林业科学

作者：何江,覃林*

单位：广西大学林学院　广西森林生态与保育重点实验室　南宁 530004

关键词：杉木,林分进界,零膨胀模型,Hurdle模型,混合效应模型

基金：国家自然科学基金项目（31560109）

目的: 构建气候敏感的杉木天然林林分进界模型，为该区域天然次生林实施科学修复和抚育措施进而提高林分质量、助力“双碳”战略目标实现提供科学指导。方法: 基于湖南省第八次（2009年）和第九次（2014年）国家森林资源连续清查数据，筛选出杉木天然林样地784块，选取林分因子、立地因子和气象因子作为协变量，以负二项（NB）模型为基础模型，考虑到进界数据过度离散的特点，引入零膨胀模型和Hurdle模型，构建零膨胀泊松（ZIP）模型、零膨胀负二项（ZINB）模型、Hurdle-泊松（HP）模型和Hurdle-负二项（HNB）模型。为解决重复测量和分层导致可能存在的数据自相关性和异方差性问题，在上述5种模型基础上，引入样地所在县域作为随机效应，构建广义非线性混合效应模型，采用十折交叉验证法对模型进行检验。结果: 单木所属树种的胸高断面积（Bai）、土层厚度（ST）、海拔（EL）和年均降水量（MAP）均显著影响杉木林分进界。负二项复合模型（NB、ZINB和HNB模型）在模拟杉木林分进界方面的表现明显优于泊松复合模型（ZIP和HP模型）；ZINB和HNB模型的拟合效果优于NB模型，ZINB模型的拟合效果略优于HNB模型；引入县域随机效应后，NB、ZIP、ZINB和HP模型的拟合效果均显著优于基础模型，其中以ZINB 混合效应模型拟合效果最好，十折交叉验证结果进一步证明混合效应模型优于基础模型。结论: 单木所属树种的胸高断面积、土层厚度、海拔和年均降水量是影响林木进界概率和数量的重要因子，构建的气候敏感的杉木天然林林分进界模型具有一定生物学意义和统计可靠性，可为该区域气候变化背景下的天然次生林生态修复和中幼林抚育间伐提供科学依据，有助于精准提升森林质量，助力“双碳”战略目标如期实现。

来源：2025年第1期

《林业科学》期刊编辑部

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