【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。

本文依据２０１２年黑龙江省胜山阔叶红松林１０．４ ｈｍ～２大型样地全面实测数据，基于移动窗口法、ＧＩＳ技术分析其乔木层生物量空间格局的尺度效应，探究其群落空间结构研究的最小面积，并用计算机模拟随机抽样进一步验证。结果表明：１）通过对１０～９０ ｍ各个尺度下的样地生物量误差空间分布栅格图的分析，胜山阔叶红松林乔木层生物量空间结构存在着最小研究面积０．４９ ｈｍ～２，不仅具有与样地相同的生物量密度，还能够完整地体现出胜山阔叶红松林生物量的空间变异性，准确地反映其群落结构的真实特征，这为更加精确地估算阔叶红松林生物量提供了理论依据；２）通过计算机模拟随机抽样验证了用移动窗口法所确定的最小面积是准确的．．．

【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。

叶面积指数(LAI)是森林经营管理的一个重要参数,亦是众多基于土壤、大气和植被相互作用的森林经营管理动态模型的关键输入变量之一,但目前获得大尺度、高空间分辨率的LAI精确估计仍十分困难。以川西南山地常绿阔叶林为研究对象,基于地面调查的83个20 m×20 m样地和SPOT5遥感数据,运用不同的方法,估测了区域森林有效叶面积指数(LAIe)。利用遥感数据作为辅助变量,比较了来自遥感数据的直接辐射关系法(DRR)和地统计学方法协同克里格(CK)、回归克里格(RK)的LAIe空间分布差异。此外,运用反距离权重(IDW)、全局多项式(GPI)、普通克里格(OK)、泛克里格(UK)等方法也对LAIe进行...

【目的】以小兴安岭典型阔叶红松林样地为研究对象,分析2010、2015和2020年群落幼树非空间结构动态变化和群落幼树的空间结构动态变化,旨在了解群落的演替趋势、不同尺度下幼树分布特征变化以及不同生长阶段在空间分布上的相关性如何变化,为森林群落动态长期监测研究、维持群落结构、恢复群落生物多样性和合理经营管理提供科学依据。【方法】以研究区阔叶红松林固定监测样地的长期调查数据为基础,在此基础上选取了生长情况较好的200 m×200 m的典型阔叶红松林进行研究,计算2010、2015和2020年样地内不同生长阶段乔木物种及数量变化,群落幼树的物种组成、径级结构和物种多样性动态变化,并且运用O-ring函数分析幼树空间分布和幼树与小树、大树空间关联性。【结果】在3次调查中,乔木物种数保持不变,但个体数呈现先增加后减小的趋势;2015和2020年小树新增个体数均高于转移个体数,但是2020年较高的枯死率逆转了小树的增长趋势,阔叶树的物种数和株数都远远大于针叶树,幼树优势物种组成基本保持不变;随着尺度的增加,幼树的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数都先急剧增加后趋于平缓,Pielou均匀度指数先明显下降后趋于平缓;另外,在200 m×200 m的空间尺度下,随着时间的增加,Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈先减小后增加的趋势,Pielou均匀度指数持续增加。随着时间的增加,小树和大树的平均胸径均有增加,2020年幼树的平均胸径显著减少。3次调查幼树的空间分布格局类似,在小尺度表现为聚集分布,随着尺度的不断增大,种群的空间格局变为随机分布或均匀分布。在3次调查中,幼树和小树的空间关联性类似,在小尺度上呈正相关性,随着尺度的增加,相关性减弱,两者变为无相关性,但是在中等尺度上和大尺度上存在部分负相关性;幼树和大树在大多数尺度上呈无相关性或正相关性,但是在小尺度和中等尺度上仍然存在负相关性。【结论】阔叶树在此群落中占有重要地位,随着时间的改变,幼树物种组成基本保持不变,物种多样性指数的变化主要是由偶见种引起的,偶见种对维持群落生物多样性机制具有重要影响,群落处于稳定变化中。幼树和小树在小尺度竞争较小,相互依赖,而在中等尺度上和大尺度范围内上层林木具有较强的竞争资源能力;幼树和大树整体上竞争较小,在部分尺度上由于形体差异很大,较大的个体可能对较小的个体产生排斥。该群落在10 a间进行的是正向演替,群落空间格局更加稳定和理想,为相对稳定的森林群落。

【目的】以小兴安岭典型阔叶红松林样地为研究对象，分析2010、2015和2020年群落幼树非空间结构动态变化和群落幼树的空间结构动态变化，旨在了解群落的演替趋势、不同尺度下幼树分布特征变化以及不同生长阶段在空间分布上的相关性如何变化，为森林群落动态长期监测研究、维持群落结构、恢复群落生物多样性和合理经营管理提供科学依据。【方法】以研究区阔叶红松林固定监测样地的长期调查数据为基础，在此基础上选取了生长情况较好的200 m×200 m的典型阔叶红松林进行研究，计算2010、2015和2020年样地内不同生长阶段乔木物种及数量变化，群落幼树的物种组成、径级结构和物种多样性动态变化，并且运用O-ring函数分析幼树空间分布和幼树与小树、大树空间关联性。【结果】在3次调查中，乔木物种数保持不变，但个体数呈现先增加后减小的趋势；2015和2020年小树新增个体数均高于转移个体数，但是2020年较高的枯死率逆转了小树的增长趋势，阔叶树的物种数和株数都远远大于针叶树，幼树优势物种组成基本保持不变；随着尺度的增加，幼树的丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数都先急剧增加后趋于平缓，Pielou均匀度指数先明显下降后趋于平缓；另外，在200 m×200 m的空间尺度下，随着时间的增加，Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数呈先减小后增加的趋势，Pielou均匀度指数持续增加。随着时间的增加，小树和大树的平均胸径均有增加，2020年幼树的平均胸径显著减少。3次调查幼树的空间分布格局类似，在小尺度表现为聚集分布，随着尺度的不断增大，种群的空间格局变为随机分布或均匀分布。在3次调查中，幼树和小树的空间关联性类似，在小尺度上呈正相关性，随着尺度的增加，相关性减弱，两者变为无相关性，但是在中等尺度上和大尺度上存在部分负相关性；幼树和大树在大多数尺度上呈无相关性或正相关性，但是在小尺度和中等尺度上仍然存在负相关性。【结论】阔叶树在此群落中占有重要地位，随着时间的改变，幼树物种组成基本保持不变，物种多样性指数的变化主要是由偶见种引起的，偶见种对维持群落生物多样性机制具有重要影响，群落处于稳定变化中。幼树和小树在小尺度竞争较小，相互依赖，而在中等尺度上和大尺度范围内上层林木具有较强的竞争资源能力；幼树和大树整体上竞争较小，在部分尺度上由于形体差异很大，较大的个体可能对较小的个体产生排斥。该群落在10 a间进行的是正向演替，群落空间格局更加稳定和理想，为相对稳定的森林群落。

大气氮(N)浓度日益升高,N沉降对森林生态系统生产力的影响成为当前研究的热点。本研究在典型阔叶红松林内,使用尿素(CO(NH_2)_2)作为N源,通过向森林地表施N肥的方式对森林生态系统进行为期6年的N添加试验,探究N对森林生态系统各组分碳(C)密度及净初级生产力(NPP)的影响。施N水平分别为N0(0 kg/(hm2·a))、N1(30 kg/(hm2·a))、N2(60 kg/(hm2·a))和N3(120 kg/(hm2·a))。结果表明:N添加对森林生态系统植被C库、碎屑C库及土壤C库C密度均无显

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子,初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系,为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落(杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林)进行群落学调查,采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析,利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落,就不同层次而言,Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林>臭冷杉红松林...

森林叶面积指数是陆地表面过程和地球系统气候模型的基本参数,更是森林结构的关键参数之一,已广泛应用于辐射、植物光合作用和降雨截流估测等方面。论文以川西南山地阔叶林5种不同群落类型为研究对象,基于地面调查的112个20 m×20 m样地和SPOT 5数据,运用5种图像处理技术,包括光谱反射率、植被指数、影像单波段纹理、简单波段比纹理和主成分纹理,提取相应影像信息,建立多元回归模型估算有效叶面积指数(LAIe)。结果表明:光谱反射率、单波段纹理参数和植被指数对LAIe估测能力相对较低,利用植被指数仅获得实测LAIe约65%的精度(R~2=0.65,RMSE=0.28 m~2/m~2);更为有效的是运用所有比值处理的纹理特征参数值来估测LAIe,可获得实测LAIe约74%的变异(R~2=0.74,RMSE=0.20 m~2/m~2);改进最理想的是利用主成分处理建立的回归模型(R~2=0.85,RMSE=0.10 m~2/m~2)。不同群落的LAIe估测,整体上相应地优于研究区结果,其中栲群落决定系数R~2更是高达0.89(RMSE=0.07 m~2/m~2)。对于研究区阔叶林以窗口7×7、9×9比较成功,而各群落以窗口9×9较好。因此比值处理、主成分处理的纹理特征参数引入及高空间分辨率数据的使用,能显著提高LAIe估测精度。

森林叶面积指数是陆地表面过程和地球系统气候模型的基本参数,更是森林结构的关键参数之一,已广泛应用于辐射、植物光合作用和降雨截流估测等方面。论文以川西南山地阔叶林5种不同群落类型为研究对象,基于地面调查的112个20 m×20 m样地和SPOT 5数据,运用5种图像处理技术,包括光谱反射率、植被指数、影像单波段纹理、简单波段比纹理和主成分纹理,提取相应影像信息,建立多元回归模型估算有效叶面积指数(LAIe)。结果表明:光谱反射率、单波段纹理参数和植被指数对LAIe估测能力相对较低,利用植被指数仅获得实测LA

【目的】探讨影响长白山阔叶红松林内典型森林群落功能多样性指数的主要环境因子，初步揭示植物群落功能多样性与群落重要生态过程之间的关系，为该区植被恢复和生态系统保护提供理论与技术支持。【方法】对长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落（杨桦林、白桦林、臭冷杉红松林和紫椴红松林）进行群落学调查，采用Rao’s Q指数和Shannon-Winner指数对不同群落和群落整体的功能多样性指数、物种多样性指数进行计算分析，利用DPS软件对其环境影响因子进行灰色关联度分析。【结果】对于长白山阔叶红松林内的4种典型森林群落，就不同层次而言，Shannon-Winner指数在乔木层和草本层排序均为白桦林>臭冷杉红松林...

为探索氮添加对原始阔叶红松林凋落叶分解及养分动态的影响，以红松、枫桦、水曲柳及３个树种混合凋落叶为研究对象，采用凋落物袋法，进行了２年的分解试验。施Ｎ水平分别为Ｎ０（０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））、Ｎ１（３０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））、Ｎ２（６０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））和Ｎ３（１２０ ｋｇ／（ｈｍ～２·ａ））。结果表明：施Ｎ对混合凋落叶分解影响显著（Ｐ

本研究基于辽东山区实测落叶松特征因子，通过枝条解析法获得了２５４组枝条的叶面积、枝条基径、枝条长度等属性数据，在枝条水平上采用一元非线性方程和二元及多元非线性方程建立以枝条属性因子为自变量的枝条叶面积模型。结果表明：枝条基部断面积（ｄ２）与枝条叶面积有最高的相关性，最优一元枝条叶面积模型为：ｙ＝８．９６７／（１＋５０．９０１ｅ－０．０８４ｄ），其Ｒ２达到０．７１９，测算精度为８６．３４％（α＝０．０５）。引入相对着枝深度（ＲｄＩＮＣ），使得二元及多元模型的决定系数显著提高，最优二元枝条叶面积模型为：ｙ＝０．００２（ｄ２）２．２６０ｅ－１．７０１ＲｄＩＮＣ，其Ｒ２达到０．７９６，测算精度为８８．．．．

依托小兴安岭凉水阔叶红松林动态监测样地，运用样方法和树木年代学方法，调查了样地中６ ｈｍ２典型阔叶红松林内扩展林窗（≥５０ ｍ２）特征，分析了小兴安岭典型阔叶红松林林冠干扰特征及形成原因。结果表明：林窗平均密度为７．６７个／ｈｍ～２，平均产生速率为０．０８个／（ｈｍ～２·ａ），干扰频率为０．４２％／ａ，干扰周转期约２４０年。林窗形成树种主要是红松（５０．２２％）、臭冷杉（９．７８％）、枫桦（７．７８％）以及腐烂程度较严重而无法判别的树种（１０．４４％），死亡方式主要为干基折断（５４．９％）。林窗由多种死亡方式共同形成，３种以上形成方式占７０．８３％。每个林窗形成木平均为９．３８株，且腐烂等级较．．．

【目的】构建小兴安岭8种阔叶树在不同叶生长期的叶面积经验模型,以期为快捷、准确地测定不同叶形阔叶植物的叶面积及其动态变化提供技术支持。【方法】以小兴安岭地区阔叶红松林内的白桦、紫椴、色木槭、青楷槭、枫桦、水曲柳、春榆和裂叶榆8种阔叶树种为对象,在叶生长期(5月底)、叶稳定期(7月中旬)和叶凋落初期(9月初),分别测定叶长L、叶宽W及叶面积LA,并以叶长与叶宽之比(叶长宽比)的中位数为基准,将8种树种分为2组,构建适于预测不同树种在不同叶生长期的通用LA经验模型,并评估模型预测精度;最后以2种灌木为例检验了经验模型预测其他阔叶植物LA的适用性。【结果】8种阔叶树种在不同叶生长期的LA最优模型均为幂函数;对叶长宽比小于1.5(中位数)的树种组,5和7月的LA经验模型为LA=0.618×L~(1.197)W~(0.806),预测精度为81%～96%,9月的经验模型为LA=0.581×L~(1.332)W~(0.671),预测精度为83%～94%;对叶长宽比大于1.5的树种组,5月的LA经验模型为LA=0.627×L~(0.975)W~(1.063),预测精度为91%～95%,7月的经验模型为LA=0.705×L~(0.876)W~(1.146),预测精度为92%～96%,9月的经验模型为LA=0.607×L~(0.970)W~(1.076),预测精度为92%～95%;利用这些模型预测毛榛(叶长宽比小于1.5)和暴马丁香(叶长宽比大于1.5)不同叶生长期LA的精度为88%～94%。【结论】对不同叶生长期需构建不同经验模型来预测LA,以叶长宽比为分类标准对多种阔叶树进行分类是可行的,且基于乔木树种构建的经验模型能有效预测灌木的LA,研究结果可为快捷、高效地预测其他阔叶植物的LA提供技术支持。