类典型温带山地森林的叶面积指数的季节动态-中国森林生物多样性.PDFVIP

植物生态学报 2012, 36 (3): 231–242 doi: 10.3724/SP.J.1258.2012.00231 Chinese Journal of Plant Ecology 3 类典型温带山地森林的叶面积指数的季节动态: 多种监测方法比较 * 苏宏新 白 帆 李广起 中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室, 北京 100093 摘 要 叶面积指数(leaf area index, LAI)是定量描述冠层结构的最有效指标之一。鉴于森林冠层三维结构的高度复杂性和异 质性, 迄今仍没有形成统一标准的LAI 测量方法。该文利用LAI-2000冠层分析仪、CI-110冠层分析仪和半球摄影法(digital hemispherical photograph, DHP), 对北京东灵山地区以蒙古栎(Quercus mongolica) 为主的落叶阔叶林、华北落叶松(Larix gmelinii var. principis-rupprechtii )林和油松(Pinus tabuliformis)林的有效叶面积指数(effective leaf area index, LAIe)进行了动态 监测, 探寻其季节变化规律。为准确地估算温带山地主要森林类型的LAI, 对光学仪器测量值进行了去除木质成分、聚集效应 等校正, 与基于凋落物收集法的相应实测值进行了比较分析。结果表明: 3种典型森林在生长季期间叶片生长均呈现单峰型; 3 种光学仪器测量方法的同期LAI 数值大小顺序为: LAI-2000冠层分析仪DHPCI-110冠层分析仪。光学仪器的直接测量值 e LAI 包含了木质成分的贡献, 钝化了季节动态的变化幅度, 这对有明显季节交替的落叶林尤为突出。经校正, LAI-2000冠层分 e 析仪和DHP 的测量值与实测值都表现出显著的相关性, 其中LAI-2000冠层分析仪最适于采用基于空隙大小的校正方法, 而基 于空隙度和空隙大小的综合算法则是校正DHP 的最佳选择。结合经济成本和野外实际操作等因素考虑, DHP具有更大的推广 优势, 特别适用于温带山地落叶林。 关键词 聚集效应, 有效叶面积指数, 光学测量方法 Seasonal dynamics in leaf area index in three typical temperate montane forests of China: a comparison of multi-observation methods * SU Hong-Xin , BAI Fan, and LI Guang-Qi State Key Laboratory of Vegetation and Environmental Change, Institute of Botany, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100093, China Abstract Aims Leaf area index (LAI) is one of the most frequently used parameters for analysis of canopy structure and forest productivity. It can be determined by direct or indirect methods. Sources of errors in indirect LAI measure- ments with optical instruments include non-photosynthetic components, element clumping, and a topography ef- fect. Our objective was to find an appropriate method for evaluating LAI and its se