【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(Digital hemispherical photography, DHP)和LAI—2200植物冠层分析仪(LAI—2200)两种光学仪器法估测林冠LAI,量化木质比例(Woody-to-total area ratio,木质部面积占叶片和木质部总面积的比例)、集聚指数(Clumping index,冠层水平上的集聚效应)和针簇比(Needle-to-shoot area ratio,簇内水平上的集聚效应,即针叶面积与样簇面积比)对光学仪器测定值的影响。同时以异速生长方程法测定值为参考,评估和校正两种光学仪器法测定LAI的精度。【结果】马尾松针簇比为1.51～1.70,随着林龄的增大呈显著增大趋势(P <0.05);木质比例在0.01～0.14之间,表现为幼龄林<成熟林<近熟林<0.83。【结论】基于异速生长方程法和两种光学仪器法(DHP和LAI—2200)构建的回归方程适用于马尾松人工林有效LAI的校正,而合理量化木质比例、集聚效应及针簇比等误差源是提高光学仪器测定LAI精度的关键。

【目的】评价光学仪器法测定马尾松林叶面积指数（LAI）的精度，为准确监测马尾松林LAI季节动态提供技术支持。【方法】以凋落物法测定值代表马尾松林真实的LAI，对展叶调查、异速生长方程法和光学仪器法（半球摄影法和LAI-2200植物冠层分析仪）获取的马尾松林LAI季节动态进行评估，并量化不同因素包括集聚指数（Ω_E）、木质比例（α）和针簇比（γ_E））对光学仪器测定值的影响。【结果】马尾松林内主要树种的平均叶寿命为1.53～1.94，比叶面积（SLA）差异较大（99.15～278.33 cm~2/g）。不同方法测定马尾松林LAI的季节动态均呈单峰形变化模式，且在7月达到峰值。在各调查时期，凋落物法的测定值与异速生长方程法的测定值差异不显著。半球摄影法测定的有效叶面积指数（L_e）比凋落物法、异速生长方程法的测定值分别低估了49%～64%和47%～61%;LAI-2200植物冠层分析仪法测定的L_e低估了25%～44%和20%～42%。半球摄影法测定的L_e经自动曝光、α、Ω_E及γ_E校正后，精度明显提高，比凋落物法、异速生长方程法平均低估了8%和5%;LAI-2200植物冠层分析仪法测定的L_e经α、Ω_E及γ_E校正后，其精度大幅度提高，比凋落物法、异速生长方程法平均低估了6%和2%。【结论】考虑影响光学仪器法测定LAI的因素后，半球摄影法和LAI-2200植物冠层分析仪法测定的LAI精度得到明显提高，表明两种光学仪器法均能相对准确地测定马尾松林LAI的季节动态，可为不同区域马尾松林LAI季节动态的研究提供方法参考。

以浙江江山、衢县的马尾松幼龄林为试材，测定了马尾松、阔叶下木、草本层的绿色生物量（即鲜叶量）和叶面积，并建立了乔木层、灌木层和草本层的绿色生物量同郁闭度或盖度的回归方程，总结出浙西山地马尾松幼龄林林分的叶面积指数。

叶面积指数(LAI)是植物的重要结构变量,可以较好地反映植物冠层特征,构建该指标的有效反演模型是实现马尾松毛虫害空间监测与预警的必然要求。以在三明市、将乐县、沙县、南平市等4个县(市)测定的马尾松有效叶面积指数及同时段HJ-1 CCD多光谱遥感影像为基础数据,分别建立LAI与NDVI、TNDVI、DVI、RDVI、RVI、PVI、SAVI、MSAVI、MCARI等9个植被指数的一元线性、乘幂、指数、对数与二次曲线模型。结果表明:(1)上述9个植被指数均与马尾松有效叶面积指数显著相关;(2)R2、RMSE及预测精度等指标显示,以TNDVI与MSAVI作为自变量的乘幂、指数模型是马尾松毛虫主要寄主...

在具有半干旱气候的宁夏固原六盘山区叠叠沟小流域,于2009年整个生长季内(5—10月)监测了典型阴坡坡面上的华北落叶松人工林不同坡位的7个样地的林冠层、林下灌木层和草本层的叶面积指数(LAI)的数量变化和季节动态。结果表明:(1)华北落叶松不同样地的林冠层LAI随坡位升高的变化趋势基本上是逐渐减小,从坡下部的1.52 2.95减少到坡顶部的0.15 0.27;林下灌木层LAI是先增加后减小,从坡下部的0.05 0.06增加到坡中上部的0.73 1.01后再减小到坡顶的0.19 0.30;草本层的LAI随坡位上升不断增加,从0.18 0.36增加到0.19 0.75。(2)林冠层和草本层的LAI...

叶面积指数(LAI)是反映森林冠层结构的重要参数,通常情况下,用光学仪器测定的LAI值偏低需要进行校正。该文使用数码植物冠层图像仪(CI-110 DPCI)测定鹤山丘陵3种人工林(马占相思林、针叶林和荷木林)的有效叶面积指数(LAIe),用直接测定法得出的LAI对LAIe进行校正,并分析冠层LAI的季节变化特征。结果表明:LAIe明显低于LAI,两者存在密切的相关关系(P<0.01);拟合的经验方程适用于校正相应林分的LAIe。3种人工林冠层的LAI总体上没有明显的季节变化;荷木林的年平均LAI最高(6.56),其次为马占相思林(3.94),针叶林最低(3.76),荷木林的LAI明显高于另两种...

[目的]研究了马尾松从幼龄林至成熟林生长序列中的土壤有机C、全N、全P含量及其生态化学计量特征,以丰富该区域马尾松生态系统生态化学计量学领域的基础研究。[方法]以广西凭祥4个林龄(6、16、23、35 a)马尾松人工林为研究对象,每个林龄选取3块林分,每个林分内设置一个400 m2的调查样地,按照0 20、20 40、4060 cm三层土层取样,采用不同林分土壤化学计量的对比实验测定土壤CNP,采用单因素方差分析的LSD法进行显著性检验。[结果]表明:4个林龄马尾松人工林0 20 cm土壤有机C、全N、全

采用以空间代时间的径级标准木收获法 ,研究了从幼林到成熟林的 5种不同林龄的林分生物量。结果表明 :树木干物质是按一定比例分配到各器官 ,其比例与径阶大小无关 ,而与发育阶段有关。林分平均木及林分各器官生物量均随林龄增加而增加 ,平均木在 18　 2 2a生物量年增加速率最大 ,而林分是在 12　 18年生。树干生物量所占百分比 (占 4 8%以上 )随林龄增加而增加 ,而枝、叶、皮刚好相反 ,18年生以前 ,根所占百分比随林龄增加而下降 ,此后趋于稳定。各器官所占百分比由大到小依次为 :干、枝、根、皮、叶。 8、12、18、2 2、30年生的林分乔木层生物量分别为 :33.94、89.94、...

叶面积指数(LAI)是森林生态系统的重要结构参数,用来反映植物叶量和群体生长特征[1-4],对生态系统水分和养分循环、地表和大气之间的相互作用等诸多过程都有重要影响[5-6],广泛应用于植物生态、植物生理、生态水文以及一些交叉学科的研究中,也可作为科学培育森林、评价林分质量的定量指

【目的】精确估测银杏人工林有效叶面积指数(eLAI),以更好了解银杏人工林的生长和竞争、理解人工林生态系统的功能和生产力。【方法】基于多旋翼无人机激光雷达(LiDAR)系统获取的点云数据,结合45块地面实测样地数据,使用孔隙度模型法(通过计算点云的冠层穿透率,根据Beer-Lambert定律计算有效叶面积指数)和统计模型法(首先通过地面实测的有效叶面积指数和所提取的LiDAR特征变量建模,然后借助拟合的模型估测有效叶面积指数)对我国典型银杏人工林进行样地尺度的有效叶面积指数估测。【结果】1)使用统计模型法估测eLAI时,仅利用LiDAR高度特征变量估测精度为R2=0. 38(rRMSE=54%),引入其他特征变量(冠层密度特征、冠层容积比以及强度特征变量)后精度分别达到R2=0. 64(rRMSE=26%)、R2=0. 61(rRMSE=28%)、R2=0. 74(rRMSE=23%); 2)根据Cover将样地分组建模后发现,分组建模的精度优于不分组建模的精度;3)孔隙度模型法估测有效叶面积指数的精度为R2=0. 71(rRMSE=32. 0%)。【结论】结合多组LiDAR特征变量估测有效叶面积指数能够充分挖掘LiDAR数据包含的冠层结构特性,从而提升估测精度;同时,使用孔隙度模型法可以有效估测银杏人工林有效叶面积指数。无人机LiDAR点云在估测银杏人工林有效叶面积指数上具有较好的潜力。

本文对集约经营与粗放经营杨树人工林分的叶面积垂直分布及其季节动态变化进行了对比研究。结果表明 :集约经营林木叶面积的数值明显大于粗放经营林木的叶面积数值 ;林木个体间叶面积差异显著 ,且与林木个体的胸径大小成正比。整个生长季节内 ,集约经营林木冠层叶面积数值较大 ,林分生长季节较长 ;而粗放经营林木叶面积相对较小 ,生长季较短。叶面积较大 ,生长季较长是导致集约经营林分生产力较高的主要原因之一。通过研究 ,建立了生长季不同时期内 ,集约经营与粗放经营林木累积叶面积指数垂直分布的拟合模型 ,可用于对叶面积的估算。该研究为进一步探讨杨树人工林冠层光分布、计算冠层光合产量奠定了基础 ,为我国杨树人工...

总结不同空间尺度森林叶面积指数(LAI)的估算方法,并讨论这些估算方法的优缺点与发展趋势:通过地面实测来估算小尺度的森林LAI,包括破坏性采样法、落叶收集法、异速生长方程法、光学仪器法和倾斜点嵌块法;通过遥感反演估算区域乃至全球尺度的森林LAI,包括统计模型法、基于冠层物理特征与反射特性的冠层反射模型法、人工神经网络技术及查表法。

本文用几种方法计算出山西太岳森林经营局好地方林场一片34年生油松人工林的叶面积指数(Leaf Atea Index)为13.088 5.总叶面积的60%多分布在3～6m深的冠层内,叶面积最大层位于林冠中部4～5m处.一年生叶面积最大层在林冠的中部偏上约1m,三年以上生(包括三年生)叶面积最大层在林冠中部稍偏下,二年生叶面积最大层在林冠中部.对整个林分来说,不同年龄的叶面积大致相等.光在林冠中的透射和被吸收与叶在林冠中的分布密切相关.林冠的消光系数为0.3779.

【目的】使用离散型激光雷达数据反演叶面积指数(LAI)的过程中,数据预处理的关键步骤为激光雷达滤波。穿透指数(LPI)作为反演过程中的重要变量,需要根据点云的类型计算,从而直接受到滤波精度的影响。因此,滤波算法的精度能间接影响到反演LAI的精度。虽然滤波算法不断改进,滤波精度逐渐提高,应用在越来越多的场景,但关于不同滤波算法对反演LAI精度影响的探讨较少。【方法】本文通过对机载LiDAR滤波算法历史、发展和现状的调研,最终选择混合滤波算法(Hybrid)、自适应不规则三角网滤波算法(ATIN)、形态学滤波算法(Morph)和基于坡度滤波算法(Slope)为研究对象;分别使用这4种算法,得到点云中的地面点;根据Beer-Lambert定律,反演帽儿山国家森林公园落叶松林和榆树林的LAI;以经过评估的精度更高的Hybrid算法为标准,计算另外3种算法的滤波精度和LPI偏差;对比分析LAI反演模型的平均精度;最后,通过分析不同误差来源的影响强度,确定了反演LAI时较好的滤波算法。【结果】在最佳的采样半径下,经过Hybrid、ATIN、Morph和Slope滤波算法处理,LAI反演模型的平均精度,在落叶松林,R2分别为:0.900 3、0.876 3、0.892 5、0.877 0;RMSE分别为:0.105 6、0.134 5、0.109 7、0.133 2;在榆树林,R~2分别为:0.914 4、0.903 0、0.887 2、0.900 0;RMSE分别为:0.269 0、0.201 7、0.189 4、0.207 0。在落叶松林,I类误差较大的Morph算法,能保证较高的模型精度;而Ⅱ类误差较大的Slope和ATIN算法对应的反演模型精度较低。【结论】经不同滤波算法处理得到的LAI反演模型精度存在差异,经混合滤波算法处理其对应的LAI反演模型精度更高,形态学滤波算法的滤波精度较低,对应的反演模型精度较高;滤波算法导致的Ⅰ、Ⅱ类误差中,Ⅱ类误差对LAI反演模型的影响更大。

【目的】探讨叶面积指数(LAI)的空间异质性及其影响因素,以期为准确地获得局域、区域等大尺度上LAI的空间分布特征提供参考依据。【方法】依托黑龙江丰林国家级自然保护区30 hm2典型阔叶红松林动态监测样地,首先通过LAI与胸高断面积间的经验模型得到阔叶红松林内红松、冷杉、紫椴、硕桦、裂叶榆和色木槭6种主要树种及林分水平上的LAI,然后采用半方差函数和Kriging空间插值等地统计学方法分析LAI的空间异质性特征以及与地形因子(海拔、坡度、坡向和曲率)的相关关系。【结果】主要树种LAI的变异系数均大于10%,具有中等或强变异性,且变异程度表现为裂叶榆>硕桦>紫椴>红松>色木槭>冷杉。红松LAI的空间结构比(块金值(C0)/基台值(C0+C))为0.50,具有中等程度的空间自相关,而其他5个树种的比值均低于0.25,具有强烈的空间自相关;主要树种LAI的变程范围为24 m(紫椴)～126 m(红松)。红松、裂叶榆和色木槭的空间异质性具有较明显的各向异性结构特点,且红松的LAI在240 m尺度范围内时,东西方向(0°)上的空间异质性明显大于南北方向(90°),240 m以后出现相反的结果。红松的LAI与海拔、坡度、坡向和曲率4个地形因子均呈极显著正相关(P<0.01),其他树种的LAI与地形因子也表现出不同的相关关系。【结论】LAI的空间异质性不仅与研究尺度相关,而且与方向相关;地形因子对LAI空间分布的影响存在种间差异,但整体来看,4个地形因子均对LAI的空间分布存在显著影响。