亚热带马尾松碳储量模型的构建：生物量与碳含量系数的整合方法

本研究针对亚热带马尾松(Pinus massoniana)碳储量估算精度不足的问题，通过整合150株样本的生物量模型与碳含量系数模型，构建了17种兼容性碳储量模型。结果表明，基于树高(D)和胸径(H)的碳含量系数表达式显著提升模型拟合效果，为森林碳汇管理提供了科学依据。

　　

全球变暖背景下，森林作为陆地生态系统最大的"碳库"(carbon pool)，其碳汇能力对缓解气候变化至关重要。马尾松(Pinus massoniana, PM)作为中国亚热带地区特有速生树种，在长江流域生态系统中具有显著碳吸收潜力。然而，现有碳储量模型多采用0.5的通用碳含量系数，忽略了树种特异性差异，导致估算偏差。此外，传统生物量模型各组分间存在不兼容性，制约了碳储量估算精度。

为解决这些问题，中国研究人员通过采集九省亚热带地区150株PM样本数据，首次将生物量模型与碳含量系数模型整合，构建了17种碳储量模型。研究采用非线性联立方程(nonlinear simultaneous equations)解决模型兼容性问题，并通过树高(D)和胸径(H)的变量组合优化碳含量系数表达式。关键技术包括：1）基于异速生长方程(allometric equations)建立12个独立生物量组分模型；2）应用非线性回归分析碳含量系数与D、H的相关性；3）采用决定系数(R²
)和均方根误差(RMSE)评估模型精度。

研究结果

1. 变量相关性分析：胸径(D)与各组分生物量相关性最高（R²

0.85），与树高(H)、冠幅(C)组合可提升模型解释力。

1. 兼容性模型优势：通过非线性联立方程构建的2个兼容性模型，其总生物量预测误差较独立模型降低23.7%。
2. 碳含量系数优化：基于最优碳储量模型与生物量模型的比值，获得D-H双变量碳含量系数表达式，精度较通用系数0.5提高31.2%。

结论与意义
该研究创新性地提出"生物量-碳含量系数"双模型整合方法，首次实现PM树种特异性碳储量估算。结果表明：1）兼容性模型能有效解决组分间生物量分配矛盾；2）碳含量系数应随D、H动态调整，而非固定取值；3）该方法可推广至其他树种模型构建。发表于《Ecological Modelling》的这项成果，为亚热带森林碳汇精准管理提供了方法论支持，对实现"双碳"目标具有重要实践价值。