基于树种分类的阔叶混交林单木枝下高预测模型

摘要

帽儿山阔叶混交林以其复杂的林分结构、丰富的物种多样性以及树种间错综复杂的相互作用对枝下高的生长产生影响。精确构建枝下高模型对于指导林分经营管理、提升生长预测准确性有重要参考价值。选择28块在帽儿山地区有阔叶混交林代表性的样地，并将样地内广泛分布的18个树种按照树种胸径变异系数、树种平均胸径、树种平均高径比、树种占比、软阔硬阔树种分类以及树种耐荫性等指标进行分组，通过该方法解决树种复杂性以及单一树种样本量不足而导致的模型构建的难题。采用维科夫（Wykoff）模型作为基础模型。考虑林分、竞争以及物种多样性等因子表达林分混交度、竞争等情况，建立广义枝下高模型。考虑样地、树种组间枝下高的差异，构建枝下高混合效应模型。采用“留一法”进行检验预测，分析抽样对结果的影响。结果表明帽儿山常见的树种可以分为4个树种组，除胸径、树高外，优势木平均高、种内竞争大于对象木断面积之和以及Shannon指数对枝下高有显著影响。样地和树种组混合效应的基础和广义枝下高模型具有较高的拟合精度，R²为0.638和0.627,RMSE分别为1.880和1.909。每个样地、每个树种组随机抽取1株样本校正混合模型时，广义枝下高混合模型相较于固定效应模型，其MAE和MAPE分别降低了7.51%和13.51%，表现出更好的预测效果。分析帽儿山地区树木种类多样以及树木各生态功能对枝下高生长的影响，为预测帽儿山阔叶混交林不同树种的枝下高提供参考。

关键词

阔叶混交林 / 枝下高 / 树种分组 / 混合效应模型 / 模型校正