应用地径对小兴安岭主要针叶树种胸径和材积预测模型的构建

作者：孙行丽; 张兹鹏; 姜立春^*

来源：东北林业大学学报, 2023, 51(12): 60-73.

DOI：10.13759/j.cnki.dlxb.2023.12.006

• 针叶树种
• 胸径-地径模型
• 材积-地径模型
• 虚拟影响因素

以黑龙江省伊春市五营林业局丽林实验林场的小兴安岭3个主要针叶树种(落叶松(Larix gmelinii)、红皮云杉(Picea koraiensis)、臭冷杉(Abies nephrolepis))为研究对象，共选取472株解析木数据(树种、胸径、树高、地径等基本信息),采用平均断面积区分求积法计算解析木材积；选取线性、二项式、幂函数3种方程形式构建胸径-地径模型，选取线性、二项式、幂函数、指数函数、自然对数的方程形式构建材积-地径模型，采用加权回归法对模型异方差进行校正；选择平均偏差、平均绝对误差、预测平均百分比误差、平均绝对百分比误差4个指标，采用留一交叉法对所有模型进行预测精度评价；引入虚拟影响因素，采用非线性方差检测方法，检验不同树种间胸径-地径关系的差异、材积-地径关系的差异。结果表明：(1)分别采用线性、二项式、幂函数，拟合了3个树种的胸径-地径间的相关关系，其中二项式模型的预测精度最高。(2)分别选取线性、二项式、幂函数、指数函数、自然对数，拟合了3个树种的材积-地径间的相关关系，其中二项式模型的预测效果最好。(3)选择材积预测值作为误差方差函数评价指标，幂函数、指数函数、常数加幂函数分别作为臭冷杉、落叶松、红皮云杉的误差方差函数，对材积-地径模型(二项式)异方差校正的效果最好。(4)F检验结果表明，臭冷杉与落叶松之间、落叶松与红皮云杉之间，预测模型存在极显著差异，需要单独构建胸径-地径模型、材积-地径模型；臭冷杉与红皮云杉之间，预测模型不存在差异，可共用一套参数估计值。(5)综合评价结果，二项式胸径-地径模型、二项式材积-地径模型，能够较好反映3个树种的胸径与地径的关系、材积与地径的关系，都适合于研究地区利用地径估算材积；具体应用时，可根据数据特征和研究目的选择合适的方法。

• 单位
  东北林业大学