基于非线性混合模型的日本落叶松木材密度与弹性模量模拟

摘要

cqvip:本文以SilviScan测定的20个日本落叶松无性系60个木芯共4 320个逐年早晚材材性数据为基础,结合30株29年和40年解析木的实测材性数据,应用非线性混合模型分别构建了木材密度、弹性模量与年龄的预测模型,为定量预测日本落叶松的材性特征及准确掌握无性系间或单木间材性特征随年龄的变异提供依据。结果表明:考虑遗传效应的混合模型较好地体现了不同无性系间的材性变异,预测精度显著优于基础模型,R2提高了30.4%～55.8%;通过补充成熟材的材性数据,以单木水平作为随机效应建构了反映单木差异的木材密度和弹性模量混合预测模型,R^2分别较基础模型提高了48.7%和57.5%,可有效预测单木生长过程的材性特征。年轮木材密度和年轮弹性模量主要受晚材影响,早材的影响较小。早材密度随年龄的增加而减小,年轮木材密度与晚材密度变化趋势一致,表现出随年龄先增加后减小的趋势;早材弹性模量随年龄无明显变化,年轮弹性模量与晚材弹性模量变化趋势一致,表现出随年龄的增加而增大,后期增势变缓。