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川西亚高山森林生态系统辐射传输研究

2020-11-23阅读(291)

川西亚高山森林生态系统辐射传输研究

论文摘要

辐射传输研究是贯穿森林生态系统的纽带，太阳辐射为植物的生长发育提供光合能量、适宜的环境温度以及发育信息。一方面，气候变化使到达地面辐射能的质和量发生变化，影响到植被的生长发育，改变森林的结构，而森林结构的变化又会影响林冠内辐射能的分配和质量，这些变化会进一步影响到林下土壤温度，改变森林根系活性以及土壤营养转化的效率；连锁反应的结果有可能会使森林生态系统的生产力发生变化，改变碳素和氮素源库的调节方向，从而反馈影响地球气候系统。另一方面，人类作为生态系统的成员，必然需要森林生态系统为其提供更多的原材料和更好的生态服务功能，如何实现这些目标，就需要人类适度调整干预方式和频度，达到预期的目的。本文在建立适合于川西亚高山森林的叶面积测量技术、光照辐射模型和土壤温度变化模型的基础上，对川西亚高山地带森林生态系统的辐射传输特征进行了分析，并从森林结构的角度探讨了林分内的辐射分布以及对土壤温度的影响。主要成果如下： 1．提出了一种照相法测量叶面积的方法。通过对摆放在平面上的叶片照相，利用投影变化，把非正射图像转化为正射图像，然后经过计算机图像处理得到每一片叶片的面积、周长、长度、宽度等信息。这种方法可使用户以任意方向和距离拍摄处于平面上的叶片，能同时处理大量的叶片，适于野外离体或活体叶片测量。叶片面积分辨率可调，分辨率可以与常用的激光叶面积仪相近甚至更高，而且叶片图像可以存档查询。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 第一节 立论依据
  • 1 植物净初级生产力与辐射传输
  • 2 NPP的测量方法
  • 3 川西亚高山森林特点
  • 4 林冠结构与辐射传输
  • 第二节 研究目的与主要研究内容
  • 1 研究目的
  • 2 研究内容
  • 3 技术路线
  • 第二章 国内外研究进展
  • 第一节 前言
  • 第二节 森林生产力研究现状
  • 1 有关森林生产力的几个概念
  • 2 森林生产力的测算方法
  • 第三节 叶面积指数测定方法
  • 第四节 森林辐射传输研究概况
  • 第五节 森林光照的动态变化
  • 1 光的透射
  • 2 光的季节性
  • 3 林隙,光斑以及空间异质性
  • 4 光质
  • 5 光照与林分发育
  • 6 森林光照管理
  • 第六节 植物叶片的光学特征
  • 第七节 森林辐射传输模型分类
  • 1 模型要素
  • 2 植物模型
  • 第八节 辐射传输方程与计算
  • 第九节 光照计算方法
  • 1 直接照明
  • 2 全局照明
  • 3 光线追踪
  • 4 热辐射追踪
  • 第十节 森林光照测量
  • 第三章 川西亚高山针叶林生产力和光能利用效率研究现状
  • 第一节 森林分布与类型
  • 第二节 叶面积指数
  • 第三节 云冷杉林生产力
  • 1 群落类型对生产力的影响
  • 2 树种差异对生产力的影响
  • 3 生物量分配差异的影响
  • 4 森林分布区域的影响
  • 5 生产力与气候变化
  • 第四节 基于光能效率模型的初步研究
  • 第四章 川西亚高山森林林分结构
  • 第一节 前言
  • 第二节 材料和方法
  • 1 研究材料
  • 2 研究方法
  • 第三节 结果和讨论
  • 1 群落分布和物种组成
  • 2 群落年龄
  • 3 叶面积指数
  • 4 胸径结构
  • 5 树高结构
  • 6 冠幅结构
  • 7 树冠长度结构
  • 8 林分乔木层NPP
  • 9 样地群落乔木层三维图和模式分析
  • 第五章 照相法测量叶片形态学参数
  • 第一节 前言
  • 第二节 材料与方法
  • 1 照片拍摄
  • 2 图像去失真
  • 3 图像校正和尺度寻获
  • 4 图像格式转换
  • 5 对象参数计算
  • 第三节 结果与验证
  • 第四节 讨论
  • 第六章 林分辐射状况
  • 第一节 林下辐射与叶角分布
  • 第二节 林冠参数与林内辐射
  • 第三节 林内与林外总辐射日变化模式
  • 第七章 森林林分内辐射分布模拟研究
  • 第一节 前言
  • 第二节 材料与方法
  • 1 样地描述
  • 2 tRAYci的输入参数
  • 3 树木基位置的三维坐标
  • 4 树木参数
  • 5 执行参数
  • 6 半球照相法
  • 第三节 结果
  • 1 不同高度处的光照分布剖面图
  • 2 光照剖面图
  • 3 阴天与晴天林内光照模拟差异
  • 第四节 模型验证
  • 第八章 林内固定位置处的辐射模型及模拟
  • 第一节 林内辐射传输模型研究概况
  • 第二节 模型结构
  • 1 太阳辐射子模型
  • 2 天空亮度子模型
  • 3 林冠子模型
  • 第三节 模型的有效性
  • 1 到达林冠表面的辐射模拟
  • 2 林内辐射模拟
  • 第九章 土壤温度模型及模拟
  • 第一节 土壤温度模型研究概况
  • 第二节 模型结构
  • 第三节 模型参数的意义及其估计方法
  • 第四节 土壤温度模拟
  • 1 采伐迹地土壤温度模拟
  • 2 林内土壤温度模拟
  • 第十章 讨论与结论
  • 第一节 川西亚高山森林生产力
  • 第二节 王朗亚高山典型森林林分结构特征
  • 第三节 照相法测量叶片形态学参数
  • 第四节 林分辐射状况
  • 第五节 森林林分内辐射分布模拟
  • 第六节 林内固定位置处的辐射模型及模拟
  • 第七节 土壤温度模型及模拟
  • 参考文献
  • 附录
  • 作者攻读博士期间发表论文情况
  • 致谢

    • 相关论文文献

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