极地乌拉尔地区上部林线生态带中西伯利亚落叶松的碳储存作用

《Russian Journal of Ecology》：Carbon Storage by Siberian Larch in the Upper Treeline Ecotone in the Polar Urals

本研究在云杉林带上层生态过渡带，通过地面测量和无人机航拍数据，建立非线性回归模型等预测树冠半径与地茎直径关系（R2＞0.95），据此估算7.32 km2区域西伯利亚云杉总干生物量1355.2吨（含碳677.6吨，CO?当量2484.5吨）。

　　

摘要

在树线以上的生态过渡带，通过地面测量（在圆形样地上进行）以及利用无人机获取的超高空间分辨率航拍照片，研究了西伯利亚落叶松的生物测量参数（树冠水平投影的平均半径、树干基部直径及其高度）之间的关系。为此建立了非线性回归模型、基于随机森林方法的模型，以及运用机器学习技术的模型集合，以确定西伯利亚落叶松个体树干基部直径与树冠半径之间的关联。所建立的模型在定性和定量方面的适用性都很高（R² 值超过0.95）。非线性回归模型在训练集之外的预测能力优于机器学习模型，因此将其与异速生长方程结合使用，根据88,600株西伯利亚落叶松的测量数据，通过分析树冠结构来量化研究区域的西伯利亚落叶松生物量及碳储量。研究结果表明，在7.32平方公里的区域内，西伯利亚落叶松的地上和地下生物量总计为1355.2吨干物质，其中含有677.6吨碳，相当于2484.5吨二氧化碳。