长白山红松针阔叶混交林林冠层叶面积指数模拟分析

长白山红松针阔叶混交林林冠层叶面积

指数模拟分析

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关德新

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　吴家兵　王安志　金昌杰　施婷婷　韩士杰

(中国科学院沈阳应用生态研究所,沈阳110016)

摘　要　根据长白山原始红松针阔叶混交林光合有效辐射的连续3年自动观测结果,结合便携式叶面积仪的季节观测,建立了以林冠上下光合有效辐射估算森林冠层叶面积指数的半经验公式.结果表明,该方法可以很好地反映叶面积的季节动态.通过3年叶面积指数的季节动态比较发现,该森林冠层叶面积的起始生长日期随气温稳定通过0℃的日期延迟而延迟,整个生长季的叶面积动态可划分成上升期、相对稳定期和下降期,每个阶段都与大于0℃的积温存在较好的相关关系,分别用Logistic 曲线和线性方程表达.并对叶面积的观测和估算方法中存在的问题进行了讨论.

关键词　叶面积指数　季节变化　红松针阔叶混交林文章编号　1001-9332(2007)03-0499-05　中图分类号　S718.55　文献标识码　A S i m ul a ti on of crown leaf area i n dex of Korean p i n e and broadleaved m i xed forest i n Chang 2ba iM oun t a i n s .G UAN De 2xin,WU J ia 2bing,WANG An 2zhi,J I N Chang 2jie,SH I Ting 2ting,HAN Shi 2jie (Institute of A pplied Ecology,Ch inese A cade m y of Sciences,S henyang 110016,Chi 2na ).2Ch in .J.A ppl .Ecol .,2007,18(3):499-503.

Abstract:Based on the 32year successive aut omatic measure ment of phot osynthetic active radiati on above and under the cr own of Korean p ine and br oadleaved m ixed f orest in ChangbaiMountains,as well as the seas onal observati on on leaf area index,a se m i 2e mp irical model was established t o esti 2mate the cr own leaf area index of the f orest .The results showed that this model could well reflect the seas onal variati on of cr own leaf area .Fr om the comparis on of 32year leaf area index series,it was found that the date when the leaf area index began t o rise was post poned if the date when its air te mperature stably sur passed 0℃ca me late .The dyna m ics of the leaf area index in whole gr owth seas on could be divided int o three stages,i .e .,rising,relatively stable,and dr opp ing,and at each stage,there was a greater correlati on bet w een the leaf area index and the accumulated te mperature above 0℃,which could be exp ressed by Logistic curve and linear equati on .The p r oble m s existing in the observati on and esti m ati on of forest cr own leaf area index were discussed .

Key words:leaf area index;seas onal variati on;Korean p ine and br oadleaved m ixed f orest .

3国家自然科学基金项目(40675069,30370293)和中国科学院知识创新工程重大资助项目(KZCX12S W 201201).33通讯作者.E 2mail:dxguan@iae .ac .cn 2006204225收稿,2006212230接受.

1　引 言

叶面积指数是标志植物生态系统状态的重要指

标,既反映了植物群落的生命活力,也是表征其诸多环境效应的主要参数,所以它的定量观测一直是森林生态学和相关领域研究的重要内容,在森林植物

更新[29]、生态系统碳通量[19,23]、生产力[17]

、辐射平衡

[1]

、能量平衡

[20,22]

、水量平衡

[2,9]

、地2气系统模

型[21]、植被遥感[15]

等方面有广泛的应用.其观测方

法可以分为两大类:一是通过抽样直接测定叶片的

面积,进而推算到群落尺度[3,7,30]

.它适用于植物种类单一、生长均匀、取样方便的群落,如人工种植管理的农作物和苗圃等,因其工作量大,操作过程繁琐,不适用于植物种类多、几何结构空间异质性大的自然群落,特别是个体高大的森林群落就更难进行.对于这样的群落叶面积,多采用第2种方法—光学测定方法,即利用冠层下的光强与无遮蔽对照点的光强之比计算群落叶面积,或用成像方法间接计算[5,8,27],几乎所有的群落叶面积观测仪都是采用此原理设计的.但在野外实际观测中,由于天气、人力

应用生态学报　2007年3月　第18卷　第3期

Chinese Journal of App lied Ecol ogy,Mar .2007,18(3):499-503