华北落叶松(Larixprincipis-rupprechtii)是我国华北地区山地的主要造林树种。其优点众多,生长速度快、木材材质好、用途广、腐朽耐力强,是营造经济生态林的良好树种,同时也是杰出的防护林树种。树冠是树木进行光合作用和积累能量的重要场所,它反映了树木的生长活力和竞争力,是树木一个重要的健康指标。冠幅是描述树冠生长的重要指标也是森林生长收获预估模型的重要预测变量。因此准确预估冠幅对森林可持续经营和森林生态研究极其重要。本文以多种树木林分因子为协变量构建了一般冠幅-胸径预测模型,并且分析了地域效应和区组效应以及嵌套在区组里的样地效应对华北落叶松冠幅影响,以此为基础使用了非线性混合效应模型构建了相应的冠幅模型,最后还考虑了冠幅与东西南北四个方向的冠径的相关性,并使用了四种可加性模型方法构建了相应的模型系统,四种模型系统都解决了冠幅与东西南北四个方向的冠径的相容性;最后通过综合比较确定了最优的可加性冠幅模型系统。主要研究结果如下:(1)三参数的逻辑斯蒂模型:CW=a/1+exp[b+cln(D+1)]能较好反映华北落叶松天然次生林冠幅和直径之间的非线性关系,与其它候选模型相比,该模型有较高的拟合精度,并且模型各参数都具有一定的生物学意义;对象木冠长(CL)、对象木树高(H)和每公顷株数(M)对冠幅影响较大,当这些因子作为预测变量时能明显改进模型的预测精度;得到的改进后的冠幅模型表达式为:CW = 1.4875-0.031 1H+exp[(-3.6416-0.0002M)+(2.4346+ 0.0045CL)ln(D+1)]通过大量实验数据验证,该模型具有较高的预测精度。(2)研究发现区组效应和嵌套在区组里面的样地效应对华北落叶松的随机影响较大,当模型考虑这些随机影响时模型预测精度能进一步显著提高;,指数方差函数且预测变量为胸高直径能有效剔除模型的异方差,表达式为:var(εijk= σ2exp(2γxijk);利用所构建的嵌套两水平非线性混合效应模型预测冠幅时,利用随机抽取的4株样地计算随机效应参数效果较好。当地域效应作用在固定效应参数β1和β5上时,模型对应的AIC(5425)最小而LogLik(-2697)最大最终构建了华北落叶天然林非线性回归效应单木冠幅模型。(3)以模型(4-3)为基础模型,使用非线性联立方程组(NSE)、非线性似然不相关回归(NSUR)、比例平差法(AP)和最小二乘法独立回归(OLSSR)方法构建冠幅可加性模型系统,这几种方法都能有效的考虑总冠幅和各树冠半径之间的相关性。通过综合对比这几种可加性模型系统,对于总冠幅,分级联合控制平差法构建的冠幅模型系统对应的指标δ,RMSE和TRE均要低于NSUR、AP和OLSSR模型系统;所以在可加性模型构建冠幅模型方法中,分级联合控制平差法构建的冠幅可加性模型系统拟合效果最好。