不同气候区日本落叶松人工林树冠体积和树冠表面积预估模型

[目的]构建拟合精度较高的日本落叶松树冠体积和树冠表面积预估模型，为量化树冠大小提供依据，为进一步制定森林经营管理措施提供参考。[方法]基于从中国三个气候区利用破坏性采样的方法获取的228株人工日本落叶松解析木数据，以幂函数方程为基本形式，采用林木易测因子作为预测变量，并考虑气候变量作为协变量，拟合并选出树冠体积和表面积最优基础模型。在最优基础模型中，利用R软件的nlme软件包引入样地水平的随机效应，构建树冠体积和表面积的非线性混合效应模型，采用AIC、BIC、LL为评价指标，在具有相同随机效应参数组合的模型中，选出具有最优拟合精度的随机效应矩阵、方差-协方差矩阵和方差函数的组合，通过LRT检验选出最优模型形式，作为日本落叶松人工林树冠体积和树冠表面积的预估模型。[结果]日本落叶松人工林树冠体积和表面积基础模型的自变量分别为冠幅(CW)、冠长(CL)和胸径(DBH)、冠幅、冠长，气候变量均为冬季降水(PPT_wt)，考虑样地水平后的非线性混合效应模型的Radj2比基础最优模型分别提升了0.168和0.161，显著提高了模型的拟合效果。[结论]考虑气候和样地水平的混合效应模型提升了日本落叶松树冠体积和表面积预测的准确性，具有生物学上的合理性和统计上的稳健性，为进一步优化林分结构和制定的森林管理方案奠定了基础。