基于混合效应的杂种落叶松人工幼龄林单木枯损模型

目的利用固定间隔期复测数据，运用不同方法建立杂种落叶松人工幼龄林单木枯损模型，为确定杂种落叶松合理的经营措施和推广应用提供依据。方法基于2003—2015年黑龙江省江山娇实验林场48块样地的复测数据，通过Logistic模型，利用全子集法和最大似然估计构建杂种落叶松单木枯损模型。使用列联表分析和分类率-阈值散点图，确定枯损模型预估时的最佳阈值。引入随机参数，构建样地水平广义线性混合模型。模型估计方法为自适应积分最大似然估计，模型筛选指标为Akaike信息标准(AIC)、贝叶斯信息标准(BIC)以及-2倍对数似然值。通过计算绝对平均偏差(Bias)，绘制ROC曲线以及模型预估枯损率与实际枯损率直方图对两种模型的预测结果进行评价比较。结果包含单木(林木胸径，DBH；胸径平方，DBH2)、林分(林分断面积，BA)、竞争(大于对象木树木断面积之和变形，BALD)3个水平变量组合的单木枯损模型拟合效果最佳。杂种落叶松枯损主要发生在小径阶且相对竞争较大时。单木枯损概率随DBH增加逐渐减小，随BALD、BA增加而逐渐增加。最佳阈值有效提高了模型预估效果，方差-协方差结构为无结构矩阵(UN)时，四参数混合模型的拟合结果最佳，其预估的林分枯损率更接近实际林分枯损率。结论混合模型能够更有效地描述和预估杂种落叶松的单木枯损。阈值分析是提高二分类模型预测准确性的有效方法。杂种落叶松作为速生树种，幼龄时期应适时进行抚育间伐以减少枯损发生的概率。