中國(guó)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(duì)于研究林冠火的發(fā)生、樹冠稀疏度、冠層動(dòng)態(tài)、撫育間伐及林分生物量及碳儲(chǔ)量貯存具有重要意義。目前，其通常作為預(yù)測(cè)變量納入森林生長(zhǎng)與收獲預(yù)估模型中以提高模型預(yù)測(cè)精度。然而，冠比測(cè)量成本較大、精度較低，且研究的市場(chǎng)價(jià)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(jìng)爭(zhēng)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(duì)東北地區(qū)金溝嶺林場(chǎng)云冷杉闊葉混交林10069株單木，分四個(gè)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(cè)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(gè)樹種組的冠比隨著胸徑及混交林中無(wú)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(jìng)爭(zhēng)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(wú)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(cè)精度均最好，硬闊葉組均最差。胸徑及枝下高對(duì)冠比模型貢獻(xiàn)最大，其次是分別是描述競(jìng)爭(zhēng)、林分生長(zhǎng)、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(yíng)提供理論參考。

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