长白落叶松节子纵向生长模拟及其抽样策略

　　

摘要： 节子是木材中常见的缺陷,其尺寸对木材的力学性能和外观质量具有重要影响。为揭示节子纵向生长规律,本研究以黑龙江省孟家岗林场的27株人工长白落叶松为对象,基于1137个节子样本数据模拟节子沿树干的纵向生长,构建节子宽度预测模型,并对其进行抽样策略分析。结果表明: 在7种常用的生长模型中,Hossfeld模型为最优基础模型,在其基础上引入树木水平与节子水平变量后构建再参数化模型,进一步引入随机效应建立混合效应模型。混合效应模型的拟合效果最佳,R²提高至0.6051,RMSE降低至2.3865,显著优于再参数化模型。使用4种抽样策略对混合模型进行校正,抽样策略对混合模型的预测精度具有重要影响,其中方案2(在树干上部随机抽取7个节子)的预测效果最佳。参数结果表明,节子宽度随分枝着生高度和分枝角度的增大而增大,而随长白落叶松高径比的增大而减小。推荐在林业管理中使用混合模型,在树干上部抽取7个节子预测节子宽度,并优先对树干上部的枝条进行整枝,以有效减少节子宽度,提高木材质量。