胸径D和树高H等变化时，将根茎比与林木年龄、

胸径和树高等之间的关系式称为根茎比函数。

3.6

含碳系数carbonfactor（CF）

林木生物量中的有机碳占有机质总量的比值，也叫含碳因子或含碳率。依据该参数可由生物量推算

碳储量。

4生物量生长模型

4.1地上生物量生长模型

4.1.1地上生长模型

生长模型如下：

-0.02800T4.30764

a)樟树MA=2579.16899×（1-e）…….…….…….….………....…..（1）

-0.03071T4.00355

b)木荷MA=2279.12651×（1-e）……………….….……..…….…..（2）

-0.04184T3.89988

c)枫香MA=1252.42220×（1-e）……………….……...….……...（3）

式中：

MA-------地上生物量估计值，单位为千克（kg）；

T---------林木年龄，单位为年（a）。

建模样本的基本情况参见附录A，其模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.1，地上生物量生长

表参见附录C。

4.1.2地上分项生长模型

生长模型如下：

1

M1=1ggg123×MA

g1

M2=1ggg123×MA

g2

M3=1g1g2g3×MA…………….……………….…….…….….…………..…（4）

g3

M4=1g1g2g3×MA

式中：

M1、M2、M3、M4-------分别为树干、树皮、树枝、树叶的生物量估计值（kg）；

MA---------------------------地上生物量估计值（kg）；

2

DB44/T2177—2019

g1、g2、g3-----------------分别为树皮、树枝、树叶生物量与树干生物量的比例函数。

地上各分项生物量比例函数见表1，其模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.1，分项生物量生

长表参见附录C。

表1地上生物量生长模型分项生物量比例函数

树种g1g2g3

樟树1.38598T-0.569860.08791T0.607330.00031T1.53103

木荷0.83211T-0.434750.76033T-0.116350.10237T-0.08771

枫香0.05576T0.301920.27277T0.099920.01416T0.41360

4.2地下生物量生长模型

生长模型如下：

0.43311

a)樟树MB=0.06787T×MA……….……………（5）

1.78080

b)木荷MB=0.00058T×MA……………………（6）

c)枫香MB=0.01106T×MA………………….………（7）

式中：

MA-------地上生物量估计值，单位为千克（kg）；

MB-------地下生物量估计值，单位为千克（kg）；

T---------林木年龄，单位为年（a）。

地下生长模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.1，地下生物量生长表参见附录C。

5生物量异速生长模型

5.1地上生物量异速生长模型

5.1.1地上异速生长模型

一元异速生长模型

异速生长模型如下：

3.04083

a)樟树MA=0.01159D…….……….…………..…（8）

1.90282

b)木荷MA=0.54701D…………..……………….………………（9）

2.28401

c)枫香MA=0.16097D…………………….…..…（10）

式中：

MA-------地上生物量估计值，单位为千克（kg）；

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）。

建模样本的基本情况参见附录A，地上生物量一元异速生长模型精度评价R2、SEE、MPE参见附

录B.2，一元地上生物量异速生长生物量表参见附录D。

二元异速生长模型

异速生长模型如下：

2.929040.45375

a)樟树MA=0.00525DH……………….……（11）

1.768710.23368

b)木荷MA=0.45633DH……….…………（12）

2.120520.39591

c)枫香MA=0.09863DH……………………（13）

3

DB44/T2177—2019

式中：

MA-------地上生物量估计值，单位为千克（kg）；

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）；

H---------林木树高，单位为米（m）。

建模样本的基本情况参见附录A，地上生物量异速生长模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.2，

二元地上生物量异速生长生物量表参见附录E。

5.1.2地上分项异速生长模型

异速生长模型如下：

1

M1=1g123gg×MA

g1

M2=1g123gg×MA

g2

M3=1g123gg×MA…………….……………….…….…….……………....（14）

g3

M4=1g123gg×MA

式中：

M1、M2、M3、M4-------分别为树干、树皮、树枝、树叶的生物量估计值（kg）；

MA---------------------------地上生物量估计值（kg）；

g1、g2、g3-----------------分别为树皮、树枝、树叶生物量与树干生物量的比例函数。

一元和二元地上各分项生物量比例函数见表2，其模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.2，一

元分项生物量异速生长生物量表参见附录D，二元分项生物量异速生长生物量表参见附录E。

表2地上生物量异速生长模型分项生物量比例函数

模型形式树种g1g2g3

樟树0.59456D-0.363480.00100D1.923740.00824D0.71521

一元模型木荷0.39075D-0.228460.70722D-0.086200.59937D-0.60135

枫香0.36370D-0.239540.53265D-0.097780.56659D-0.66731

樟树0.64200D-0.32252H-0.087540.00997D2.15101H-1.176840.60937D1.49760H-2.70118

二元模型木荷0.51899D-0.28970H-0.028210.11304D0.21698H0.278840.18921D-0.65998H0.48901

枫香0.17053D-0.27476H-0.349030.00004D1.38267H1.494530.04439D0.88582H-0.96417

5.2地下生物量异速生长模型

5.2.1一元异速生长模型

异速生长模型如下：

2.59064

a)樟树MB=0.03186D……………………...….（15）

1.85523

b)木荷MB=0.19535D………………….…………….……..…（16）

2.21115

c)枫香MB=0.09322D………….……….………（17）

式中：

MB-------地下生物量估计值，单位为千克（kg）；

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）。

4

DB44/T2177—2019

地下异速生长模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.2，一元地下生物量异速生长生物量表参见

附录D。

5.2.2二元异速生长模型

异速生长模型如下：

2.48635-0.04338

a)樟树MB=0.03982DH………………..…（18）

1.97264-0.10162

b)木荷MB=0.14034DH…………….…………….…..…（19）

2.17830-0.06393

c)枫香MB=0.04989DH……….…...………………..…..（.20）

式中：

MB-------地下生物量估计值，单位为千克（kg）；

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）；

H---------林木树高，单位为米（m）。

地下异速生长模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.2，二元地下生物量异速生长生物量表参见

附录E。

6生物量转换因子函数

6.1生物量转换因子函数增长模型

函数增长模型如下：

-0.06396

a)樟树BCF=0.83024T……………….……….（.21）

-0.12913

b)木荷BCF=1.08579T………….…..……………….……..….（22）

-0.05710

c)枫香BCF=0.75595T………..……………….….……….….（23）

式中：

T---------林木年龄，单位为年（a）。

6.2生物量转换因子函数模型

6.2.1一元函数式

函数式如下：

-0.03494

a)樟树BCF=0.76703D……..…………….……………….....（24）

-0.10410

b)木荷BCF=0.98885D…………………..………………....（.25）

-0.05497

c)枫香BCF=0.74381D………..……………………..……….（26）

式中：

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）。

6.2.2二元函数式

函数式如下：

-0.04415-0.11481

a)樟树BCF=0.80431DH………………..………....…...（27）

-0.01966-0.14245

b)木荷BCF=1.10940DH……………….………….…....（28）

0.12309-0.27846

c)枫香BCF=0.93282DH……..………....（29）

式中：

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）；

5

DB44/T2177—2019

H---------林木树高，单位为米（m）。

6.3立木材积模型

6.3.1一元立木材积模型

与生物量一元异速生长模型相容的一元立木材积模型如下：

2.10188

a)樟树V=0.00035D…………...（30）

2.31280

b)木荷V=0.00019D…………….………….....（31）

2.21876

c)枫香V=0.00030D…………….…………….…….………（32）

式中：

V---------立木材积（含皮），单位为立方米（m3）；

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）。

一元立木材积模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.3。

6.3.2二元立木材积模型

与生物量二元异速生长模型相容的二元立木材积模型如下：

1.915120.64772

a)樟树V=0.00012DH………………….………….…….（33）

1.847410.74291

b)木荷V=0.00012DH……………..….....（34）

1.870470.89104

c)枫香V=0.00007DH……………….….……………….（35）

式中：

V---------立木材积（含皮），单位为立方米（m3）；

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）；

H---------林木树高，单位为米（m）。

二元立木材积模型精度评价R2、SEE、MPE参见附录B.3。

7根茎比函数

7.1生物量生长模型根茎比函数

根茎比函数如下：

0.43311

a)樟树RSR=0.06787T……….....……………（36）

1.78080

b)木荷RSR=0.00058T……………….………....（37）

c)枫香RSR=0.01106T…………………..…….……..（.38）

式中：

T---------林木年龄，单位为年（a）。

7.2生物量异速生长模型根茎比函数

7.2.1一元函数式

函数式如下：

-0.45019

a)樟树RSR=0.74892D………………………...（39）

-0.04759

b)木荷RSR=0.37068D………..……………...（40）

-0.21399

c)枫香RSR=0.56748D………………...…......（41）

式中：

6

DB44/T2177—2019

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）。

7.2.2二元函数式

函数式如下：

-0.45269-0.49713

a)樟树RSR=0.58100DH………….………...……….…..（42）

0.20393-0.33530

b)木荷RSR=0.30754DH………..………...（43）

0.05778-0.45980

c)枫香RSR=0.50586DH………...….……..（44）

式中：

D---------林木胸径，单位为厘米（cm）；

H---------林木树高，单位为米（m）。

8含碳系数

樟树、木荷、枫香不同器官的含碳系数见表3。

表3不同器官的含碳系数

树种全树地上地下树干树皮树枝树叶

0.50960.51170.50230.51660.48380.51070.5108

樟树

（±0.0337）（±0.0283）（±0.0496）（±0.0338）（±0.0427）（±0.0391）（±0.0461）

0.55690.55590.54870.56540.50880.55610.5584

木荷

（±0.0332）（±0.0293）（±0.0588）（±0.0291）（±0.0413）（±0.0401）（±0.0406）

0.53540.53690.53180.54740.49570.53440.4992

枫香

（±0.0363）（±0.0334）（±0.0411）（±0.0356）（±0.0447）（±0.0372）（±0.0467）

注：括号中的数值为标准差

9模型适用

9.1适用范围

本标准中的生物量生长模型、异速生长模型、生物量转换因子函数和根茎比函数，宜在建模样本的

变量幅度范围内使用（见附录A），超出范围使用时，模型的预估误差会增大。

9.2应用范围

9.2.1生长模型与异速生长模型应用

本标准中的生物量生长模型，在林业碳汇计量时应用，结合含碳系数，可对未来一定时期内碳储量

及碳汇量进行估算；生物量异速生长模型，在林业碳汇监测时应用，结合含碳系数，可对监测时期的碳

储量及碳汇量进行准确估计。

9.2.2一元模型与二元模型应用

本标准中的生物量异速生长模型，宜尽量采用二元模型，有条件限制时，可采用一元模型。

7

DB44/T2177—2019

AA

附录A

（资料性附录）

建模样本基本情况

表A.1樟树立木生物量建模样本基本情况

项目样本量变量平均值最小值最大值标准差变动系数/%

胸径D/cm14.521.9041.0010.4772.09

树高H/m9.191.7017.603.8541.90

年龄17.762.0058.0012.6571.22

地上T/a

90

生物量立木材积

153.340.71923.63222.05144.81

V/10-3m3

地上生物量

123.060.431016.89221.74180.19

MA/kg

胸径D/cm14.371.9041.0010.4072.37

树高H/m9.231.7017.604.1444.88

年龄17.973.0050.0013.4274.71

地下T/a

40

生物量立木材积

153.620.71814.05215.57140.33

V/10-3m3

地下生物量

46.340.14330.2985.12183.71

MB/kg

注：樟树建模样本90株采自广东17个地市，建模样本的采集按LY/T2259要求执行。

8

DB44/T2177—2019

表A.2木荷立木生物量建模样本基本情况

项目样本量变量平均值最小值最大值标准差变动系数/%

胸径D/cm14.371.7051.5010.8575.55

树高H/m10.212.5023.104.5244.31

年龄16.744.0045.009.8158.60

地上T/a

90

生物量立木材积

177.940.821802.81299.92168.55

V/10-3m3

地上生物量

123.840.61897.40192.25155.24

MA/kg

胸径D/cm13.472.1038.909.7172.11

树高H/m9.902.5021.204.4344.76

年龄16.134.0045.009.8160.86

地下T/a

40

生物量立木材积

138.741.03905.00209.68151.13

V/10-3m3

地下生物量

38.400.20670.84108.16281.64

MB/kg

注：木荷建模样本90株采自广东20个地市，建模样本的采集按LY/T2259要求执行。

9

DB44/T2177—2019

表A.3枫香立木生物量建模样本基本情况

项目样本量变量平均值最小值最大值标准差变动系数/%

胸径D/cm14.441.8043.5010.6073.40

树高H/m11.693.0026.605.3345.58

年龄16.911.0081.0012.6474.72

地上T/a

90

生物量立木材积

196.070.721330.89298.51152.24

V/10-3m3

地上生物量

129.170.35955.54206.13159.58