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古田山常绿阔叶林冠层结构及其光环境特征

杨建宇  
【摘要】:本研究采用半球摄影法对古田山亚热带常绿阔叶林内的中亚热带24 ha永久性大样地(600个样方)上方的冠层图像(共2400组)进行数据采集,获得冠层下方半球面的冠层林隙频率,利用Gap Light Analyzer(GAL)软件对采集到的图像进行数字化处理,用R(3.0.2)、Microsoft Office Excel 2013等软件对数据进行制图、分析,通过分析得到地形对冠层结构的影响、样地内冠层开度、叶面积指数和光环境的特点,以及冠层结构对光环境的影响、光环境对林下物种的影响,最终获得古田山冠层结构和光环境的分布格局及群落更新趋势。获得结果如下:1.古田山24ha常绿阔叶林监测样地冠层开度在5.25%~84.13%之间,10%~50%的林隙分数是古田山地区主要的冠层结构类型,15%~40%的林隙分数构成古田山地区最主要的冠层斑块结构。2.古田山24公ha绿阔叶林监测样地叶面积指数范围在0.06~5.22之间,其中叶面积指数在0.5和3.0之间为主要的冠层结构类型,1.0和2.5之间的叶面积指数构成了古田山地区最主要的冠层斑块结构。3.叶面积指数与冠层开度呈极显著负相关性(k=-1.224,R2=0.9408,p0.01***),林冠层叶片与地面的角度较小。4.坡度大于50°以上的地形条件下出现了最大林隙分数84.13%和最小叶面积指数0.06。5.林下直射光照透射量范围为0.16 Mol/m2day~14.01 Mol/m2day,直射透射率范围为1.12%~96.66%,5%~50%的林下直射率构成古田山地区主要的林下直射光环境。6.散射光漫射量范围为0.7 Mol/m2day~13.51 Mol/m2day,散射率范围为4.79%~92.97%,10%~55%的林下散射率构成古田山地区主要的林下散射光环境,15%~40%的林下散射率构成古田山地区最主要的林下散射光环境。7.林下总辐射量范围为1.11 Mol/m2day~27.20 Mol/m2day,总辐射率范围为3.79%~92.90%,10%~50%的林下总透射率构成古田山地区主要的林下透射光环境。8.当冠层开度小于55%时,林下光照主要以散射光为主,冠层开度越小,散射光占主要地位越明显;冠层开度大于60%时,林下光照以直射光为主要光源,且随冠层开度增大,直射光占主要地位越明显。9.冠层结构和光环境对古田山地区森林植被群落物种多样性的维持表现出了一定的贡献作用。本研究丰富了古田山常绿阔叶林生态系统的数据,加深对古田山冠层结构的了解,为森林生态系统的研究提供思路及方法。


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