基于地理加权回归拓展模型的天然次生林碳储量空间分布

摘要：

为精准获取区域尺度天然次生林的碳储量及其空间分布格局,以吉林省汪清林业局浪溪林场的天然次生林为研究对象,基于165块局级固定样地,以林分因子、地形因子和土壤因子为影响因子,将普通地理加权回归模型(GWR)作为基础,从空间维度、参数异质性特征和残差空间自相关性3个方面进行改进,构建7类拓展模型,即地理海拔加权回归模型(GAWR)、半参数地理加权回归模型(SGWR)、半参数地理海拔加权回归模型(SGAWR)、地理加权回归克里格模型(GWRK)、地理海拔加权回归克里格模型(GAWRK)、半参数地理加权回归克里格模型(SGWRK)和半参数地理海拔加权回归克里格模型(SGAWRK).运用7类拓展模型对研究区的森林碳储量及其分布情况进行模拟估测,采用决定系数(R2)、均方误差(MSE)和赤池信息准则(AIC)对各种模型的拟合效果进行评价;最后,运用最优回归模型的拟合结果绘制森林碳储量空间分布图,分析研究区森林碳储量的分布规律.结果 表明:林分因子和地形因子对天然次生林碳储量产生了较大的影响,其中林分平均胸径是影响最大的变量,两者呈显著正相关;SGWR和SGAWR模型能够进一步降低GWR模型残差的空间自相关性;地理加权回归拓展模型能进一步提升GWR模型的拟合效果.其中,SGWRK模型具有最高的R2和最低的MSE和AIC.将海拔作为空间权重未能有效提高模型的拟合效果;浪溪林场森林总碳储量为205×104 t,碳密度为8.56～145.74 t·hm-2,平均值57.98 t·hm-2,整体上呈现西北高、东南低,边缘高、内部低的分布格局.通过改进地理加权回归基础模型对参数异质性特征和残差空间自相关性的处理,可以更好地揭示研究区森林碳储量与相关变量间的空间关系,提升模型对区域尺度森林碳储量及其空间分布的估测精度.

关键词：天然次生林、碳储量、地理加权、拓展模型、空间分布

所属期刊栏目：32

分类号：S718.55;S159;F293

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0504101

在线出版日期：2021-05-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1175-1183