苏南丘陵区主要林型叶面积指数季节动态

应用LAI-2000冠层分析仪,研究了苏南丘陵区主要林型的叶面积指数(LAI)季节动态。结果表明:4种林型的LAI随季节变化具有明显的规律性,充分反映了4种林型叶片的生长状态,LAI值由大到小依次为毛竹(3.45)>杉木(2.87)>麻栎(2.62)>马尾松(2.00);冠层空隙度总体变化趋势与LAI的总体变化趋势恰好相反,在8月份出现最小值,分别为杉木6.7%、毛竹2.8%、麻栎5.6%、马尾松15.1%;叶倾角的季节变化不大,均在一定范围内波动。对4种林型的冠层均匀性进行比较分析,结果发现,杉木林冠层均匀性最好,麻栎林冠层均匀性最差。对4种林型的叶面积指数与冠层空隙度进行回归分析,发现两者之间呈指数回归关系(R2>0.95),通式为:y=ae-bx。     

不同密度杉木林内辐射与叶面积垂直分布对生长的影响

本文通过对八年生杉木人工林内太阳辐射与叶面积垂直分布的观测与研究，用计算机绘图与计算，得出以下结果：杉木叶面积的垂直分布和叶面积指数与密度有关，冠形因密度增加由圆锥形变为圆柱形，叶面积指数是先上升后下降。杉木林内辐射的消减随密度的增加而加剧，在冠层深3／4处趋于平缓，当郁闭度低于0．85时，林冠下辐射有回升，用累加叶面积指数分层计算林冠消光系数，可减少因叶片分布不均匀而产生的误差，用累计值计算辐射，可简化观测与计算，用辐射吸收率、叶面积指数，杉木个体生物量及年均生物增长量4个指标对杉木林生长作综合评价，八年生杉木林生长的较适宜工是2m×1m。     

南岭山地森林群落冠层结构与立木多度的关系

林冠是森林与外部环境相互作用最直接与最活跃的界面层,影响着森林的物理环境和生物环境。采用半球面摄影技术(Hemispherical Photography)、典范对应分析(Canonical Correspondence Analysis,CCA)和Kruskal-Wallis分析定量研究了森林群落冠层结构与立木分布及多度的关系。结果表明:(1)基于10 000 m2调查样地,南岭山地森林群落共有立木47科81属143种,枯立木多来源于林冠上层大树;(2)CCA排序结果显示,冠层结构各参数与立木分布均有一定相关性,叶面积指数、林冠开度与立木分布的关系尤为密切;(3)立木多度与活立木多度在林下散射光分组变量间差异显著(P<0.05),枯立木多度在林冠开度分组变量间的差异性显著(P<0.05),立木多度随林下直射光增强而减少。叶面积指数和林冠开度通过影响林下光照条件进而影响立木,尤其是枯立木的形成和多度。     

不同冠层结构下的植物生长型与生活型特征

为了探明森林群落冠层结构、光环境特性与林下植被生长型和生活型的关系,采用经典群落学调查方法和半球面影像技术,定量研究了在林下、林隙边缘和林隙中心这3种冠层结构下,植物生长型和生活型的数量特征及其对不同冠层结构参数的响应。结果表明:(1)不同冠层结构下,乔木和灌木的优势地位明显,草本与藤本在林下的生长优势最弱,而蕨类最适于在林隙边缘生长;不同冠层结构下的植物生活型均表现为先增后减,说明林隙边缘的生活环境更适合植物群落的生长。(2)Kruskal-Wallis分析表明,草本和灌木,以及小高位芽、矮高位芽和地上芽植物在不同冠层结构间存在显著差异(P0.05)。(3)CCA排序表明不同生长型和生活型植物对冠层结构参数的响应不一致。在林下和林隙中心,物种分布受到林冠开度、叶面积指数、林下直射光、散射光和总光照这5个冠层结构参数的影响;而在林隙边缘,物种分布只与林冠开度、叶面积指数和林下散射光有关。     

北京山区典型林分生长季叶面积指数动态变化

叶面积指数为植物冠层表面的物质循环与能量循环提供了结构化的定量信息,是估算植被冠层功能的重要参数,也是生态系统中最重要的结构参数之一。以北京西山实验林场作为研究区域,以研究区域内5种典型林分作为研究对象,对各林分生长季内的叶面积指数进行测量,结果表明:1)不同植物类型叶面积指数表现为乔木林草本层灌木林;4种乔木林分类型生长季平均叶面积指数大小排序为栓皮栎林刺槐林油松林侧柏林。2)在整个生长季,4种乔木林分的叶面积指数表现出了一致的变化趋势,均表现为"增大—平稳—减小"的趋势;3)灌木林叶面积指数的变异系数均高于乔木林与草本层,就整个生长季,5种林分的变异系数为灌木林(荆条)栓皮栎林刺槐林侧柏林油松林。     

城市公园木本植物群落的叶面积指数与辐射消减效应

木本植物群落具有遮阴和辐射消减的功能,可以缓解城市夏季的热岛效应。为定量研究城市公园木本植物群落的辐射消减效应,选择江门市城区公园24个木本植物景观单元,采用半球面影像技术获取林冠影像,分析模拟城市公园植被冠层结构和林下光照条件。结果表明:1)江门城区公园木本植物景观单元的叶面积指数(ILAI)处于0.88~2.22之间,低于自然环境植被IN,LAI水平;2)冠层对光照的辐射消减率随ILAI的增加而增大,ILAI与直射光消减率和散射光消减率均呈极显著正相关;3)城区公园树木景观单元林冠下直射光的变异程度强于林下散射光,林冠对直射光的影响大于散射光;4)城市公园林冠对直射光和散射光的消减作用极显著,月际变化呈单峰分布,以6~8月消减量最大。     

油松带状混交林冠层结构分析

该文采用win SCANOPY2009a冠层分析仪对辽西地区不同土层厚度3种带宽油松混交林的冠层结构进行了研究,结果表明:随着混交宽度的增加,中厚层土油松混交林的冠层开度、平均叶倾角、林冠下方总辐射逐渐降低,叶面积指数逐渐增大。薄层土10 m带宽混交林的冠层开度、平均叶倾角、林冠下方总辐射要小于20 m和6 m带宽油松混交林,而叶面积指数则呈相反规律。综合考虑不同带宽油松混交林的生长及冠层结构等指标认为:薄层土、中厚层土油松混交林的适宜带宽分别是10 m和20 m。     

杉木林冠层的动力效应及动能传递规律的研究

根据连续定位测定数据,应用空气动力学和生态动力学原理探讨了杉木人工林林冠层的动力效应及动能的传输规律.结果表明:密度2000株/(104m2)、林分平均高度16 m、平均胸径15.5 cm、叶面积指数8、冠层厚度9 m、郁闭度0.9的杉木林,其零平面位移长度11.15~11.98 m,冠层粗糙度2.32~2.53 m,林冠上表面乱流切应力0.135 N·cm-2,枝叶阻力系数0.367,摩擦速度0.339m·s-1,冠内混合长度0.12 m,相对湍流强度0.7;由于林冠的存在,枝叶对气流的阻滞作用使风速廓线发生形变,在杉木林内离地面11.15 m高度上,风速随高度的变化呈对数规律,在此以下高度符合指数法则,林冠内风速削减因子1.98;乱流切应力和动能从林冠上表面传输到林冠下表面时,乱流切应力削弱70%,动能削弱90%.乱流切应力和动能在林冠内传递变化规律与林分结构特征有关,尤其与林冠内湍流性质和温度层结影响关系极大.     

杉木天然林和人工林涵养水源功能研究

通过对杉阔天然混交林、天然杉木林和杉木人工林的林冠层、林下植被层、枯枝落叶层和土壤层水源涵养功能的研究,结果表明:两种天然林总持水量分别比人工林高699 18t·hm-2和337 67t·hm-2,天然林具有更好的涵蓄水分功能。林分不同层次的持水量大小顺序为:土壤层>枯枝落叶层>林冠层>林下植被层,土壤层是森林涵蓄降水的主要场所,其贮水量占林分总贮水量的90%以上。天然林地上部分各层次的持水量分配较为均匀,而杉木人工林林冠层持水量大大高于林下植被和枯枝落叶层的持水量,这种结构不利于削弱林内降雨侵蚀力,土壤也较为板结,渗透功能较差。     

黄土高原区不同密度刺槐林冠层结构特征及月动态变化

为合理经营黄土高原区刺槐人工林,利用LAI-2200植物冠层分析仪,研究了不同密度刺槐人工林冠层结构特征及月变化。结果表明:密度对LAI(叶面积指数)有影响,随着密度的增加,林分叶面积指数趋于一致;在生长月份上,LAI为先增后降趋势,最大值出现在6月底。密度与冠层开度呈显著负相关,随着密度的增加,刺槐林DIFN明显降低,925～1 125株/hm2与其他3个密度林分有显著性差异;DIFN(无截取散射)随月份的变化均呈"V"字型变化,在6月底至8月初DIFN最低。密度与MTA(平均叶倾角)呈显著正相关,密度在925～1 125株/hm2范围的刺槐林分,叶片几乎处于水平状态,其他3种密度林分MTA均在40°～50°之间有最大分布频率,而月份对MTA影响不显著。对叶面积指数与冠层开度进行回归分析,发现两者之间呈指数回归关系(R2=0.998)。     

与林内小气候舒适度相关的城市森林冠层结构指数选择

【目的】选择与林内小气候舒适度相关的城市森林冠层结构指数,为进一步优化城市森林结构、改善城市森林热环境提供参考。【方法】以与城市森林降温效应相关度较高的一维度冠层结构指标(包括叶面积指数、平均叶倾角、冠层厚度、枝下高、冠高比和冠层通透度)为基础,从林内外空气流动和能量交换的角度,构建多维度城市森林冠层结构指数,通过相关分析筛选对小气候舒适度解释度较高的城市森林冠层结构指数。【结果】一维度冠层结构指标与林内舒适度(S)、舒适度相对变化(Sd)呈弱度相关关系,对S的解释力为0～30. 5%,对Sd的解释力为0～53. 5%;多维度冠层结构指数对S和Sd的解释程度明显提升,对S的解释力为0～37. 5%,对Sd的解释力为30. 9%～55. 1%;热垂直扩散结构指数和热水平扩散结构指数的协同作用对S的解释程度相对较高(43. 5%);垂直冠层指数和树冠垂直均匀指数的协同作用对Sd的解释程度最高(63. 9%)。【结论】城市森林舒适度和舒适度相对变化受多个冠层结构指标和指数共同影响,所构建的多维度冠层结构指数(包括热垂直扩散结构指数、热水平扩散结构指数、综合热扩散结构指数、垂直冠层指数、树冠均匀指数、树冠垂直均匀指数和冠层综合指数)与林内小气候舒适度及其相对变化相关性较高。     

城市森林群落林冠结构与林下光环境的关系

城市森林群落是城市生态系统的重要组成部分,研究城乡梯度下城市森林群落林冠结构与林下光环境的关系对提高广州城市森林质量、创建珠三角国家森林城市群具有重要意义。采用经典群落学调查方法和半球面影像技术,定量研究了城市森林群落林冠结构对林下光环境的影响,并筛选出对林下光环境影响较强的林冠结构因子。结果表明:1)市区、近郊和远郊森林群落的林冠结构参数没有遵循同一变化模式。3个城市森林群落林冠层的胸径在不同区域间差异不显著(P 0.05),但树高、林冠开度与叶面积指数在不同区域间均呈极显著差异(P 0.001)。2)沿城乡梯度,3个城市森林群落林下直射光、林下散射光和林下总光照的差异性均达到极显著水平(P 0.001),林下散射光与林冠结构的关系更密切。近郊和远郊的冠层林下光环境特征相似,均与市区差异显著。3)沿城乡梯度,城市森林群落林冠结构对林下光环境的影响不一致。胸径和树高对林下光环境无影响,林冠开度的影响较小,但叶面积指数的影响较大。     

雁荡山杉木林夏季空气颗粒物的垂直空间变化特征

[目的]研究森林空气颗粒物的不同高度垂直空间变化特征,为森林康养环境利用提供理论依据。[方法]于2017年5月对温州雁荡山杉木林林下(人体高度1.5 m)、林冠中部(6 m)及林冠顶部(12 m)3个高度的空气颗粒物质量浓度(TSP、PM_(10)、PM_(2.5)、PM_(1.0))进行同步昼夜24 h监测,分析空气颗粒物质量浓度的空间变化规律。[结果]表明:(1)杉木林垂直空间不同粒径颗粒物的质量浓度存在差异,总颗粒物质量浓度与细颗粒物(2.5μm)质量浓度在3种高度差异显著,均为林冠层最低;(2)3种不同高度的TSP、PM_(10)质量浓度日均值均达到二类环境功能区质量要求(300、150μg·m~(-3)),其中,林冠层的TSP日均值达到一类环境功能区质量要求(120μg·m~(-3));(3)不同高度各粒径空气颗粒物日变化规律大体一致,均表现为白天低,夜间高;(4)不同垂直高度空气颗粒物质量浓度,白天为林冠层最低;夜间为TSP质量浓度各垂直高度差别不大,PM_(10)、PM_(2.5)与PM_1质量浓度总体为在人体高度较低;(5)各粒径空气颗粒物与露点温度极显著正相关,与气压极显著负相关,其中,PM_(2.5)质量浓度与2项环境因子相关系数最大;除TSP外,其余颗粒物质量浓度与温度、最大风速极显著正相关,与相对湿度极显著负相关,各气象因子共同影响空气颗粒物质量浓度。[结论]通过对结果的综合分析,温州雁荡山杉木林环境林冠层为康养游憩最佳高度,最适宜白天出行。     

秃杉林和连栽杉木林水源涵养功能的差异

为探究秃杉(Taiwania flousiana)林和杉木(Cunninghamia lanceolata)林水源涵养功能的差异,为秃杉林的经营管理提供依据,以23年生秃杉林和连栽杉木林为研究对象,对两种林分的林冠层、林下植被层、凋落物层和土壤层的持水性能进行比较分析。结果表明,秃杉林和杉木连栽林林冠层持水量分别为31.66和12.25 t/hm2;林下植被层持水量分别为3.84和4.13 t/hm2;凋落物层持水量分别为20.82和15.72 t/hm2;土壤层(0～80 cm)持水量分别为4 320.80和4 214.00 t/hm2。秃杉林的总持水量为4 377.12 t/hm2,比连栽杉木林(4 246.11 t/hm2)高出3.09%。秃杉林表现出较强的水源涵养功能。     

不同林型对林下光照和辐射消减的影响

在中山市长江库区水源林市级保护区内选择4种不同的林分类型,进行每木检尺和冠层影像拍摄,处理得到林下光照因子和辐射消减因子,分析不同林型对林下光照和辐射消减的影响。结果表明:不同林型对林冠结构和林下光照影响显著,针叶林与针阔混交林的林下光照接近,林冠较差,沟谷季雨林与常绿阔叶林接近,林冠较好;辐射消减在不同林型间差异显著,针叶林和针阔混交林辐射消减较差,常绿阔叶林和沟谷季雨林辐射消减较好;林下光照与辐射消减相关性强,特别是两个林冠结构因子与辐射消减关系密切。在进行林分改造时,建议选择叶片较大较厚,冠幅大而优美的常绿阔叶树种进行更新,天然起源的林分与常绿阔叶林的林冠结构较好,有效维持了森林生态系统稳定。     

川西龙门山5种典型林型的中小型干生土壤动物群落特征

【目的】为了解和比较川西龙门山脉5种典型林型下的夏季中小型土壤动物群落特征,为生态恢复及生态效益评估提供参考。【方法】于2017年7月,用Tullgren干漏斗法对川西龙门山的同年龄段的杉木Cunninghamia lanceolata林、柳杉Cryptomeria fortunei林、人工混交林、人天混林、天然次生林5种林型的土壤动物进行调查。【结果】这5类林分的中小型干生土壤动物以蜱螨类和弹尾类为主,共占捕获总量的81.31%;人天混林的土壤动物密度显著高于其它林分(P 0.05),其土壤环境具有一定优越性,这对林业近自然经营可能具有参考意义。除在人工混交林的土层中呈显著逆分布(P 0.05)外,其余林分中的中小型干生土壤动物表聚性均极显著(P 0.01),但深层土中逆分布也并不罕见,其具体影响机制还需深入研究。天然次生林的土壤动物优势度指数(0.19)最高,其中小型土壤动物个体更集中于优势种群,群落稳定性较高。杉木林丰富度指数(5.2)较明显高于其它4种林分,其个体在种群中的分布较均匀,各林分的多样性指数和均匀度指数无较大差异;杉木林与其它林分的土壤动物群落相似性均较低(0.35～0.41),柳杉林与人天混林间的群落相似性达极相似(0.77),柳杉根系、根系分泌物及凋落物等相对杉木可能对土壤动物类群建成有更大影响。【结论】土壤动物群落特征与林型密切相关。     

闽北典型森林类型植被层碳储量及分配特征

基于森林火灾风险普查标准地调查与森林资源一张图数据,对闽北杉木林、马尾松林与阔叶混交林等3种典型森林类型的乔木层、灌草层和枯落物层碳储量进行研究。结果表明:(1)3种典型森林类型间碳储量差异较大,表现为阔叶混交林(97.23 t/hm^(2))>马尾松林(81.82 t/hm^(2))>杉木林(70.95 t/hm^(2)),各组分碳储量表现为乔木层(42.62~109.98 t/hm^(2))>枯落物层(1.86~2.96 t/hm^(2))>灌草层(0.51~2.06 t/hm^(2));(2)碳储量均随郁闭度提高而增加,其中杉木林、马尾松林、阔叶混交林高郁闭度比中低郁闭度林分碳储量分别提高10.2%、22.4%和15.1%;(3)碳储量随龄组上升而明显增加,其中杉木林、马尾松林、阔叶混交林从幼龄林到成过熟林碳储量分别增加了25.7%、77.7%和34.6%。可见,闽北地区3种典型森林类型森林质量总体较高,固碳能力较强,是福建省重要的森林碳库。     

四川盆地北部湿地松人工林小气候特征研究

对四川盆地北部湿地松人工林小气候特征进行了定位观测研究,并以空旷地为对照揭示湿地松林四季对小气候的影响效应。研究结果表明:(1)林内平均气温和最高气温均低于林外,最低温则相反高于林外,林内一天中大部分时间都存在逆温现象;(2)林内空气相对湿度高于林外,白天空气相对湿度自林冠层顶部向下递增,而夜间冠层顶部和林内下部高、中部低;(3)林内土壤温度低于林外,而林内表层土壤湿度高于林外;(4)林内风速小于林外,且自林冠层顶部向下递减;(5)林内蒸发量和降水量小于林外,林冠层对降水的截留率随降雨量的增大而减小;(6)林内CO2浓度白天自林冠层顶部向下递增,而夜间则是林内下部和冠层顶部高、林内中部低。     

封山育林对不同发育阶段杉木林植物多样性的影响

将浙江省杉木公益林划分为3个发育阶段:≤10 a为幼龄林;11~20 a为中龄林;20 a为成熟林。对杉木(Cunninghamia lanceolata)优势林和含杉木混交林的三个发育阶段的乔木层、下木层和草本层的植物多样性进行比较研究。结果表明:杉木优势林的乔木层植物多样性指数都随时间缓慢上升(15%),成熟林乔木层的异质性和均匀性高于草本层,幼龄林下木层多样性不高,物种数和异质性也都随时间缓慢上升(5%),下木层均匀性在中龄以后稳定,杉木优势林随着林龄的增加,郁闭度相应增加使得草本层的Gleason指数从2.62下降到1.68;含杉木混交林封山育林后幼龄林下木层植物多样性最高,中龄林的物种数、异质性最低,均匀度随时间逐渐降低,各层植物多样性指数在各个发育阶段都表现为下木层乔木层草本层,仅有草本层Gleason指数中幼龄林阶段较高例外;在各个发育阶段杉木优势林的乔木层和下木层的植物多样性都不如含杉木混交林,优势林草本层的物种丰富度、异质性和均匀性指数幼龄林阶段都高于含杉木混交林,中龄林阶段接近,在成熟林阶段都比含杉木混交林低;总体而言,杉木优势林的植物多样性不如相同发育阶段的含杉木混交林。     

高黎贡山南段4种典型植被类型枯落物层持水性能研究

采用野外测定与室内实验分析相结合的方法,对高黎贡山南段4种典型植被类型枯落物层持水性能进行对比研究。研究结果表明,(1)枯落物总厚度为天然阔叶林>旱冬瓜林>杉木人工林>次生阔叶林,其中未分解层枯落物厚度为旱冬瓜林>天然阔叶林>杉木人工林>次生阔叶林,半分解层枯落物厚度为天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林>次生阔叶林;枯落物总贮量为天然阔叶林>次生阔叶林>旱冬瓜林>杉木人工林,其中未分解层枯落物贮量为次生阔叶林>天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林,半分解层枯落物贮量为天然阔叶林>旱冬瓜林>次生阔叶林>杉木人工林;(2)未分解层及半分解层最大持水量均为天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林>次生阔叶林;(3)未分解层及半分解层持水速度均为天然阔叶林>杉木人工林>旱冬瓜林>次生阔叶林。因此,4种植被类型枯落物层持水性能以天然阔叶林为最好。