长白落叶松人工林有效冠高的确定及其影响因子

目的以黑龙江省长白落叶松人工林为研究对象，分别从光合作用机理角度以及树干断面积生长量与叶生物量垂直分布规律角度提出了有效冠高（HEC）的确定方法，并分析了影响有效冠高的主要因子。方法首先，根据3株光合作用测定样木不同轮层枝叶在生长季内光合累积碳量对树干的贡献量判定有效冠位置，并分析该位置与累积叶生物量垂直分布的关系，提出基于累积叶生物量垂直分布判定有效冠位置的标准。其次，采用传统方法，通过分析树干断面积增长量与叶生物量的实际垂直分布规律，判定有效冠高。最后，根据实测的19块标准地133株解析木数据，对比两种方法判定的有效冠高的差异，确定有效冠高的判断依据，并分析有效冠高与林木因子及林分因子的关系。结果树冠中各轮层枝叶对树干的净碳贡献量随相对着枝深度（RDINC）的增加表现为“单峰”形式的变化趋势，将净碳贡献量大于0的轮层及以上部分确定为有效冠。3株光合样木有效冠高存在一定差异，分别为2.84、4.73和4.38 m，但有效冠位置对应的相对累积叶生物量分别为87%、90%和86%，均接近于90%，因此，可以采用相对累积叶生物量为90%处的位置作为判定有效冠位置的依据。相较于该方法，采用分析断面积增长量和叶生物量垂直分布规律判定HEC位置的方法虽然存在一定差异，但二者的差异并不显著。林分年龄（Age）是与HEC相关性最高的林分因子，二者呈线性正相关，相关系数达到0.8；单木因子中，接触高（CH）和树高（H）与HEC呈显著的线性正相关关系，相关系数为0.9左右。林分密度（SD）和竞争指数（CI）与HEC呈负相关，但该现象主要是受Age、CH和H的影响。结论采用相对叶生物量累积达到总叶生物量90%所对应的位置作为判定有效冠的依据具有一定可行性，处于该位置之上的相邻轮枝的高度即为有效冠高。有效冠长占总冠长的比例平均为四分之三，最小值为二分之一，本研究结果为长白落叶松幼龄林的人工整枝提供了科学依据。      

窄冠福建柏单木生物量垂直分布格局研究

通过对窄冠福建柏与福建柏原种单木生物量垂直分布格局进行研究,结果表明:窄冠福建柏树干生物量分配比例较高,符合用材林培育目标。窄冠福建柏树干生物量的分配比例比福建柏原种增加4.70个百分点。窄冠福建柏与福建柏原种单木生物量垂直分布存在差异。窄冠福建柏标准木各层树干材积呈平缓递减,冠层较长,冠层第2~4层叶量占总叶量的76.3%,第1层和第5层分别占14.9%和8.8%,各层次均有叶分布,林冠层浓密、紧凑,总叶量较均匀地分布在树冠中上、中部、中下层,冠顶、冠下层叶量偏少,总趋势是叶量分布下偏。福建柏原种标准木各层树干材积呈梯度急剧锐减,冠层主要分布在第2层和第3层,叶量占总叶量的81.7%,冠层明显上移,林冠下部(约占1/3)枝多叶少。     

樟子松人工林单木叶量垂直分布规律

以黑龙江省佳木斯市孟家岗林场不同年龄、不同密度和立地条件下的樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica Litv.)人工林为研究对象,用树干解析、枝解析等方法于2005年测定了6块样地及30株标准木的树冠因子.分别应用修正Weibull式和Richards式拟合了樟子松单木叶量垂直分布,分析了林分密度、林龄等林分条件对叶量垂直分布的影响、樟子松单木叶量与树干生长的关系以及单木叶量与叶面积指数(LAI)的关系.研究结果表明:樟子松单木叶量的垂直分布符合修正Weibull式或Richards式;单木叶量最大值出现在相对着枝深度0.36～0.85范围内.树冠内叶量最大处的相对位置与树木大小的相关关系不明显;单木累积叶量随林分密度的增大而减小.单木叶量与其最近1 a的胸径生长量呈幂函数关系,与最近1 a的材积生长量呈直线关系.     

库尔勒香梨冠层光合有效辐射研究初探

为了解两种树形库尔勒香梨树冠内的光合有效辐射日变化、三维分布特征和叶面积指数大小,利用HOBOware自动气象站和SUNSCAN冠层分析系统进行测定分析。结果表明：两种树形不同方位之间的光合有效辐射日变化趋势具有较大差异,总体趋势是“低-高-低”的单峰变化曲线,不同树形辐射值表现出不稳定的上下浮动;光合有效辐射的三维分布大致呈现两种趋势,疏散分层形辐射值由树冠外围向树干内膛呈现递减趋势,由冠层下部到冠层上部递增,其冠层上部辐射值波动较大,而冠层下部则维持较低稳定水平：开心形的辐射值由冠层外围向冠层内膛递增,由树冠上层向树冠下层递减。疏散分层形的叶面积指数在不同方向上的均值显著大于开心形,同种树形在不同时期的叶面积指数均值比较认为,衰老期叶面积指数均值明显高于盛果期。     

水稻土施用磷矿粉后有效磷的变化

不同离子型阴离子交换树脂（ＡＥＲ）对土壤磷的提取能力存在较大差异，其大小顺序为：ＯＨ－ＡＥＲ＞ＨＣＯ３－ＡＥＲ＞ＣＩ－ＡＥＲ＞ＳＯ４－ＡＥＲ．应用ＣＩ－ＡＥＲ测定了四种施用磷矿粉水稻土中有效磷增长的动态规律．结果表明，土壤ｐＨ、钙饱和度以及土壤有效磷水平，是影响磷矿粉溶解以及土壤有效磷增长幅度和增长速度的重要因素．土壤有效磷的增长动态，可以较好地用经过修正的Ｅｌｏｖｉｃｈ方程（ｑ＝ａ＋ｂｌｎｔ来描述，常数ｂ可以用来对不同土壤有效磷的增长速度进行比较     

矮化中间砧短枝富士苹果高纺锤树形冠层结构与光能截获的三维模拟

【目的】建立苹果冠层结构的三维虚拟植物模型,为精确、量化评价果树冠层空间结构及光截获提供方法指导,为果树树形选择及优化提供理论依据。【方法】以14年生矮化中间砧高纺锤形富士（西府海棠/M26/礼泉短富）为试材,以田间树体数字化测定为基础,获取枝叶特定形态参数,利用计算机模拟重建三维虚拟植物。借助虚拟植物模型进行虚拟试验,定量研究冠层结构、光截获和果实的空间分布。【结果】确定了树体枝叶间异速生长关系：枝（梢）长度分别与枝（梢）叶片数量和枝（梢）的总叶面积、叶片长度分别与叶柄长度和叶片宽度、叶片长度的平方与叶面积间均呈显著线性关系。结合三维数字化技术与枝叶间异速生长关系,构建了苹果冠层三维虚拟植物模型,结果表明：叶片数量及叶片面积模拟值与实测值间决定系数分别为0.92和0.95,均方根误差分别为1.18和31.5 cm²,相对误差分别为7.15%和5.86%。模型精度可满足冠层结构与光截获评价要求;模型可量化模拟各类枝梢及整体冠层叶面积、体积、光照射叶片面积、冠层或枝（梢）叶片被光线照射到的照射叶面积与总叶面积比值（STAR）、郁闭度、叶面积密度相对方差（ξ）及STAR值的日动态变化。矮化中间砧高纺锤树形枝（梢）主要分布于冠层高度0.5-2.5 m和距树干水平距离20-80 cm空间范围内,占总枝梢叶面积比例74.88%。整体冠层体积、郁闭度分比为4.47 m³、44.62%;营养短枝（梢）、营养长枝（梢）及果台副梢分别占树体体积的69.73%、43.50%和41.26%,三者郁闭度分别为60.77%、54.12%和83.15%,平均STAR值分别为0.10、0.23和0.13;各类枝（梢）STAR值空间分布规律明显,随冠层高度及距树干水平距离增大而逐渐增加。果实主要分布于冠层高度0.5-2.0 m和距树干水平距离20-60 cm空间区域;单位面积产量4.1×10⁴ kg/667 m²;冠层适宜的营养短枝（梢）、营养长枝（梢）、果台副梢叶面积比例为69.70%-73.13%﹕11.25%-15.18%﹕11.16%-14.27%,适宜STAR值分别为0.08、0.14和0.11。整体冠层、营养短枝（梢）和果台副梢的STAR值日变化曲线近似于双峰曲线,营养长枝（梢）STAR值日变化为单峰曲线;各类枝（梢）STAR值皆与果台副梢数量呈显著负相关关系,与果实可溶性固形物、单果重及横径呈显著正相关关系。【结论】三维虚拟植物模型可用于果树冠层结构及光截获的精准量化评价,STAR值可量化评价冠层光截获效率。     

大豆株型的数学模式与冠层中光的垂直分布

通过对13个大豆品种的生长分析,根据Fourier级数,描述了冠层中叶量的垂直分布及其几何性状。株型可分为三类。每类又据株型参数分为几个亚型,同时,对不同株型建立了数学模式。根据Beer定律,计算了在田间条件下大豆冠层中光的垂直分布。研究结果指出,大豆冠层中光的垂直分布与禾本科有别。研究结果表明,大豆冠层中叶量最大层越低,则产量越高。     

不同坡位5年生杉木木荷混交林生物量及其分配

分析了不同坡位5年生杉木木荷混交林杉木木荷混交林生长量、地上及地下部分生物量及其分配率。研究结果表明,从杉木木荷混交林的胸径生长、树高生长、鲜生物量、干生物量以及各器官生物量来看,均表现为下坡位生长量〉中坡位生长量〉上坡位生长量。从平均木地上部分各器官生物量分配率来看,杉木不同坡位均表现为树干〉叶〉枝,木荷不同坡位均表现为树干〉枝〉叶。从平均木各径级根生物量分配率来看,杉木不同坡位均表现为骨骼根〉中根〉大根〉小根〉细根,木荷不同坡位均表现为骨骼根〉中根〉小根〉细根〉大根。     

油松个体林木生长的数学模拟

运用与距离有关的树木生长模型,根据油松人工林内林木的空间分布格局和树高生长量,引用生长比和郁闭比等概念对树木的枝长生长,树冠扩展过程和林分郁闭过程进行了数学模拟。模型中将树冠内各轮枝的着生状态描绘成状态矩阵的形式。通过状态矩阵结合枝长及着枝深度与叶量的关系确定出各轮枝的叶量和整株树冠的有效叶量。最后通过叶量确定林木的材积生长。     

抚育间伐和修枝对落叶松用材林生长和冠层的影响

为了更好地揭示抚育对林木生长的影响,确定森林抚育经营方式,以大兴安岭林区兴安落叶松用材林为研究对象,研究不同间伐强度(10种)和不同修枝强度(4种)对林分生长和冠层的影响。结果表明:抚育间伐强度对林分生长和冠层的主效应显著。随着间伐强度的增加,胸径和单株材积4 a总生长量逐渐增加,且各抚育间伐强度间存在显著性差异;不同抚育间伐强度下,树高4 a总生长量间差异性不显著,随着间伐强度的增加呈现先增再减的趋势。在不同修枝强度下,胸径年平均生长量、单木材积年平均生长量与抚育间伐强度的关系符合指数模型,树高年平均生长量与抚育间伐强度呈现二次多项式的关系。各抚育间伐样地冠层的叶面积指数、冠下总辐射通量存在显著性差异,随着间伐强度的增加叶面积指数呈现先增再减的趋势,冠下总辐射通量呈现先减再增的变化趋势。不同修枝强度间各项指标差异性不显著,综合分析来看,兴安落叶松用材林最适宜的修枝强度为1/2。