城市绿地园林树种叶面积指数测定方法研究——以小叶榕为例

分别采用半球面影像技术和LAI-2000冠层分析仪对华南地区最常用园林树种小叶榕(Ficus microcarpa)的叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)进行测定、比较和分析。研究表明,2种测量仪器所测LAI值存在极显著正相关(P<0.001);用半球面影像技术测量的LAI值与冠幅、胸径和树高之间也存在极显著一元线性关系,构建回归模型分别为:LAI=0.0444Cw+1.6526,LAI=0.0088D+1.8327,LAI=0.0543H+1.6404;通过模型可估测小叶榕单株的叶面积指数,达到95%的置信区间的估测值范围。     

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。     

两种测定天然次生林叶面积指数方法的比较

采用叶面积指数直接测定方法（称重法）与间接测定方法（冠层分析仪测定法）,对帽儿山天然次生林区叶面积指数进行测定,运用相关性分析和对比分析对测定结果进行研究。研究结果表明,直接测定法结果为实测叶面积指数,间接测定方法结果小于前者,精度比前者低25％-40％,但两组结果相关关系显著,间接测定值能较好地反映林木的叶面积指数大小变化。天然次生林中林层结构对冠层分析仪测定有很大的影响,是造成两种方法差异的主要原因。     

森林冠层结构的生态学研究现状与展望

林冠是树木光合作用的主要层次,林冠结构造成的林下光环境差异对于植物的生长和群落的更新演替有着重要的生态学意义。冠层结构的重要作用已引起全球生态学家的高度重视,国际科学界已举行了三届国际冠层大会,认为合作并发展全球冠层研究计划是必须的。文章较系统地介绍了国内外冠层结构、林内环境、林下植被组成及土壤环境之间的一系列相互关系的研究进展,并将近年来有关森林冠层结构最新研究方法作简单介绍,为今后的同类研究提供参考。     

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。     

川西亚高山暗针叶林叶面积指数的季节动态与空间变异特征

应用Li-cor LAI-2000植物冠层分析仪,研究生长季节川西亚高山暗针叶林叶面积指数(LAI)的时间动态, 比较4种岷江冷杉林分LAI的差异性,分析LAI与海拔和坡向之间的关系,探讨林分尺度和小流域尺度上LAI的空间变异性.结果表明:川西亚高山暗针叶林小流域LAI的季节动态变化规律明显,为单峰曲线,峰值(5.82±1.32)出现在8月中旬;4种岷江冷杉林LAI平均值为5.44±0.83,不同林分之间LAI差异极显著(p＜0.001),LAI顺序为:藓类-箭竹-岷江冷杉林＞草类-箭竹-岷江冷杉林＞草类-杜鹃-岷江冷杉林＞藓类-杜鹃-岷江冷杉林;随着海拔升高,LAI先增加,后减小,转折点出现在海拔3 000 m处,LAI(y)与海拔(x)之间的回归方程为:y= -22.408 6 0.019 6x-0.000 003 360 1x2 (R2 = 0.999 6, p＜0.001, n=12);半阴坡LAI(5.51±0.91)比半阳坡(5.36±0.72)大,差异显著(p＜0.05);林分尺度上的LAI变异系数(10.02%～12.22%)约是小流域尺度上的(19.79%～22.80%)1/2,随着海拔升高,其变化比较复杂,3 800 m处最大(23.09%),3 500 m处最小(7.64%),且半阴坡(16.58%)＞半阳坡(13.44%).     

城市森林降温效应影响因素研究进展

城市森林是缓解城市热岛效应的重要绿色基础设施。本文探讨影响城市森林降温效应的内、外因素及作用机制,为优化城市森林结构、缓解城市热岛效应提供参考。影响城市森林降温效应的内部因素从单木尺度上主要有树种、树冠结构和树冠形状,从林分尺度上主要有林分类型、林分结构、绿量、林分面积和形状,城区尺度主要应用遥感方法对城市森林降温效应进行研究,主要指标有归一化植被指数、叶面积指数和景观格局指数;影响城市森林降温效应的外部因素有气候、地面类型和经营措施等;内部因素及外部因素通过影响林内外能量的流动和交换,共同影响城市森林降温效应。缓解城市热岛效应,一方面要加强理论研究,重视温度场理论,结合地面观测与遥感解译,充分研究林分结构与城市森林能量传输的关系,另一方面需加强城市森林的经营管理,从促进热量交换的角度优化林分结构,合理布局城市建筑、森林和水体等基础设施,实现降温效应最大化。     

不同林龄马尾松人工林叶面积指数的测定

[目的]以评估光学仪器法测定马尾松人工林叶面积指数(LAI)的精度、量化不同因素的影响,以异速生长方程法测定LAI为参考合理校正光学仪器法测量值,为马尾松林LAI的精准测定提供技术支持.[方法]以贵州省黔中地区马尾松人工幼龄林(8 a)、中龄林(13 a)、近熟林(22 a)及成熟林(30 a)为对象,采用半球摄影(D...     

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。     

Importance of woody materials for seasonal variation in leaf area index from optical methods in a deciduous needleleaf forest

Woody materials (woody area index, WAI) is a key error source in estimating leaf area index (LAI) by optical methods, but how to correct the error caused by WAI during different seasons has not reached consensus. In this study, effective plant area index (PAI_e) was first estimated using two indirect optical methods (digital hemispherical photography, DHP, and LAI-2000) in a deciduous needleleaf forest, and then four different schemes for correcting the contribution of WAI to PAI_e were tested here. We also directly estimated the seasonality of LAI by a litter collection method and an allometric method. Directly subtracting WAI from PAI resulted in a greater degree of uncertainty in correcting seasonal changes of PAI_e from both DHP and LAI-2000. Therefore, we introduced a new correction factor, the stem-to-total area ratio, which was reasonable and useful for quantifying seasonal changes in the contribution of WAI to PAI_e. We finally recommend a practical scheme for correcting PAI_e from both DHP and LAI-2000, with accuracies as high as 88% and 87% during most growing seasons, respectively. Additionally, LAI values estimated from allometry were concordant with those estimated from litter collection, indicating that the allometry method is useful for tracking seasonal changes in LAI.     

Dynamics of leaf area index and canopy openness of three forest types in a warm temperate zone

Deciduous broad-leaved forests (DBF), Larix principis-rupprechtii (LF) and Pinus tabulaeformis plantations (PF) are three typical forest communities in the warm temperate zone of the Dongling Mountains. In this study, we used an indirect method, hemispheric photography, to measure and analyze the dynamics of leaf area index (LAI) and canopy openness of the three forest communities. The results show that the LAI values of DBF and LF increased gradually with plant growth and development. The highest LAI value appeared in August, while canopy openness changed inversely with LAI. The lowest value appeared in November. DBF maintained a higher LAI in August and had a more open canopy in November compared with LF. For PF, we observed little changes in the LAI and canopy openness which was attributed to the leaf retention of this evergreen species. However, a similar relation between LAI and canopy openness was found for the three forest communities: canopy openness varied inversely with LAI. The relation is exponential and significant. Therefore, canopy openness is a good indicator of LAI in forests. This result can be used to test the validity of the LAI based on remote sensing and to provide a reference for the study of the canopy heterogeneity and its effect. This also benefits modeling for fluxes of carbon, water and energy from the level of the stand to landscape. __________ Translated from Journal of Plant Ecology, 2007, 31(3): 431–436 [译自: 植物生态学报]