坡面单木圆锥形树冠投影边界的模型理论.pdfVIP

第 26 卷第 10 期 生 　　态 　　学 　　报 Vol. 26 ,No. 10 2006 年 10 月 ACTA ECOLOGICA SINICA Oct. ,2006 坡面单木圆锥形树冠投影边界的模型理论 张　蕾 ,于海业 ,杨昊谕 ,张志平 ( 吉林大学生物与农业工程学院 ,地面机械仿生技术教育部重点实验室 ,长春　130022) 摘要 :遮荫作为树冠对辐射截留的集中表现 ,与林下环境 ,特别是光环境特征具有密切关系。为满足坡地人工林下作物、中药栽 培环境模拟、预测和控制的理论需要 , 以圆锥形树冠为研究对象,借助几何光学中光的直线传播原理 ,根据水平投影与坡面投影 的亲似对应关系 ,在坡平面直角坐标系内讨论树冠的坡面投影形状、确定投影关键点坐标 ,在测树因子、经纬度、坡度、坡向、时 ( ) ( ) = 0 。经模拟验证 ,各时刻实测与计算阴影边界 间 包括时刻和日期 等变化要素基础上建立坡面投影理论边界模型 Z x ′, y ′ ( ) 曲线相关系数大于等于0928 、显著水平 P 均达到 001 ,表明该模型可较精确地描述正圆锥的坡面投影。在此基础上 ,进行模 型的实用检验和分析 ,选择北半球中纬度单株樟子松 ,计算得到 5 月 12 日8 :00～14 :00 树木遮荫影响最远到达东 069 倍树高、 西 118 倍树高、南 02 倍树高、北 04 倍树高 ,绝大多数阴影位于近似扇环的区域内 ,计算结果符合北半球太阳视运动规律且实 际观测结果与计算值之间相关系数为0983 ( P = 0008) ,证明该模型适用于树冠的遮荫分析 ,并可能在邻体遮光干扰的进一步 研究中发挥作用。最后讨论该模型的优点及局限性 ,明确模型在实际研究中合理运用的条件。 关键词 :坡面 ; 圆锥形树冠;亲似对应 ;投影边界 ;模型 ( ) 文章编号 2006 　中图分类号:O185 ,Q141 ,Q948. 1 ,S181 　文献标识码 :A Theoretical research on a model for predicting the shadow boundary of an individual conical crown on a slope ( Key Laboratory for TerrainMachine Bionics Engineering of MOE , School ZHANGLei , YU HaiYe , YANG HaoYu , ZHANG ZhiPing 　 of Biological and Agricultural Engineering , Jilin University , Changchun 130022 , China) . Acta Ecologica Sinica ,2006 ,26( 10) :3317～3323 . Abstract :Treeshading could represent solar radiation intercepted by the tree crown. Understory light environment also had a close