刺槐人工林叶面积指数特征研究

论文摘要

叶面积指数（Leaf Area Index, LAI）是估计森林冠层结构功能广泛应用的重要参数之一,经过50多年的研究,LAI已成为研究林木光合作用、蒸腾作用、联系光合和蒸腾的关系、水分利用以及生产力等方面进行群体和群落生长分析时不可少的一个重要参数,并广泛应用在农林业、果树业以及生态学、生物学等众多领域。本文以陕西省永寿县马莲滩流域和马坊槐坪林场刺槐（Robinia pseudoacacia）人工林为研究对象,于2010年5月-10月,利用LAI-2200冠层分析仪对不同密度、不同林龄刺槐林的叶面积指数进行了测定,分析了密度、林龄与LAI的关系及其季节动态。主要结果如下:（1）利用LAI-2000冠层分析仪与WinSCANOPY-2005a冠层分析仪同时对同一样地LAI进行测量,LAI-2000冠层分析仪与适合的天气条件下（均一天气,即一天日出前或日落后）WinSCANOPY-2005a冠层分析仪测得的LAI几乎相同,说明测量的LAI具有可靠,且LAI-2000冠层分析仪在一天不同时间点测得的LAI差值不大,更适合在野外对大量样地LAI的测量。（2）林分密度对刺槐林LAI有显著影响,这种显著影响主要发生在刺槐林叶生长初期;LAI随密度的变化趋势为先增后降,不同密度刺槐林LAI显著性差异主要表现在低密度与中、高密度之间,而中密度与高密度（即1375～1625株/ hm2、1900～2300株/ hm2、2775～3050株/ hm2）刺槐林LAI之间无显著性差异;密度为925～1125株/ hm2的林分LAI在整个所测生长季节内值始终为最低。（3）林龄为19a的刺槐人工林,高密度林分内林木树高、胸径、冠幅生长指标值均比低密度林分内的要低,尤其是林分平均胸径在不同密度林分中具有显著性差异,但高密度林分郁闭度要比低密度林分高。（4）林龄是影响LAI的一个重要因子,对刺槐林LAI有显著影响（P<0.05）,在阳坡立地,刺槐林不同林龄LAI在生长季各个月份随林龄增大,出现先增后降趋势,峰值（4.37±1.26）出现在11-15a生的中龄林,阴坡刺槐林LAI随林龄的增大,表现出递减趋势;由不同林龄LAI差异性结果显示,Ⅲ（16-20a）是刺槐林LAI出现显著差异的临界点,即刺槐林在过了近熟期之后LAI明显变小并趋于稳定。（5）不同坡向下LAI的时间变化趋势大致相同,都呈现先升后降的单峰趋势,最大值出现在6月下旬,但在时间上存在差异,即在叶片生长初期及旺盛期（5-6月底）半阴坡的LAI略大于半阳坡的LAI,到7月下旬则半阳坡的LAI稍大于半阴坡。通过不同月份半阳坡、半阴坡LAI作t检验分析,不同坡向LAI差异不显著,说明坡向影响该流域刺槐林LAI变化,但不是主要因子。（6）刺槐林LAI随季节变化波动大（P<0.05）,随季节的变化有先增后降的趋势,这与前人的研究结果一致,刺槐人工林LAI值在6月底-7月初达到最大,其值为3.88±1.02,与当年的气候条件有直接的关系。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究的背景、目的及意义
• 1.2 文献综述
• 1.2.1 叶面积指数的提出和定义
• 1.2.2 叶面积指数的测量方法
• 1.2.3 LAI-2000 的测定方法
• 1.2.4 WinSCANOPY-2005a 冠层分析仪的基本原理
• 1.2.5 LAI 的应用进展
• 1.2.6 LAI 特征研究
• 1.2.7 黄土高原区刺槐林及叶面积指数的研究
• 1.3 研究的技术路线和研究内容
• 1.3.1 技术路线
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 研究区概况与研究方法
• 2.1 研究区概况
• 2.2 研究方法
• 2.2.1 调查区域选择
• 2.2.2 样地设置
• 2.2.3 叶面积指数的测定
• 2.2.4 数据处理方法
• 第三章 结果与分析
• 3.1 测量LAI 仪器的选取
• 3.1.1 WinSCANOPY-2005a 冠层分析仪和LAI-2000 仪器的选取
• 3.1.2 LAI-2200 稳定性研究
• 3.2 林分密度对刺槐林影响
• 3.2.1 林分密度对刺槐林LAI 的影响
• 3.2.2 林分密度对刺槐林生长状况的影响
• 3.3 林龄对刺槐林LAI 的影响
• 3.3.1 阳坡立地不同林龄刺槐林LAI 的差异
• 3.3.2 阴坡立地不同林龄刺槐林LAI 的差异
• 3.4 坡向对刺槐人工林LAI 的影响
• 3.5 刺槐林LAI 季节动态变化
• 第四章 结论和讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 4.2.1 LAI 测量仪器
• 4.2.2 刺槐林合理经营密度
• 4.2.3 林龄对LAI 的影响
• 4.2.4 坡向对LAI 的影响
• 4.2.5 刺槐林的季节动态变化
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介