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中國林科院華林中心云冷杉闊葉混交林冠比模型研究取得重要進(jìn)展，成果以題為“Comparing crown ratio models for spruce-fir broadleaved mixed forests using beta regression and random forest algorithm”的研究論文在線發(fā)表于Computers and Electronics in Agriculture 期刊。

冠比作為樹冠的重要屬性之一，對于研究林冠火的發(fā)生、樹冠稀疏度、冠層動態(tài)、撫育間伐及林分生物量及碳儲量貯存具有重要意義。目前，其通常作為預(yù)測變量納入森林生長與收獲預(yù)估模型中以提高模型預(yù)測精度。然而，冠比測量成本較大、精度較低，且研究的市場價值較低。因此，本研究引入單木、林分水平變量、林木大小分化多樣性及競爭指數(shù)，基于變量重要性排序和共線性分析后的beta回歸及隨機(jī)森林算法，針對東北地區(qū)金溝嶺林場云冷杉闊葉混交林10069株單木，分四個樹種組（云冷杉組、硬闊組、軟闊組及其他針葉組）構(gòu)建冠比模型并比較模型預(yù)測精度。

研究發(fā)現(xiàn)：基于隨機(jī)森林算法的冠比模型顯著優(yōu)于beta回歸。每個樹種組的冠比隨著胸徑及混交林中無關(guān)樹種的最大樹高的增加而緩慢增加，其閾值分別是20cm和25.5m；隨著枝下高、基于交角的競爭指數(shù)、大小分化度，大小比數(shù)、基于胸高斷面積的基尼系數(shù)及混交林中無關(guān)樹種的最大樹木的增加而減小。兩種方法中，云冷杉組冠比模型擬合及預(yù)測精度均最好，硬闊葉組均最差。胸徑及枝下高對冠比模型貢獻(xiàn)最大，其次是分別是描述競爭、林分生長、立地質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)。該研究能為東北地區(qū)不同樹種組冠比模型的構(gòu)建和東北地區(qū)云冷杉闊葉混交林的科學(xué)經(jīng)營提供理論參考。

中國林科院華林中心森林培育研究室二年級碩士研究生余洋為該論文第一作者，中國林科院首席科學(xué)家、博士生導(dǎo)師張會儒研究員為通訊作者。該研究得到十四五國家重點研發(fā)項目課題“西北華北典型次生林全周期多功能經(jīng)營技術(shù)”和中央級公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項資金“啟航計劃”項目的資助。