【摘 要】
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云冷杉针阔混交林是中国东北主要的森林类型之一,而枯损是森林生长模型中重要组成部分,明晰该森林类型的枯损规律、掌握其林分的动态变化,对为其制定合理的经营方案有着重要意义。本研究以吉林省汪清县金沟岭林场检查法固定样地一大区和二大区的274块固定样地1987年至2012年的枯损数据为研究对象,根据当地主要树种的生长特性,分为中生针叶,慢生针叶,中生阔叶和慢生阔叶四个树种组,分别建立二分类logistic
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云冷杉针阔混交林是中国东北主要的森林类型之一,而枯损是森林生长模型中重要组成部分,明晰该森林类型的枯损规律、掌握其林分的动态变化,对为其制定合理的经营方案有着重要意义。本研究以吉林省汪清县金沟岭林场检查法固定样地一大区和二大区的274块固定样地1987年至2012年的枯损数据为研究对象,根据当地主要树种的生长特性,分为中生针叶,慢生针叶,中生阔叶和慢生阔叶四个树种组,分别建立二分类logistic模型(GLM),首先采用逐步回归选取最优的影响枯损的自变量组合,然后采用极大似然估计计算参数值。在此基础模型上加入样地水平的随机效应,建立二分类logistic混合模型(GLMM)。同时,对比各项阈值选取方法选出最优阈值,通过绘制ROC曲线(Receiver operating characteristic curve),计算AUC值(Area under curve)及对预测结果进行分径阶Pearson卡方检验,判断模型拟合和预测效果。结果表明:单木因子中,胸径对所有树种单木枯损有显著影响,慢生针叶树种组的枯损与胸径大小呈正相关,中生针叶树种组的枯损率随径阶的增加呈U形分布,枯损率在胸径5-20cm时随胸径增加逐渐下降,胸径大于20cm之后再逐渐上升,两个阔叶树种组由于大树样本量不足,其枯损与胸径大小呈负相关;林分因子中,慢生针叶,慢生阔叶和中生阔叶树种组的枯损随林分密度上升而增加,与林分平方平均胸径大小呈正相关,中生针叶树种组由于其主要树种冷杉的幼树在光照弱时发育更好,因此其枯损与每公顷株数呈负相关。竞争因子加入到了所有树种组模型中,树木在林分中的竞争优势越大,枯损率越低,大于对象木的胸高断面积之和与中生针叶和中生阔叶树种组的枯损呈正相关,胸径大于对象木的林木株数与中生针叶和慢生阔叶树种组的枯损呈正相关,胸径的平方与林分断面积之比与慢生针叶树种组的枯损呈负相关;立地因子只有海拔相关系数与中生阔叶树种组的枯损呈正相关。阈值分析中,只有采用MST原则选取的阈值进行预测的结果通过了分径阶Pearson卡方检验,四个树种组的GLMM相比于基础模型GLM的AUC值分别提高了15.4%,18.2%,25.3%和13.6%;。这些结果说明,由于树种组间存在生态学差异,因此影响各树种枯损的因子类型和影响程度不一致;加入随机效应的二分类logistic混合模型(GLMM)相比基础模型(GLM)拥有更高的稳定性和预测精度,解决了数据间存在的自相关和异方差性的问题;MST原则是最适用于本研究的阈值选取方法,该阈值的预测结果表现良好,可以为森林管理者提供理论依据和实践指导。
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