抚育间伐对栓皮栎人工林及其目标树光环境的影响

为了探讨抚育间伐对栓皮栎人工林及其目标树光环境的影响,在登封林场40a生栓皮栎人工林内设置了2块面积为1hm~2固定样地(分别为间伐和对照样地),采用半球面影像技术和植物冠层技术获取了全林及目标树冠层图像,比较分析了间伐和对照样地冠层结构和光环境指标差异规律。结果表明,间伐样地林冠开度和林下光照辐射显著低于对照样地(P0.05),而叶面积指数和光照消减率则显著高于对照样地(P0.05);林冠开度与林下光照呈极显著正相关关系(P0.01),叶面积指数与林冠开度、林下光照呈极显著负相关关系(P0.01);间伐样地径阶为14,16,18cm的目标树平均叶面积指数均显著低于对照样地相应数值(P0.05),但间伐样地径阶20cm的目标树平均叶倾角和漫射透射系数均显著高于对照样地相应数值(P0.05)。抚育间伐改善了林分的冠层结构,林下光照强度增强,目标树光合有效辐射增加,光合能力得到明显提升。研究结果对于栓皮栎人工林大径材培育和制定人工促进天然更新措施具有一定参考价值。     

上层冠层因子对马尾松肉桂复层林下层林分生物量的影响

采用标准地定位监测方法,选取不同栽培模式马尾松(Pinus massoniana)肉桂(Cinnamomum cassia)人工复层林上层林冠的叶面积指数、平均叶倾角、直接辐射透过系数、散射辐射透过系数、消光系数等5个冠层因子作为影响下层林分生长的光环境指标,利用主成分分析法研究影响肉桂林分生物量的主要光环境影响因子。结果表明,不同上层密度光环境下的肉桂各器官生物量变化明显;在主成分分析中,马尾松冠层叶面积指数、平均叶倾角和直接辐射透过系数三者的方差贡献率累计达到99.37%,是影响下层林生长的主导光环境因子;肉桂生物量的主成分回归模型具有良好的拟合度,从回归模型中可得出影响肉桂生物量的主要因子是上层林冠层的直接辐射透过系数。     

马尾松、红锥混交林林冠结构的研究

本研究通过对马尾松、红锥混交林及马尾松纯林的林冠结构及叶面积指数进行了对比分析。结果表明,混交林分两树种的林冠是镶嵌分布,林分总叶量平均比松纯林的高40.2％,林冠长比松纯林长69.13％,透光率只占松纯林的26.35％—66.62％,提高了叶面积指数,比松纯林的高64.59％。说明混交林比纯林更充分地利用太阳光能,提高林分生物生产力。     

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。     

不同密度和修枝强度对猴樟人工林冠层特性的影响

2009年采用正交区组设计不同密度、不同修枝强度和不同修枝时间3个试验因素对贵州省修文县2年生猴樟(Cinnamomum bodinieri)人工林冠层特性的影响,2011年调查结果表明:猴樟人工林密度为2 505株/hm~2时,各处理叶面积指数较高,为0.64~1.28,叶平均倾角为13.87~14.51°,透光率较大为0.21~0.49;密度为3 330株/hm2时,叶面积指数为0.76~1.52为最高;密度为1 665株/hm2时,叶面积指数为0.54~0.94,叶平均倾角为10.19~10.84°,透光率最大为0.21~0.58。修枝处理的猴樟林分冠层结构优于不修枝的林分。修枝季节对于猴樟林分冠层的影响不大。猴樟人工林在密度为2 505株/hm~2、修枝强度为1/3、修枝季节为春季的组合为猴樟人工林冠层结构的最佳组合。     

中山市防火林带树种组成与冠层结构

防火林带的树种组成与冠层结构可影响林带的防火功能。为评价中山市防火林带的树种组成 和冠层结构,对中山市防火林带树种进行了调查,并在防火林带中选取了9 个典型林带类型,建立标准 地,对其树种组成与冠层结构进行了对比研究。结果表明：中山市13 个镇区的生物防火林带共应用了31 个树种,隶属17 科24 属,豆科、山茶科和樟科树种最多,数量最多的有荷木Schima superba、马尾松 Pinus massoniana、台湾相思Acacia confusa、柠檬桉Eucalyptus citriodora、米老排Mytilaria laosensis;以 针叶树为主的针叶林林冠开度最大,达38.07%,林下植物相对茂盛,分别以米老排和杨梅Myrica rubra 为主的阔叶混交林林冠开度最小,分别为12.36% 和13.88%。米老排与杨梅为主要树种的阔叶林林冠开 度比以马尾松为主的针叶林的林冠开度要小,阔叶林的冠层郁闭度较高;自然保护区核心区针阔混交林 的叶面积指数最大,达2.64,显著高于马尾松纯林和马占相思Acacia mangium、荷木和藜蒴Castanopsis fissa 等阔叶混交林,为0.99 和1.65;山脚的荷木林地、荷木与马尾松的混交林和以米老排为主的阔叶混 交林的林下光照较弱,林下植被稀少,冠层结构较为疏散,是较好的防火林带。对现有防火林带的林分 改造,如增加经济林木、果树等阔叶树种,可进一步提高防火林带的防火作用。     

基于粗糙集的林木冠层结构和光分布对净光合速率影响研究

以广东省东莞市大岭山森林公园33个乡土树种为研究对象,使用半球面影像技术和Li-6400光合仪分别获取林木冠层结构、光分布和光合作用指标,用方差分析和粗糙集理论进行评价。结果表明,林冠开度、叶面积指数、林下直射光、林下散射光、透光率和净光合速率均在各树种间存在极显著差异(p<0.0001),各指标在树种间的变化幅度也各不相同,其中林冠开度、林下直射光、林下散射光和透光率的变化幅度均超过了20%,分别为29.95%、20.40%、23.77%和22.56%,而叶面积指数和净光合速率的变化幅度分别为3.24和7.80。林冠结构和光分布均对林木净光合速率有重要贡献,但其影响程度不同。其中林冠开度最大,重要值为1/11,其余几项指标对光合作用的重要性相同,为2/33,略小于林冠开度的重要性。在评价林木冠层结构和光分布对净光合速率的综合影响力中,林冠开度贡献的权重最大,为0.27,林下直射光、林下散射光和透光率贡献的权重均为0.18。冠层结构和光分布对林木净光合速率的综合影响力在一定程度可指示冠层结构和光分布的合理性,与林木净光合速率大小不存在线性正相关关系,它只表明冠层结构和光分布对林木净光合速率的影响程度。     

广西猫儿山典型植被林冠结构比较研究

运用LAI-2000冠层分析仪对广西猫儿山3种典型森林植被进行叶面积指数测定,对比3种典型森林植被叶面积空间分布以及其水平空间分布的均匀性。结果表明,(1)杉木林、木荷林和毛竹林叶面积指数水平分布由内向外逐渐减小,叶面积指数与距林冠投影中心距离呈二次函数关系;(2)杉木林叶分布的最大值在树冠顶部,从上到下叶面积指数逐渐下降;而木荷林从上层到下层叶面积指数呈增加的趋势;(3)杉木林的冠层在水平空间分布的均匀性要好于其他2种林型,毛竹林分布均匀性最差。本研究对揭示不同林型叶面积在森林植被中的空间格局,探究林冠结构和水文过程的关系,具有重要的理论和实践意义。     

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)。     

林冠结构、辐射传输与冠层光合作用研究综述

林冠内辐射的分布常用泊松分布、二项分布等来描述,主要取决于叶片的空间散布和状态。冠形与辐射分布和冠层光合作用密切相关,影响程度与地理纬度、太阳高度、林分密度等有关。叶片方位角为随机分布通常是合理的假设。叶倾角分布对叶片尺度的辐射吸收和光合作用是十分重要的,但在冠层尺度上的影响则小得多,并与其它冠层结构因素有关。由于叶倾角的测定十分困难,因而球面和椭球面叶倾角分布是常用的假设。不同的树冠分布方式及在     

惠州粉单竹林冠结构与林地植物多样性研究

对不同立地粉单竹林进行了群落调查,分析了不同立地竹林的林冠结构和林地植物物种多样性。其结果显示,3种不同立地条件粉单竹林林冠特征差异较大,林下植物多样性也存在较大差异,以水边的粉单竹林冠层的林冠开度最小,叶面积指数最大;以山坡的粉单竹林林下植物多样性最好。     

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。     

桃树不同留枝量对冠层参数变化及果实产量和品质的影响

应用HEMIDIG数字冠层分析仪研究6年生燕红桃树不同留枝量(1 029、918、774、542个)的冠层参数变化,以及不同留枝量对果实产量和品质的影响。结果表明:不同处理的总透光比、冠层下总辐射、冠层下总直射辐射、冠层下总散射辐射在5月6日至6月10日下降幅度较大,6月10日以后,呈缓慢下降趋势,每株留1 029个枝的参数均最小,每株留542个枝的参数均最大;而叶面积指数与总透光比等指标变化趋势相反。每株留918个枝的果实品质及单株产量均显著高于其它3个处理;通过传统方法测定叶面积指数及总透光比与冠层分析仪测定发现,冠层分析仪测定的叶面积指数及总透光比与传统方法呈极显著正相关,表明冠层分析仪可用于桃树冠层结构的研究。     

冠层结构对林下经济植物的影响

应用美国Co-operatively公司生产的DELTA-T冠层分析仪及软件,对辽东地区5种林下经济植物生长区域林下光环境特性和冠层结构指标光合光量子通量密度(PPFD)、总空隙度(gap fraction)、叶面积指数(LAI)、平均叶倾角(MLA)等的研究结果表明,大叶芹和五味子更喜欢林下直射光,而移山参、穿龙薯蓣和细辛更适应林下散射光。     

油松人工林叶面积指数与其生物量及生长因子关系的研究

选取内蒙古大青山区30a生油松人工林作为标准地,研究了其叶面积指数与生物量之间的关系及叶面积指数与各相关生长因子之间的关系,结果表明:1)油松单株各龄叶的叶面积与其叶生物量均呈正相关直线;油松叶面积指数与单位样地面积叶生物量关系可模拟为:y=k-aEXP(-bx)。整个生长季叶生物量达到最大时的叶面积指数变动范围为10.75~16.19。2)油松单株各龄叶面积与总叶面积的关系可模拟为y=aEXP(-b^xk)。3)林分叶面积指数与其胸径的关系,经比较分析y=aEXP(-b/^xk)(x为平均胸径,y为叶面积指数)的模拟效果最好。叶面积指数随着平均胸径的增大而逐渐减小直至最后达到稳定。     

杨树人工林冠层光合辐射分布的研究

通过对集约经营与粗放经营杨树人工林冠层上部,下部太阳总辐射和光合有效辐射（ＰＡＲ）的实测数据进行分析,建立了其相互转换的关系方程;研究了ＰＡＲ的日、季变化特征;根据Ｂｅｅｒ－Ｌａｍｂｅｒｔ方程,结合林分生长季内的叶面积动态及林冠各层次的叶面积指数（ＬＡＩ）,计算出生长季内各天的消光系数（Ｋ）及任一时刻冠层内不同深度的光分布,并对ＰＡＲ的透过率与林分消光系数Ｋ及累积叶面积指数之间的相互关系进行了研究     

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。     

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。     

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。     

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.