长白落叶松人工林叶面积指数测定

通过测定三江平原丘陵区13～40年生长白落叶松人工林中55株标准木的针叶生物量,建立了单木针叶生物量模型,结合每木检尺结果和比叶面积,估算和建立了不同立地条件(立地指数11～17)、不同林龄(13～40 a)和不同密度(556～3 122株.hm-2)人工林的针叶生物量、叶面积指数和叶面积指数模型,给出了植被冠层分析仪(LAI-2000)间接测定叶面积指数时的校正系数和校正系数模型。结果表明:长白落叶松比叶面积为12.93m2.kg-1,95%的区间估计为[12.23,13.63]m2.kg-1,单木针叶生物量模型为幂函数模型,叶面积指数为5.76～11.04,针叶生物量为4 455.52～8 535.69 kg.hm-2;LAI-2000测得的叶面积指数为1.77～4.02,低于实测叶面积指数,LAI-2000测量长白落叶松人工林叶面积指数的校正系数为1.45～3.63。林龄、密度、立地条件及其综合作用能够影响长白落叶松人工林叶面积指数和LAI-2000测量叶面积指数时的校正系数,它们能够解释叶面积指数和校正系数变异的99.9%。     

辽东山区长白落叶松异龄混交林植被多样性和土壤特征研究

【目的】探究长白落叶松（Larix olgensis）带状间伐后套种其他树种对林下植被和土壤肥力的影响,探索适宜的落叶松异龄混交模式,为辽东山区落叶松人工林合理经营提供理论依据。【方法】对18年生长白落叶松人工纯林进行带状间伐,然后分别补植云杉（Picea asperata）、东部白松（Pinus strobus）、白桦（Betula platyphylla）和红松（Pinus koraiensis）,构建长白落叶松异龄混交林。10年后,选取典型的长白落叶松+云杉（LS）、长白落叶松+东部白松（LE）、长白落叶松+白桦（LW）、长白落叶松+红松（LK）、长白落叶松+自然更新（LN）等5种异龄混交林样地,以长白落叶松纯林为对照样地（CK）,调查物种组成,并在每种样地中设置灌木和草本样方各5个,对林下植被的物种丰富度指数（R）、Simpson指数（D）、Shannon-Wiener指数（H）、物种均匀度指数J_D和J_H等进行测算,同时取样测定0～10 cm和10～20 cm土层土壤的全氮、铵态氮、全磷、有效磷、有机质含量及pH值,并对上述物种多样性指标与土壤化学性质的相关性进行分析。【结果】各类型样地共出现植物127种,分属于54科100属,其中草本植物110种,分属于44科84属;灌木树种17种,分属于10科16属;草本层物种数量多于灌木层物种数量。不同类型混交林样地间物种组成有一定差异,且物种数均高于CK,样地中草本层和灌木层物种数量分别是CK的1.16～1.68倍和2～3.5倍。草本层各物种多样性指数在不同类型林分间差异均不显著（P＞0.05）,但不同类型混交林分灌木层各物种多样性指数均显著或极显著高于CK。不同类型混交林地有效磷含量比CK有较大提高,在0～10 cm土层LS、LW和LK分别是CK的2.52,2.14和2.31倍（P<0.05）;在10～20 cm土层LS、LW分别是CK的3.36和3.02倍（P<0.05）。相关性分析表明,草本层中,D、J_D与0～10 cm土层pH值,H与0～10 cm土层铵态氮含量均显著负相关;D、J_D、J_H与10～20 cm土层铵态氮含量达极显著或显著负相关;灌木层所有物种多样性指数与土壤养分的相关性均未达到显著水平（P>0.05）。【结论】 综合考虑植被多样性和土壤肥力结果可知,云杉、红松、白桦等树种适合在辽东山区与落叶松构建异龄混交林。     

辽东山区长白落叶松枝叶生物量模型建立与评估

以辽东山区林龄为50年生的不同密度长白落叶松人工林为研究对象,枝条为单位,获取了枝基径 （d）、枝长 （L） 与枝叶生物量 （W） 的相关关系来建立生物量模型,并将枝条材积 （V） 引入CAR模型。结果表明：引入枝条材积建立生物量模型获得了较常规CAR模型效果更好,预估精度和拟合效果均有明显提高,其中枝叶生物量Wbl=1915682d-0315V的决定系数 （R2） 提高至0983,预估精度提高了273%;枝生物量Wb=1793800L-0208V的决定系数提高至0994,预估精度提高了915%;叶生物量Wl=3387837 （d2L）-0427V的决定系数提高至0701,预估精度提高了161%。     

利用削度方程编制长白落叶松材种出材率表

以相关指数结合残差分析的方法选择并建立了适合于长白落叶松的削度方程;根据此削度方程利用计算机程序进行理论造材,编制了长白落叶松材种出材率表,为材种出材率表的编制提出了一种可行方法。     

长白落叶松林冠空隙度随林木因子的变化

为了确定控制人工长白落叶松林林冠空隙度(crown shyness)的林分调查因子,调查了林分郁闭度、冠幅、冠长、树高、胸径、形数、相对密度及疏密度等因子,分析了不同林分因子与树冠因子之间的关系,并采用树冠空隙形状复杂性指数(C)分析了调查区域的林冠格局。结果表明:该地区落叶松林林冠空隙结构基本属于高形状复杂性,树木之间的竞争较大。林分郁闭度随着林分高的增加而减小,随着相对密度的增大而增大。树高达15m时,冠幅和冠长基本趋于平稳的状态。冠幅和冠长随着林分高和立地指数的增大而增大,但冠幅随着相对密度和干形的增大而减小,冠长随着形数的增大而变小。     

长白落叶松人工林地位指数及立地形的比较研究

目的以吉林省长白落叶松人工林为对象,分析立地形与地位指数及其与林分生产力之间的关系,检验立地形评价长白落叶松人工林立地质量的可行性。方法基于168块固定样地的314个观测数据,提出了基准胸径确定的方法,即以胸径-年龄的逻辑斯蒂方程为基础,求其拐点纵坐标(即为基准胸径)。以理查兹生长方程分别拟合优势高-年龄、优势高-优势胸径的导向曲线,分别计算各样地的地位指数与立地形,并分析立地形与地位指数以及二者与林分生产力之间的关系。结果立地形与地位指数回归方程的决定系数R2为0.3627,RMSE为1.9930m,平均绝对误差MAE为1.5632m。地位指数、立地形与生产力的相关系数分别为0.6764和0.3203。采用等距划分的方法将计算所得的地位指数与立地形划分为8个等级,地位指数从1至8级各等级所占比例分别为0.64%、3.82%、12.74%、24.84%、32.48%、19.43%、5.10%、0.96%;立地形从1至8级各等级所占比例分别为0%、1.59%、9.24%、42.36%、44.90%、1.91%、0%、0%。结论对于落叶松人工林来说,立地形只能解释36.27%的地位指数变异;地位指数与生产力的相关性远大于立地形与生产力的相关性。对立地形与地位指数采用等距划分的方法进行立地质量等级划分,立地质量等级均呈现出中间多、两头少的趋势,但各等级的样地数量差异较大。总体来说,本研究中立地形不宜作为长白落叶松人工林立地质量评价的指标。      

基于广义代数差分法的长白落叶松人工林地位指数模型

【目的】森林立地质量评价是森林经营的基础工作,是估计林分生长量和收获量、评价森林生产潜力及确定合理经营措施的重要依据。本文基于60株优势木和亚优势木解析木数据,采用广义代数差分法(GADA)构建了更加灵活的异形地位指数模型,为黑龙江省长白落叶松人工林立地质量的精准评价提供了依据。【方法】选择修正Weibull、Korf和Richards生长方程为基础方程,使用GADA法推导出6个差分地位指数模型,基于1994—2017年在黑龙江省调查的解析木数据,利用非线性最小二乘法进行拟合。结合拟合样本和检验样本计算R2、均方根误差(RMSE)、模拟效率和平均绝对误差等4项指标检验模型的拟合效果与预测能力,初步筛选出较优模型。通过分析比较它们的残差图、地位指数曲线簇进一步筛选出最优模型。将最优模型和使用代数差分法(ADA)推导的模型绘制地位指数曲线簇,并对地位指数为12～22 m曲线的参数、年生长量达到最大值的时间(拐点)和数值进行分析比较。【结果】基于Richards方程h=a(1-e~(-bt))~c,设定自由参数为a=e~(X_0),c=c_2/X_0,X_0=1/2[lnh_1+(lnh_1~2-4c_2ln(1-e~(-bt_1)))~(1/2)]的差分地位指数模型被选为最优模型。其参数的拟合结果为b=0.046 8,c_2=4.675 4,R~2为0.987 4,RMSE为0.749 1,平均绝对误差为0.904 0,模拟效率为97.04%。相比于使用ADA法推导的模型,采用GADA法推导的最优模型能更好地预测优势木树高生长过程。【结论】在推导地位指数模型时,根据GADA法,指定多个参数为自由参数所推导出的差分模型不仅具有良好的拟合效果,也能同时符合多条水平渐近线与曲线多形性的性质,而ADA法只能满足其中一个条件。最优模型的拟合结果表明,随着地位指数的提升,优势木树高生长曲线的渐近最大值(参数)逐渐增大,连年生长量达到最大值(拐点)的时间越早。这说明立地条件越好长白落叶松人工林优势木树高年生长量和最大值越大,且年生长量更早达到最大值。     

日本落叶松和长白落叶松无性系嫁接林分经济效益预测

1987年4月—7月,在同等立地条件下,对日本落叶松和长白落叶松无性系嫁接林分及未经嫁接的一般长白落叶松和日本落叶松林分生长情况进行对比调查,通过对这三种林分达到工艺成熟时(做坑木)的投入与产出进行预测分析。结果表明:嫁接林分达到工艺成熟时(做坑木),同未经嫁接的长白落叶松、日本落叶松相比。不仅可以提高单位面积木材产量和土地利用率,缩短轮伐期,还能解决日本落叶松种源不足问题,具有较大的经济效益。     

大兴安岭林区引种长白落叶松的研究

为丰富大兴安岭树木种质资源,缓解营林生产种苗供需矛盾,自70年代起,在大兴安岭东坡的加格达奇进行了长白落叶松引种研究。通过该树种在引种地生长、物候、生长节律、适应性、抗性等系统观察,并调查了历史上的引种林地,认为长白落叶松在引种地经济性状没有降低,生长量超过了当地乡土树种兴安落叶松,能够正常完成开花结实、更新等过程,引种是成功的。并结合种源试验对引种的最佳种源进行了探讨。还通过引种区生态因子的分析,确定了以蒙古栎、黑桦的天然分布和年大于等于10℃的1600℃积温线走向为主要依据的引种区划。     

长白落叶松人工林林分模型的应用

根据在牡丹江地区所调查的16块固定标准地和16块临时标准地的材料以及树干解析数据资料,基于Korf-A型理论生长方程,从林分密度理论和动态林分生长与收获等角度对长白落叶松(LarixolgensisHenry)人工林林分生长和收获模型及应用进行了研究。采用参数化的方法将立地密度因子引入Korf-A型方程,建立了林分断面积生长模型,其渐近参数主要受立地条件影响,而曲线形状参数和生长速率参数则与林分密度和立地条件均有关。以落叶松人工林林分断面积生长模型为核心的全林分模型系统,由满足相容性原则的6个模型所组成:①立地指数曲线;②林分最大密度线;③林分密度(SDI)动态预估模型;④树高曲线动态预估模型;⑤林分断面积生长模型;⑥Schumacher式林分收获模型。采用该模型系统可以模拟不同立地条件(SI及N0)下的林分平均胸径(DBH),平均树高(H),每公顷株数(N),林分断面积(G)和林分蓄积量(M)的生长过程。所建立的林分密度动态模型,预估模型及林分生长和收获模型,可以从单木和林分两个决策水平上模拟落叶松人工林林分动态发育过程,为进一步建立林分经营模型及合理经营长白落叶松人工林提供了良好基础。     

不同氮素水平下水稻LAI与冠层反射光谱的定量关系

通过光谱遥感技术对水稻长势进行监测,可以为水稻高产高效生产提供科学依据.该研究以晚稻天优华占为供试品种,设置不同施氮量的田间试验,研究不同氮素水平下水稻叶面积指数与冠层光谱反射率之间的关系,结果表明水稻叶面积指数有随着施氮量增加而增加的趋势,冠层光谱对不同施氮量群体有明显的响应特征,叶面积指数与冠层光谱反射率在720 nm左右的红边区域相关系数最大,进一步构建了水稻LAI与冠层反射光谱的数学模型.     

长白落叶松插穗内源激素变化与不定根产生的关系

以长白落叶松极穗圃和扦插床的穗条为材料。应用间接酶联免疫吸附（ＥＬＩＳＡ）测定法。研究采穗母树在不同发育时期,插条在生根过程听内源激素变化。结果表明：长白落叶松极穗母树和插条在不同时期的内源激素含量均有显著差异。     

长白落叶松人工林灌丛生物量的调查与分析

通过对长白落叶松人工林不同密度的成熟林、郁闭前不同阶段的林分及郁闭后不同年龄阶段林分林冠下灌木和草本生物量的研究。结果表明:不同密度的50年生长白落叶松人工林在灌木叶和根方面有显著差异(P<0.050),而在灌木枝、草本地上和地下部分生物量均无显著差异(分别为P=0.151、P=0.640、P=0.162);不同林龄的未郁闭长白落叶松人工林在灌木叶、枝、根和草本地下部分生物量均有显著差异(P<0.010),而在草本地上部分生物量无显著差异(P=0.614);不同林龄的郁闭长白落叶松人工林在灌木叶、枝、根和草本地上部分生物量均有显著差异(P<0.050),而在草本地下部分生物量无显著差异(P=0.468)。给出了长白落叶松人工林灌木叶、枝、根和草本地上部分和地下部分生物量的预测方程。     

基于ALI影像的植被冠层叶面积指数的遥感反演研究

以鄱阳湖源头之一的梅江流域作为研究区,该地区植被多呈混交状态,且疏密程度不均,针对这一特性,采用EO-1上搭栽的高级陆地成像仪（ALI）生成的多光谱影像作为遥感信息源,对该影像预处理后计算各植被指数信息;考虑到研究区裸地比较多,其中垂直植被指数（PVI）的计算引入土壤线参数.同时,借助植物冠层分析仪LAI-2000实地测量获得研究区的LAI值,而后对采样所得的LAI数据与通过遥感影像所获得的植被指数建立空间位置上的联系,提取出相应点的VI值,拟合两者之间的关系,得到相应的反演模型,在回归模型中依据相关系数R2找出最佳模型,最后反演制图得到该研究区的植被冠层LAI图.     

有效叶面积指数与真实叶面积指数的模型转换

介绍了叶面积指数主要的测量方法(直接法和间接法),并分析了各种方法的优缺点。同时针对LAI-2000测量的有效叶面积指数较真实值偏小的问题,以小兴安岭林地为研究区,利用外业调查得到的有效叶面积指数,以及根据生物量之间的关系计算得到真实叶面积指数,建立了有效值和真实值二者的线性回归模型,并进行了精度验证,结果表明,该方法可行,精度较高。     

日本落叶松与长白落叶松及其杂种光合特性比较

以采穗圃中的采穗母株为研究对象,对日本落叶松、长白落叶松及其杂种进行了光响应曲线和CO2响应曲线的测定,通过估算光合参数,比较了它们的光合特性。结果表明:与日本落叶松相比,日本落叶松×长白落叶松杂种的最大净光合速率、表观量子效率和光合能力等与光合效率正相关的参数都较低,光强和CO2的利用范围也更窄,暗呼吸速率却更高,而羧化效率和光呼吸速率没有差别。与长白落叶松相比,尽管长白落叶松×日本落叶松杂种的暗呼吸速率较低,但其表观量子效率更低,CO2补偿点更高,而羧化效率、光呼吸速率、光补偿点没有差别。日本落叶松×长白落叶松杂种与长白落叶松×日本落叶松杂种相比,光呼吸速率和CO2补偿点稍高,羧化效率稍低,而表观量子效率、暗呼吸速率、光补偿点没有差别。因此,认为落叶松杂种的光合效率不具有超亲杂种优势。      

长白落叶松人工林可燃物碳储量分布及燃烧性

对小兴安岭长白落叶松人工林可燃物进行分层分类型调查,比较其碳储量垂直分布,分析从未成林地到成熟 林林火种类、行为和燃烧性,据此评估森林燃烧性等级,并提出可燃物处理和营林防火措施。结果表明:未成林碳 储量仅87.660 t/ hm2 ,但各层可燃物连续性好,草本着火且形成高强度地表火后,易引发树冠火,属高燃烧性林分, 应加大灌草清除;幼龄林碳储量138.574 t/ hm2 ,不易发生地表火,但枯死枝可引发树冠火,高林分密度有利于树冠 火蔓延,属高燃烧性林分,应注重整枝,兼顾地表可燃物清理;中龄林碳储量163郾884 t/ hm2 ,可能发生地表火,因间 伐修枝而抬高树冠,降低了林冠火发生的可能性,属低燃烧性林分,可计划烧除灌草;近熟林碳储量199.838 t/ hm2 , 可以发生地表火,甚至树冠火,属中燃烧性林分,应重点清理可燃物累积多的区域;成熟林碳储量253.962 t/ hm2 ,地 表存在大量可燃物,可形成高强度地表火,属高燃烧性林分,应计划烧除。      

改进Otsu法的冠层图像分割及银杏叶面积指数估测1）

基于Otsu法对冠层图像临界处分割不准确的缺点,结合类间方差以及类内聚度对阈值选取及图像分割效果的影响,提出了一种改进阈值选取算法。利用银杏冠层图像分割实例进行比较,同时进一步拟合了图像信息与叶面积指数间模型,结果表明：（1）该改进法较传统Otsu法可得到更好的分割效果;（2）以分割得到的前景像素比值作为自变量,叶面积指数为因变量,拟合得到的模型能较好的描述冠层图像信息与叶面积指数间的关系;（3）提出了一种即时无损并快速可靠的叶面积指数估测方法。     

不同密度长白落叶松林生物量与碳储量分布特征

通过对立地条件相近28年生的5种林分密度(780、920、1099、1190、1377株·hm-2)长白落叶松人工林标准地调查与生物量测定,探讨了不同林分密度长白落叶松人工林生物量与碳储量的分布特征.结果表明,林分密度对长白落叶松林平均单株木生物量、群落生物量及乔木层生物量均有显著影响.前者随林分密度的增加而下降,且下...