基于距离相关Hegyi指数的云冷杉天然林单木胸径生长模型

摘要

【目的】基于与距离有关的Hegyi种内和种间竞争指数,构建以期初胸径及Hegyi竞争指数为预测变量的云冷杉天然林单木胸径生长预测模型。【方法】使用2013年金沟岭云冷杉林3块1 hm2固定样地内实测数据,以非线性Logistic模型为基础模型,逐步引入期初胸径、种内和种间竞争指数,以探究竞争和生长对于单木胸径变化的影响,并利用非线性混合效应模型进行模型精度的提升。【结果】模型拟合结果显示:以期初胸径、种内Hegyi竞争指数、种间Hegyi竞争指数为预测变量,树种水平下随机效应作用在参数a_(0)、a_(2)、a_(3)上时,模型具有最优的拟合效果,且未出现异方差现象。建模数据的调整决定系数(R^(2)_(adj))、均方根误差(RMSE)、总相对误差(TRE)分别为0.5126、0.6071、3.6519%,利用检验数据对模型进行独立样本检验,检验数据的R^(2)_(adj)为0.5098,检验RMSE均为0.6242,检验TRE均为3.8831%,检验数据的残差分布未出现明显的异方差现象。【结论】云冷杉天然林中影响对象木胸径生长的因素包括单木大小因子与竞争因子。期初胸径对胸径生长的影响较大,为正向作用。竞争因子中,种内竞争和种间竞争均对单木胸径的生长具有明显的调控作用,为负向抑制作用。本文所构建的基于树种水平的非线性混合效应模型能够为研究区天然云冷杉林中对象木的胸径生长预测提供一定的理论基础以及技术参考。