红松人工林冠下水曲柳天然更新的最适生境

采用野外试验和比较分析的方法,对红松(Pinuskoraiensis)人工林下不同立地条件天然更新的水曲柳(Fraxinusmandshurica)幼苗、幼树的数量、树高、地径及其生长量差异进行了比较。利用层次分析法对影响水曲柳天然更新的主要立地因子进行量化和重要性排序,探索水曲柳天然更新的最适立地因子。结果表明,水曲柳幼苗在红松人工林下天然更新良好,更新类型以1~5a实生起源的更新层幼苗为主,具有较高的生长势;萌生苗个体间的生长势差异较大,但在相同立地条件下,其树高和地径的年平均生长量均明显高于同龄实生苗;光照不足是导致实生苗和萌生苗年龄结构趋于幼年化的主导因子。红松人工林下水曲柳天然更新最适生境的立地因子为:林分郁闭度0. 4~0. 6,枯枝落叶层厚度3. 0~5. 2cm,阳坡中下坡位、坡度不大于5°,草灌盖度20% ~40%,土壤含水量30% ~50%,各因子的重要性依次降低。     

水曲柳引种栽植20年后生长表现及其影响

【目的】明确水曲柳引种栽植20年后的适应性、生长表现及其对群落物种多样性的影响,为水曲柳的引种和立地环境选择、引种地物种多样性保护提供科学依据。【方法】采用典型样地调查法,对北京市喇叭沟门自然保护区内引种栽植20年的水曲柳散生个体、水曲柳纯林、水曲柳混交林及其他阔叶林、沟谷草甸进行调查,分析水曲柳个体适应性、生长表现和不同群落类型的物种多样性。【结果】（1）水曲柳在不同环境或群落类型中的成活保存率Sp均大于90%,能够正常生长并开花结果;（2）水曲柳个体胸径、树高、冠幅、干性及冠长率等形态指标在不同群落或环境中存在差异,活力度值B排序结果为水曲柳散生个体>水曲柳混交林>水曲柳纯林;（3）水曲柳纯林和水曲柳混交林物种多样性低于其他阔叶林和沟谷草甸群落类型。【结论】（1）水曲柳在引种栽植20年后进入中龄阶段,仍表现出较强的环境适应性,存活率较高,在林缘及道边散生个体的生长表现最好,在混交林和纯林中受林分郁闭度过高影响,水曲柳生长表现相对较差;（2）水曲柳具有较强的耐阴性和竞争力,进入中龄后在水曲柳纯林和水曲柳混交林中形成较高的乔木层郁闭度,导致灌草层物种减少,不利于当地物种多样...     

水曲柳的生态学研究

为了合理有效的发展水曲柳这一珍贵树种，在综述有关水曲柳的生态学研究的文献资料基础上，反应了作者近年的研究成果，包括水曲柳的分布、适生立地、物候、生长、光合、生产力、生物量、天然更新和混交效应等。综合这些成果认为：发展水曲柳应考虑分布区、限制因子和立地等重要的生态问题。从水曲柳的生物学、生态学和林学特性考虑，应采用多种途径，如人工更新、天然更新和人工促进天然更新发展该树种。在人工更新中，为避免或减轻     

长白山针阔混交林乔木幼苗组成与空间分布

目的了解长白山地区针阔混交林森林群落中乔木树种天然更新幼苗的组成及空间分布情况,为进一步科学经营奠定理论基础。方法以长白山光明林场针阔混交林固定样地为研究平台,通过对连续1 hm2面积内乔木幼苗和大树进行定位调查,分析了该森林群落中乔木幼苗的物种组成;运用点格局分析法,对样地内典型阔叶乔木(水曲柳、紫椴)和针叶乔木(红松、臭冷杉)幼苗的空间分布及幼苗与大树空间分布之间的关系进行研究。结果(1) 样地内乔木幼苗树种组成丰富,共调查到幼苗10 865株,隶属于17个乔木树种,且幼苗全部来自样地内大树树种,未发现样地外其他树种的幼苗;(2)从幼苗的空间分布格局来看,在较小的研究尺度上,水曲柳、紫椴、红松和臭冷杉的幼苗均呈现聚集性空间分布;(3)从幼苗与大树空间分布的关系来看,在一定的研究尺度范围内,水曲柳、紫椴幼苗与其大树表现出正相关关系,而红松、臭冷杉幼苗与其大树则表现为负相关关系。结论长白山针阔混交林中主要阔叶乔木和针叶乔木的幼苗在较小尺度上多表现为聚集分布,主要阔叶乔木幼苗与大树在空间上呈正相关,主要针叶乔木幼苗与大树在空间上呈负相关。      

华山松林幼树天然更新影响因子分析

对松华坝水库华山松林幼树更新情况进行调查，分析了林分组成、郁闭度、灌木盖度以及坡位等因子对幼树更新的影响。结果表明，华山松混交林的幼树天然更新效果要好于纯林；中等郁闭度（0．50—0．79）条件下幼树天然更新效果最好；随着灌木盖度的增加，华山松幼树每hm^2株数也随之增加；坡下部幼树的天然更新效果好于坡上部。     

毛竹笋快速生长过程中冠层参数动态及其与光合有效辐射的关系

基于冠层参数连续监测,研究了毛竹砌订lostaehysedulis笋快速生长过程中冠层参数动态,并分2个阶段分析了叶绿素质量、叶面积指数和冠层郁闭度与冠层上方光合有效辐射的关系。结果表明：①单位面积叶绿素质量、叶面积指数和冠层郁闭度值在毛竹笋快速生长过程中呈增长趋势,相应增量分别为5．5μg·cm-2,1．0和0．6;（②放叶前母竹叶绿素与光合有效辐射的相关性高于展枝放叶后两者的相关性,相关系数由0．57（P=0．180）降为0．14（P=0．860）,在一定程度上反映了放叶前母竹为竹笋快速生长提供更多的光合产物：③在新竹放叶过程中．叶面积指数和冠层郁闭度与光合有效辐射的关系呈正相关,复相关系数分别为0．7960（P=O．120）和0．9916（P=O．004）．说明在这一阶段毛竹林冠层对光能的利用和分配增强．图6参24     

色季拉山急尖长苞冷杉幼苗天然更新的影响因子研究

  目的  分析影响色季拉山典型天然林急尖长苞冷杉Abies georgei var. smithii天然更新影响因子,为有效提高其天然更新提供理论指导。  方法  基于野外样方调查,分析色季拉山阴坡与阳坡5种影响因子与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的相关性;通过通径分析找到影响其天然更新的关键因子。  结果  阳坡和阴坡种子带翅长度、种子千粒重、苔藓厚度、凋落物厚度及阳坡林分郁闭度与急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度均呈现极显著正相关(P＜0.01);通径分析认为阳坡凋落物厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阳坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为凋落物厚度、种子千粒重、苔藓厚度、种子带翅长度、林分郁闭度;阴坡苔藓厚度是影响急尖长苞冷杉天然更新幼苗生长的最关键因子,阴坡各影响因子对幼苗密度的影响大小依次为苔藓厚度、凋落物厚度、种子千粒重、林分郁闭度、种子带翅长度。  结论  凋落物厚度是影响色季拉山阳坡急尖长苞冷杉天然更新幼苗密度的最大因子,阴坡苔藓厚度是最关键因子。表3参27     

基于人工神经网络的大豆叶面积高光谱反演研究

【目的】探索不同高光谱模型监测大豆叶面积指数LAI的精度。【方法】实测不同水肥耦合作用下，大豆冠层的高光谱反射率与叶面积指数（Leaf Area Index）数据，对二者进行相关分析；采用敏感波段(801nm,670nm)构建RVI, NDVI, SAVI, OSAVI 和MTVI2植被指数，建立大豆LAI估算模型；最后采用相关系数较大的波段作为神经网络模型的输入变量进行大豆LAI的估算。【结果】大豆LAI与光谱反射率在可见光波段呈负相关、近红外波段呈正相关、红边处相关系数由负变正；微分光谱在三边处与大豆LAI关系密切，在红边处取得最大回归确定性系数（R2 = 0.86）。植被指数可以较为精确反演大豆LAI，确定性系数R2>0.84。人工神经网络模型可以大大提高大豆LAI的估算水平，当隐藏层节点数为2时，R2为0.92，随着隐藏层节点数的增加，R2可高达0.96；在没有黄熟期数据干扰的情况下，神经网络可以进一步提高大豆LAI的反演精度，R2可高达0.99。【结论】与基于植被指数建立的模型相比，神经网络模型可以有效避免因LAI过高而出现的过饱和现象，大大提高了LAI的反演精度。     

冠层集聚指数对水稻LAI测量精度的影响

以江苏东台水稻试验区为研究样区,利用植被冠层分析仪器TRAC测量水稻不同生长期冠层集聚指数(clumping index,简称CI),结合叶面积指数(leaf area index,简称LAI)测量仪器LAI-2200和LI-3000C同步测量研究样区水稻有效叶面积指数与真实叶面积指数,分析水稻不同生长期集聚指数的变化及对LAI的测量精度的影响。结果表明,研究区水稻冠层集聚指数测量值呈现先降低后升高的趋势。在幼苗期水稻冠层叶片整体上随机分布,集聚指数值为0. 97,到孕穗期水稻冠层集聚特征逐渐明显,集聚指数逐渐降低到0. 84,之后集聚指数值又逐渐升高,在成熟期达到0. 92;通过分析经集聚指数校正后的水稻LAI值与LI-3000C测量值发现,经校正后的LAI值精度总体得到了有效提高,尤其在水稻生长中期(分蘖期至扬花期)的校正精度最高,平均相对误差由23%提高到11%。     

高光谱遥感数据估算蓖麻初级生产力主要参数研究

以蓖麻在不同氮、磷施用水平下的大田实验为基础,研究了高光谱遥感在估测蓖麻初级生产力主要参数中的应用。结果表明,随着施肥水平的提高,蓖麻叶面积指数（LAI）和生物量增大,导致冠层光谱特征发生相应变化,近红外波段（700~900 nm）的反射率显著增大。350~900 nm波段特别是700~900 nm波段的蓖麻冠层光谱反射率值在花果盛期最大,种子成熟期次之,苗期最低,与蓖麻LAI变化一致,可以用来监测蓖麻的长势和营养状态。构建的高光谱植被指数NDVI、RVI与LAI和ABM回归模型确定系数均较高,分别达到了0.6115、0.6363、0.7102和0.6148,可以用来估测不同物候期蓖麻的叶面积指数和地上部分生物量。     

白蜡木和水曲柳木材构造特征及提取液化学成分的GC-MS分析

对白蜡木和水曲柳的木材构造特征和提取液化学成分进行辨析，为白蜡木和水曲柳的辨识提供理论依据。木材宏观与微观构造试验结果表明，2种木材均具有白蜡木属木材的基础构造特征，但在材色、薄壁组织、木射线宽度与含树胶方面稍有不同；白蜡木心材呈现浅黄褐色，而水曲柳心材为栗褐色；水曲柳轴向薄壁组织含有树胶；白蜡木多列射线较宽，而水曲柳多列射线较窄且常含树胶。木材的石油醚提取液气相色谱-质谱（GC-MS）分析发现，白蜡木与水曲柳提取液中分别鉴定出5种和7种相对含量较高的化合物，且相对含量最高的成分均是邻苯二甲酸单（2-乙基己基）酯，分别达到58.647%、58.486%；水曲柳特有化合物为:氯代十八烷和Terephthalic acid,2-ethyhexyl octyl ester，相对含量分别为2.548%、10.770%。这2种化合物可作为辨别2种木材的特征化学物质。     

落叶松人工林冠下光环境对更新幼树生长的影响1）

采用冠层分析系统对落叶松人工林冠下人工更新落叶松幼树的光环境进行了调查。依据调查数据分析了直射光指数、散射光指数、综合光指数与幼树死亡率、树高生长量和地径生长量的关系,结果表明：所选3个光照指数大小对落叶松幼树死亡率、树高和地径生长量均有显著影响,冠下落叶松幼树死亡率随光照指数的增大而减小,树高和地径生长量随光照指数的增大而增大。光照指数在小于0．25时,死亡率最高,树高和地径生长量处于最低水平;当直射光指数和综合光指数在0．25～0．45时,是落叶松幼树在林下维持生存的基本光照平衡区间;在大于0．45时,幼树的保存率和生长表现出了旺盛的状态,说明落叶松在林冠下更新造林的直射光指数和综合光指数不应小于0．45。3个光照指数之间没有显著的好坏差别,呈现了相同的规律性。只是对于幼树死亡率的影响,散射光指数不如直射光指数敏感,同时也说明直射光对于幼树的生存具有更重要的意义。     

沿海沙质岸基干林带黑松防护林的更新方式

根据不同立地条件和不同类型基干林带黑松防护林更新试验结果，认为林冠下更新造林、留伐桩萌芽更新、隔行更新造林、人工促进天然更新以及带状(或块状)更新造林等方式适宜沿海基干林带黑松防护林更新改造。在基干林带前沿，立地条件较差，防护要求较高，宜采用林冠下更新、隔行更新和留伐桩更新等方式。在基干林带后沿，立地条件较好，防护要求相对较低的防护林，宜采用带状更新，更新带宽以30m左右为宜，最大不能超过60m。对于林下天然更新效果较好的成、过熟林带，可人工促进天然更新。     

黄土高原马栏林区主要乔木种更新研究

对黄土高原马栏林区以辽东栎(Quercus liaotungensis)和油松(Pinus tabulaeformis)为优势种的森林群落中5种主要乔木的幼苗和幼树种群进行统计学研究.结果表明:辽东栎、茶条械(Acer ginnala)和葛萝械(Acer grosseri)的幼苗和幼树在林冠层下占优势,具有较高的密度和出现频率.油松和漆树(Taxicodendron vernicifluum)幼苗虽较多,但幼树数量却较少.辽东栎逆J字型大小级结构表明其幼苗和幼树库的持续存在和较好的更新;辽东栎幼苗倾向于在林窗下出现,说明林窗可能有利于该种的更新;表明辽东栎种群林冠下幼苗库的更新和林窗更新对于维持该种群的稳定都具有较重要的作用.茶条械和葛萝械幼苗和幼树耐荫的生态学特性,使其倾向于占据林冠下层,说明茶条械和葛萝械林冠下充足的幼苗和幼树库是其更新的主要策略之一.从更新策略的角度来讲,更新生态位的差异可能是物种共存的原因,当然也包括其他的影响因素比如幼苗和幼树不同的生态学特性等.     

色季拉山急尖长苞冷杉天然更新影响因素

为了弥补高原高山森林天然更新研究的不足,促进急尖长苞冷杉Abies georgei var.smithii种群更新和恢复,通过野外样方调查,分析了海拔与坡向、种子质量、林隙等对急尖长苞冷杉种子特性和幼苗数量的影响,进而分析了林分郁闭度、种子带翅长度、种子质量、苔藓厚度、凋落物厚度与幼苗数量的相关性等。结果表明:由于海拔与坡向的不同,急尖长苞冷杉种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度均存在差异性,尤其是阴坡与阳坡种子带翅长度均表现为显著差异;阴坡种子千粒重分布范围为3.32~12.86 g,阳坡为3.72~14.68 g,阳坡种子质量要优于阴坡;在海拔3 800与3 900 m处千粒重表现为显著差异,阴坡与阳坡亦然。在阴坡与阳坡,种子带翅长度、种子去翅长度、种子宽度、种子厚度、种子千粒重随着海拔的升高均呈先升高后下降的趋势,幼苗数量亦然。林隙研究结果为天然更新幼苗数量林隙>林缘>林下。林分郁闭度、种子带翅长度、种子质量、凋落物厚度均呈显著正相关,苔藓厚度呈极显著正相关,说明这些因素可能有利于急尖长苞冷杉天然更新,其中苔藓厚度是影响其天然更新最重要的因子。     

矮砧和乔砧密植红富士苹果树冠层特性比较研究

[目的]比较分析矮砧和乔砧密植红富士苹果(Malus pumila Mill.)树冠层特性,为苹果矮砧密植的发展提供理论支持和科学依据。[方法]以7年生矮砧和乔砧密植红富士苹果树为试材,利用Hemi-View冠层测定和分析系统,分析了2种树体近树干处﹑树冠1/4处﹑株间和行间的冠型参数。乔砧园砧木为八棱海棠(Malus robusta Rehd.),矮砧园八棱海棠为基砧,矮化中间砧选择SH优系(SH40)。[结果]在树干处﹑树冠1/4处和株间,矮砧的叶面积指数显著大于乔砧树体,高出幅度分别为6.6%、11.0%和46.8%;而可视天空度矮砧小于乔砧,各项光立地系数以及冠层下的各辐射强度均是矮砧低于乔砧树。而在行间,矮砧的叶面积指数显著小于乔砧树,二者分别为1.05和1.53,可视天空度矮砧树大于乔砧树,各项光立地系数和冠层下的辐射均是矮砧树体高于乔砧树体。[结论]发展苹果密植栽培首先要选择适宜的砧穗组合,短枝富士/SH40/八棱海棠是苹果密植栽培的理想选择之一。     

基于Maxent模型预测水曲柳的潜在适生区

水曲柳（Fraxinus mandshurica）是国家二级保护植物,是北方为数不多的珍贵硬阔树种,经济价值较高。使用R数据包ENMeval优化后的最大熵模型（Maxent）,预测潜在适生区变迁过程,探索制约其潜在适生区发生变化的环境因子,进而识别可能引起迁移的气候异常因子。结果表明,受试者工作特征曲线下面积（AUC值）为 0.952 4,说明Maxent模型有很好的预测能力;水曲柳的现代高等适生区位于黑龙江和吉林东部、陕西南部以及甘肃东南部;影响水曲柳适生区变化的环境因子主要有年降水量、最暖季度平均气温、等温性、降水量季节性变化、海拔和最干月降水量,降水因子可能是制约水曲柳适生区变化的关键因子;水曲柳各时期的适生区范围变化较大,黑龙江、吉林、陕西为较为稳定的适生区,可能是水曲柳过去和未来稳定的避难所,未来高等适生区面积相对现代均有增加,推测水曲柳可能更加适应未来的高温环境。     

赤水河上游主要树种冠层持水能力

以赤水河上游32个水源涵养林树种为研究对象,采用标准枝浸水法测定树冠层的持水特征。结果表明:不同树种的冠层持水率存在差异,毛桐、南天竹、山胡椒等树种的冠层持水率较高,马尾松、楝树和香椿等树种的冠层持水率则较低;植株的胸径/地径、树高和冠长等生长性状与树冠层持水量总体呈现出显著的幂函数关系(p＜0.05),这对估算和预测树冠层持水量提供了一种便捷的方法;通径分析表明生长性状对杨树、柏木树冠层持水量的直接影响均为胸径＞冠幅＞冠长＞树高,对马尾松树冠层持水量的直接影响为冠长＞树高＞胸径＞冠幅,对杉木和丝栗栲树冠层持水量的直接影响为胸径＞冠幅＞树高＞冠长,说明胸径和冠幅对植株冠层持水量的影响较大。上述研究结果可用于赤水河上游水源涵养林的结构配置和调整,对指导水源涵养林建设具有重要意义。     

基于热暗点植被指数的马尾松林叶面积指数反演分析

为了减少单一角度卫星遥感与传统植被指数在LAI反演过程中的误差，提升马尾松林LAI反演精度，以福建省龙岩市长汀县河田镇马尾松林为研究对象，获取多角度无人机影像和马尾松林LAI实测数据。根据研究区不同波段热暗点指数、植被指数与实测LAI的相关关系，优化热暗点植被指数构建马尾松林LAI反演模型。结果表明，基于红光波段反射率计算的热暗点比值指数HDRI-r（R²=0.398）是研究区马尾松林LAI反演的重要辅助参数；将HDRI-r引入表征研究区冠层结构的传统植被指数NDVI、GNDVI、RVI、MSAVI、NRI、SIPI、VARI，构建的热暗点植被指数NHDRI与实测马尾松林LAI相关性最高，R²为0.406 5；引入热暗点信息的植被指数（NHDRI、GNHDRI、RHDRI、MSAHDRI、NRHDRI、SIPHDRI、VAHDRI）与实测LAI的拟合R²均>0.37，相较于对应的传统植被指数，R²分别提高了82%、333%、295%、161%、1 409%、380%、192%，热暗点信息与传统植被指数的结合能够缓解植被冠层光饱和现象，有效提高马尾松林LAI反演精度；研究区马尾松林LAI范围为0.11~4.28 m²/m²，总体水平偏低，与当地马尾松林以枝叶稀疏、矮小的“老头松”为主的实际情况相符。     

利用两水平非线性混合效应模型建立温州地区天然阔叶树树高曲线

以永嘉县四海山林场7 块天然阔叶林样地中602株林木为例,首先选用6种常用的树高曲线方程模拟该阔叶林主要树种的树高曲线,根据决定系数、均方根误差、平均相对误差3个统计量以及残差图检验,确定1个用于构建混合效应模型的基础模型。然后确定树种间的差异和样地间的差异作为随机效应,构建两水平的非线性混合效应模型,并利用AIC、BIC等指标评价不同混合模型的效果。结果表明,在树种水平和样地水平均同时考虑2个参数的随机效应时,模拟温州地区天然阔叶树树高曲线混合效应模型拟合效果最好,能够显著提高模型的拟合精度、大幅度减小模型误差;混合效应模型随机参数的方差协方差表明,天然阔叶树的树高曲线的变化主要受树种的影响,其次是样地的影响。