以黑龙江省哈尔滨市依兰县丹清河实验林场30块天然次生白桦林样地的1 844棵白桦为研究对象，从常用的10个冠幅基础预测模型中选择白桦的最优模型，通过分析单木因子与冠幅的相关性对模型进行再参数化，引入样地水平的随机效应构建天然次生白桦冠幅的混合效应模型。结果表明：Logistic模型最适宜描述白桦的冠幅变化，引入枝下高、高径比和树冠率可以改进模型的预测精度。引入样地水平的随机效应改善了数据的异方差问题，再次提高了冠幅的预测精度。因此，建议在实际生产中采用非线性混合效应模型对天然次生白桦的冠幅进行预测，从而提高冠幅预测的准确率，为合理经营天然次生白桦提供更加科学有效的理论支持。