免费文献传递   相关文献

THE DISTRIBUTION OF PHOTOSYNTHETIC RADIATION IN THE CANOPY OF POPLAR PLANTATION

杨树人工林冠层光合辐射分布的研究



全 文 : 第 vy卷 第 v期u s s s年 x 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤ „∞
∂ ²¯1vy o ‘²1v
¤¼ ou s s s
杨树人工林冠层光合辐射分布的研究 3
刘晓东 朱春全 雷静品 巨关升
k北京林业大学 北京 tsss{vl k中国林业科学研究院 北京 tsss|tl
白 锐
k辽宁省建平县黑水林场 建平 tuuwttl
摘 要 } 通过对集约经营与粗放经营杨树人工林冠层上部 !下部太阳总辐射和光合有效辐射k°„ • l的实测
数据进行分析 o建立了其相互转换的关系方程 ~研究了 °„ • 的日 !季变化特征 ~根据 …¨ µ¨2¤°¥¨µ·方程 o结合
林分生长季内的叶面积动态及林冠各层次的叶面积指数k„Œl o计算出生长季内各天的消光系数kŽl及任一
时刻冠层内不同深度的光分布 ~并对 °„ • 的透过率与林分消光系数 Ž及累积叶面积指数之间的相互关系进
行了研究 ∀研究表明 o集约经营林木冠层各层次叶面积数值较粗放经营林木的大 o因而对 °„ • 的截获也较
多 o这是导致集约经营林分生产力较高的主要因素之一 ∀通过以上研究 o为进一步计算林分光合产量 o寻求
杨树人工林冠层最佳光结构奠定了基础 ∀
关键词 } 杨树 o人工林 o叶面积指数 o光合有效辐射 o消光系数
收稿日期 }t|||2sy2sw ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kv|vsstsvl ~国家/九五0林业科技攻关项目k|y p stt p st p sul的一部分 ∀
ΤΗΕ ∆ΙΣΤΡΙΒΥΤΙΟΝ ΟΦ ΠΗΟΤΟΣΨΝΤΗΕΤΙΧ
ΡΑ∆ΙΑΤΙΟΝ ΙΝ ΤΗΕ ΧΑΝΟΠΨ ΟΦ ΠΟΠΛΑΡ ΠΛΑΝΤΑΤΙΟΝ
¬∏÷¬¤²§²±ª
( Βειϕινγ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Βειϕινγtsss{v)
«∏≤«∏± ∏´¤± ¨¬¬±ª³¬± ∏Š∏¤±¶«¨ ±ª
( Τηε Χηινεσε Αχαδε µ ψ οφ Φορεστρψ Βειϕινγtsss|t)
…¤¬ • ∏¬
( Ηεισηυι Φορεστ Φαρµ οφ ϑιανπινγ Χουντψ, Λιαονινγ Προϖινχε ϑιανπινγtuuwtt)
Αβστραχτ : „¦¦²µ§¬±ª·²·«¨ §¤·¤²©·²·¤¯ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²± ¤±§°«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯ ¼¯ „¦·¬√¨ • ¤§¬¤·¬²±k°„• l¬±
¬±·¨±¶¬√¨¤±§ ¬¨·¨±¶¬√¨¶¬¯√¬¦∏¯·∏µ¨ ³²³¯¤µ³¯¤±·¤·¬²±o·«¨ ¨´ ∏¤·¬²±¶²©·µ¤±¶©²µ°¬±ª©µ²° ·²·¤¯ µ¤§¬¤·¬²±·²
ªµ²∏±§°„ • º µ¨¨ ¶¨·¤¥¯¬¶«¨ §q≤²°¥¬±¨ § º¬·«·«¨ ¯¨ ¤© „µ¨¤Œ±§¨ ¬k„Œl ¤±§¬·¶√ µ¨·¬¦¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²±¬±·«¨
¦¤±²³¼o·«¨ ¬¨·¬±¦·¬²± ¦²¨ ©©¬¦¬¨±·¶k®l ¤±§√ µ¨·¬¦¤¯ §¬¶·µ¬¥∏·¬²± ²© °„• ¬± ·«¨ ·º²¶·¤±§¶º µ¨¨ ¦¤¯¦∏¯¤·¨§
µ¨¶³¨¦·¬√¨¯¼q ׫¨ §¤¬¯¼ ¤±§ ¶¨¤¶²±¤¯ ¦«¤±ª¨ ²© Ž ¤±§ °„• ·µ¤±¶°¬··¤±¦¨ º µ¨¨ §¬¶¦∏¶¶¨§ ¤¯¶²q ׫¨
µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¥¨·º¨¨ ± °„ • ·µ¤±¶°¬··¤±¦¨ ¤±§¦∏°∏¯¤·¬√¨„Œ º¬·«¬±·«¨ ¦¤±²³¼ º¤¶ ¶¨·¤¥¯¬¶«¨ §o·«¨ µ¨¶∏¯·
¶«²º §¨¬·¬¶¤ ¬¯±¨ ¤µ°²§¨¯q≤²°³¤µ¨§·«¨ ¤¥¶²µ¥·¬²± ²© °„• ¬±·º²¶·¤±§¶o¶¬±¦¨ ¬±·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§¶
º¬·««¬ª«¨ µ¯ ¤¨©¤µ¨¤¬±·«¨ §¬©©¨ µ¨±·¯¤¼ µ¨¶²©¦¤±²³¼ o¶²·«¨ ¬±·¨µ¦¨³·¬²± ²©°„ • ¬±¬±·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§
¬¶«¬ª«¨µ·«¤±·«¤·¬±·«¨ ¬¨·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§o·«¬¶µ¨¶∏¯·¨§·«¨ «¬ª«¨µ³µ²§∏¦·¬√¬·¼¬±·«¨ ©²µ° µ¨q
Κεψ ωορδσ: °²³¯¤µo°¯¤±·¤·¬²±o¨¤©¤µ¨¤¬±§¨¬o°«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯¯ ¼ ¤¦·¬√¨ µ¤§¬¤·¬²±o∞¬·¬±¦·¬²±¦²¨©©¬¦¬¨±·
光合作用是绿色植物利用光能 o将无机物合成有机物的主要途径 ∀由于光合作用的主要发生器官
是叶片 o因此由叶片着生 !排列所构成的林冠 o尤其是冠层中叶面积的分布在植物光合生产中起着重要
作用 o它影响着林分对太阳辐射的截获 o从而影响着林分生产力水平的高低k朱春全 ot||xl ∀研究表
明 o林木生物量生产与叶片对辐射能的截获直接相关k ²±·¨¬·«ot|{tl ~在林分水平 o太阳辐射的截获与
生物量生产之间存在着线性相关k¬±§¨µot|{xl ∀通过对冠层结构 o冠层微气候 o特别是冠层光能的截
留与衰减 o以及不同冠层叶片光合作用能力的研究 o可以获得光合生产能力最强的优化冠层结构 o进而
达到速生丰产的目的 ∀
关于光在植物群落中的分布 o许多科学工作者围绕植物群体的冠层结构 o及其与光能利用方面做
了大量研究工作k王天铎 ot|yt ~洪启法 ot|yv ~贺庆棠 ot|{s ~朱劲伟 ot|{u ~刘家冈 ot|{x ~刘志刚 ot||v ~
• ¶¨·ot||u ~…µ²²®¶ot||zl ∀目前 o在林分冠层结构与光能利用方面的研究 o主要通过光结构模型进行 o
但这些模型大都基于若干假设条件基础上 o而部分假设在森林群落中是难以满足的 ∀正因如此 o光结构
模型多在较为均同的大田作物以及草本群落内进行 ∀对于森林群落 o则主要进行简单的试验观测 o光结构
模拟研究基本上还局限在理论探讨上 o在某种程度上忽略了对具体复杂的群体结构和辐射场的研究 ∀因
此 o如何从动态观点出发 o以林冠结构及其动态为核心 o从群体内典型单株或林木小集团的截光行为入手 o
分层实测其受光状况 o通过连续测定 o掌握人工林在一个生长季内完整的光结构动态 o重点解决人工林空
间结构与实际光分布的状况 o是该领域亟待解决的问题 ∀本文正是从这一目的出发 o以我国主要速生用材
树种杨树为研究对象 o从杨树人工林实测光分布入手 o结合叶面积指数及其空间的垂直分布 o分层计算其
受光状况 ∀重点解决光合有效辐射在冠层中的分布及其传输问题 ∀通过研究 o可以更好地了解太阳辐射
与林木冠层之间的相互作用规律 o为进一 步研究杨树人工林光合产量 !探讨杨树人工林速生丰产的内在
机制奠定基础 o并为我国杨树人工林的集约栽培与管理提供科学的依据 ∀
t 材料与方法
111 立地条件与林分选择
调查地点设在辽宁省建平县黑水林场ktt|βuxχ∞owtβvtχ‘l的西南关工区 o林分选择分为集约与粗
放两种经营模式的杨树人工林k Ποπυλυσσι µονιι ≅ Π. πψραµιδαλισ¦√ qΧηιφενγενσισ vyχl ∀分别在两林
分内设置固定样地 o安放仪器 o在生长季节内 o对光合有效辐射等因子进行连续观测k朱春全 ot||zl ∀
112 研究方法
t1u1t 太阳辐射的测定 在集约与粗放经营杨树人工林内 o各选择一株接近林分平均胸径的标准木 o
在其旁搭上架子 ∀将 |个探头分别布置在两个林分内 o具体放置如下 }林冠上层 v个 o集约经营林分下
v个 o粗放经营林分下 v个 o⁄¤·¤¯²ªª¨µ分别记录林冠上部太阳总辐射 !林冠上部气温 !林冠上部光合有
效辐射 ~集约经营林分下光照 !气温及土温 ~粗放经营林分下光照 !气温及土温 ∀
图 t 林冠上部 !下部 ΠΑΡ 与太阳总辐射分布散点图
ƒ¬ªqt × «¨ µ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨¨ ± ΠΑΡ ¤±§·²·¤¯ ¶²¯¤µµ¤§¬¤·¬²±
„代表冠层上部 o„2„¥²√¨¦¤±²³¼ o …代表冠层下部 …2˜±§¨µ¦¤±²³¼ q
t1u1u 林冠上部 !下部光合有效辐射与总辐射的关系 光合有效辐射k°«²·²¶¼±·«¨·¬¦¤¯ ¼¯ „¦·¬√¨
• ¤§¬¤·¬²±oΠΑΡl o是指波长为 wss ∗ zss±° o对植物光合作用有效的太阳入射辐射 ∀其日 !季变化特征
及其通量密度的大小是研究林木光合作用的基础 ∀在生长季中 o选择一定天数 o对林冠上部 !下部光合
有效辐射及太阳总辐射及进行实测 o绘出二者分布的散点图 o如图 t所示 }
由图 t可以看出二者分布呈紧密的线性相关 o经回归建立如下关系式 }
ΠΑΡαχ = u .sz{x Θτ Ρu = s .|||t ΠΑΡυχ = t .yz|s Θτ Ρu € s q|ytx
v 第 v期 刘晓东等 }杨树人工林冠层光合辐射分布的研究
¤¦k¤¥²√¨¦¤±²³¼l代表林冠上部 o∏¦k∏±§¨µ¦¤±²³¼l代表林冠下部 o·k·²·¤¯l为总辐射 ∀
t1u1v 光合有效辐射的订正 在集约与粗放经营杨树人工林内 o实测其林下 ΠΑΡ o并在地面设置 tw
个测点 o测量地面 ΠΑΡ 的值k间隔为 x °¬±l o从而建立其相关方程如下 }
集约经营林分 : ΠΑΡ Γ = s1|xy| ΠΑΡυχ Ρu = s .{v{t
粗放经营林分 : ΠΑΡ Γ = t1ttt{ ΠΑΡυχ Ρu = s .{xuw
Škªµ²∏±§l代表地面 o∏¦k∏±§¨µ¦¤±²³¼l代表林冠下部 ∀
应用以上计算结果 o对各观测日期内的光辐射数据进行转换 o将林冠上部总辐射转换成林冠上部
的 ΠΑΡ o进而计算出两种经营方式林分下 ΠΑΡ o并将其订正为两林分地面上的 ΠΑΡ o用于有关计算 ∀
图 u 生长季内不同天气条件下 ΠΑΡ
的日变化
ƒ¬ªqu × «¨ §¤¬¯¼ ¦«¤±ª¨ ²© ΠΑΡ ¬±
§¬©©¨ µ¨±··¼³¨ ²© º ¤¨·«¨µ ¬± ªµ²º¬±ª
¶¨¤¶²±
) π ) 晴天 ≥∏±±¼ §¤¼ o . 云天 ≤ ²¯∏§¼
§¤¼ o ) σ ) 雨天 µ¤¬±¼ §¤¼ q
u 结果与分析
211 ΠΑΡ 的变化规律
u1t1t ΠΑΡ 的日变化 不论是集约经营 o还是粗放经营杨树人工
林分 o其 °„ • 的日变化都与天气类型密切相关 ∀晴天 !多云天以及
阴雨天条件下 o其变化各异 ∀图 u 为生长季内不同天气条件下
ΠΑΡ 的日变化规律 ∀
从图 u中可见 o在睛天条件下 oΠΑΡ 的日变化较为规律 o在中
午左右达到最大值 o而且数值较高 o约为 usssΛ°²¯ ° p u¶p t ~而多云
天气下 oΠΑΡ 的值时高时低 o最大值出现也无规律性 o其辐射值低
于晴好天气 ~而阴雨天气下 oΠΑΡ 的变化较为规律 o但 ΠΑΡ 的数值
较低 o仅为 xss Λ°²¯ ° p u¶p t左右 ∀
u1t1u ΠΑΡ 的季节变化 在生长季内 o相同天气类型下k均为晴
天l o选择不同时日ky月 v日 !z月 uz日和 |月 uv日分别代表季
初 !季中和季末l的 ΠΑΡ 绘图 o具体因子包括 }林分上部 ΠΑΡ !集约
经营林下 ΠΑΡ !粗放经营林分下 ΠΑΡ o如图 v所示 }
图 v 生长季内相同天气条件下 ΠΑΡ 的季节变化
ƒ¬ªqv × «¨ ¶¨¤¶²±¤¯ ¦«¤±ª¨ ²© ΠΑΡ ¬± ¦¯ ¤¨µ§¤¼¬± ªµ²º¬±ª¶¨¤¶²±
„ ) 生长季初 ∞¤µ¯¼ ²©ªµ²º¬±ª¶¨¤¶²± o… ) 生长季中 ¬§§¯¨²©ªµ²º¬±ª¶¨¤¶²±o≤ ) 生长季末 ∞±§²©ªµ²º¬±ª¶¨¤¶²±
) π ) 冠层上部 ΠΑΡ ΠΑΡ ¤¥²√¨¦¤±²³¼ o ) ω ) 集约经营林下 ΠΑΡ ΠΑΡ ∏±§¨µ¬±·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§o
) ο ) 粗放经营林下 ΠΑΡ ΠΑΡ ∏±§¨µ ¬¨·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§q
从图 v中可以看出 o林冠上部 ΠΑΡ 的数值在季初 !季中比较接近 o且都很高 o但到了生长季末 o随
太阳高度角变化而有所下降 ∀集约经营与粗放经营林分下 ΠΑΡ 的季节变化也呈现出相似规律 ∀比较
集约经营林下 ΠΑΡ 与粗放经营林下 ΠΑΡ 的数值可以看出 o后者林下 ΠΑΡ 值要高于前者 o这主要由于
集约经营林分叶面积数值较大 o对光辐射截获较多 o因而透射到林下 ΠΑΡ 较少 ∀随着生长季的推移 o
这种差距加大 o在生长季末表现尤为明显 o后者近似为前者的 u倍 o这主要由于粗放经营林分落叶较早
的缘故 ∀
212 消光系数
w 林 业 科 学 vy卷
消光系数k Κ)是衡量林分冠层对 ΠΑΡ 吸收的一个重要指标 o也是计算冠层光合产量及光能利用
率的一个重要参数 ∀生长季内各天消光系数k Κl值 o可根据各天实测辐射数据及对应的林分叶面积指
数k ΛΑΙl o由 …¨ µ¨2¤°¥¨µ·方程求出 o
…¨ µ¨2¤°¥¨µ·方程为 } Κ = − ±¯( Θι/ Θs)ΛΑΙ
式中 }Κ为林分消光系数 , Θι为林冠下透射光 , Θs 为林冠上入射光 , ΛΑΙ 为冠层叶面积指数 ∀由此可
计算出生长季内集约与粗放经营杨树人工林内消光系数( Κ)的变化 ∀
从 Κ的计算值可以看出 o两林分的消光系数在中午左右最小 o这主要由于中午太阳直射 o太阳辐
射通过冠层的距离最短 o林分其对吸收最少的缘故 ∀
213 冠层 ΠΑΡ 透过率与消光系数
根据生长季内各天的入射 ΠΑΡ 及林冠下透射的 ΠΑΡ o可以计算出林冠各天 ΠΑΡ 的透过率 ∀林
冠透过率一般随太阳高度角的增加而增加 o在中午左右达到最大值 o这是因为太阳高度角越大 o其通过
林冠的厚度相对变小 o被林冠截留量相对减小 o从而到达地面的 ΠΑΡ 增多 ∀然而 oΠΑΡ 的透过率只是
粗略反映太阳辐射的林冠中的传输状况 o只有消光系数才能真正反映冠层中枝叶本身的受光状况及其
光学性质 o而消光系数的变化与 ΠΑΡ 透过率变化正好成相反趋势 o即消光系数随着太阳高度角的增大
而变小 o一般在中午左右达到最小值 o而此时 ΠΑΡ 透过率最大 ∀为了进一步反映出杨树人工林 ΠΑΡ
透过率与消光系数的季节变化规律 o在生长季的不同月份选择一定时日 o对集约经营林分内 ΠΑΡ 的透
过率及消光系数kŽl进行研究 o其结果如图 w所示 }
图 w 集约经营林分冠层消光系数与 ΠΑΡ 透过率的季节变化
ƒ¬ªqw × «¨ ¶¨¤¶²±¤¯ ¦«¤±ª¨ ²© ¬¨·¬±¦·¬²± ¦²¨ ©©¬¦¬¨±·¤±§ ΠΑΡ
·µ¤±¶°¬··¤±¦¨ ¬±¬±·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ³²³¯¤µ³¯¤±·¤·¬²±
π ) π y月 ∏±¨ o ο ) ο z月 ∏¯¼ o ρ ) ρ {月 „∏ª∏¶·o ϖ ) ϖ |月 ≥ ³¨·¨°¥¨µq
从图 w中可以看出 o集约经营林分 z月份时 o林木的消光系数较大 o因为此时杨树正处在生长旺盛
时期 o林分叶面积较大 o对 ΠΑΡ 的吸收较多 o因此 oΠΑΡ 而透过率相对较小 ~y月份的消光系数居中 o因
为此时林木放叶过程虽然结束 o但叶子的叶绿素含量较少 o叶片功能尚不完善 o因而此时林冠的消光能
力较低 o透光度较大 ~{月中旬 o生长旺盛时期已过 o叶面积有所下降 o因而林分的消光能力降低 ~|月份
时 o叶子虽逐渐变黄 !脱落 o生理功能衰退 o但此时林木冠层枝条和树干对光辐射的吸收占很大比重 o因
此林分消光能力反而比 {月份略高一些 ∀研究表明 o落叶阔叶林中所测得的枝条和树干对太阳入射辐
射的吸收 o大约占 yx h的比重kƒ §¨¨ µ¨µot|ztl ∀
214 ΠΑΡ 透过率与累积叶面积指数( ΧΛΑΙ)的关系
无论集约经营还是粗放经营林木 o随着叶面积的增长 o对 ΠΑΡ 的吸收也随之增加 ∀因此 o在生长
季开始时 o随着叶面积的不断增大 oΠΑΡ 透过率不断减小 ∀当林分的叶面积达到最大值时 oΠΑΡ 的透
过率则下降到最小值 o以后随着生长逐渐衰退及落叶 oΠΑΡ 透过率逐渐增大 ∀即 ΠΑΡ 透过率随着累
积叶面积指数的增大而逐渐下降 o二者之间呈反比例关系 o如图 x所示 ∀
x 第 v期 刘晓东等 }杨树人工林冠层光合辐射分布的研究
图 x 集约与粗放经营林分 ΠΑΡ 透过率与累积 ΛΑΙ 的关系
ƒ¬ªqx × «¨ ¬¯±¨ µµ¨ ¤¯·¬²± ¥¨·º¨¨ ± ΠΑΡ ·µ¤±¶°¬··¤±¦¨ ¤±§¦∏°∏¯¤·¬√¨¯¨ ¤©¤µ¨¤¬±§¨ ¬
Œ ) 集约经营林分 Œ±·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§o∞ ) 粗放经营林分 ∞¬·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§q
从图 x中可以看出二者呈现出较好的线性关系 o经拟合得方程如下 }
集约经营林分 } Θι/ Θs € s q|{vz p s qtuzu 3 ΧΑΛΙ Ρu € s q||vy
粗放经营林分 } Θι/ Θs € s q||ty p s qtxwz 3 ΧΑΛΙ Ρu € s q||{s
¤° ¶¨  q∂²¶¨ 应用便携式光合仪在对 Πινυσστροβυσ Λ的叶面积季节动态及垂直分布的研究中也
得到了相似的结论k∂²¶¨ ot||sl ∀
215 ΠΑΡ 在冠层中的分布
ΠΑΡ 穿过林冠时 o除了被反射外 o还将被林冠所吸收 o剩余的部分 o透射到林地 ∀其中林冠对 ΠΑΡ
的吸收占很大比重 o进而用于林木的光合作用 ∀冠层内的光合有效辐射分布对冠层内 ≤ ’u !热量和水
汽通量的吸收和散失具有重要影响 o而且 ΠΑΡ 或光量子通量密度k°°ƒ⁄l还决定了树木光合作用k碳
同化l的大小 ∀由 …¨ µ¨2¤°¥¨µ·定律 o根据不同时间下两林分的入射 ΠΑΡ 及透过 ΠΑΡ !相应的消光系
数k Κl值以及相对应的分层叶面积指数 o可计算出生长季内集约经营与粗放经营林分内不同时间下冠
层的光分布 ∀以 t||u年 y月 tu日为例 o集约经营与粗放经营杨树人工林分内 o林冠各层次不同时刻
的 ΠΑΡ 分布如图 y所示 ∀
图 y 集约经营与粗放经营杨树人工林冠层 ΠΑΡ 分布的日变化
ƒ¬ªqy ¬ª«·§¬¶·µ¬¥∏·¬²±¬± §¬©©¨ µ¨±·¯¤¼ µ¨¶²©·«¨ ¦¤±²³¼¬±¬±·¨±¶¬√¨
¤±§ ¬¨·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ³²³¯¤µ³¯¤±·¤·¬²±
Œ ) 集约经营林分 Œ±·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§o∞ ) 粗放经营林分 ∞¬·¨±¶¬√¨¦∏¯·∏µ¨ ¶·¤±§q
从图 y中可见 o由于顶枝及接近冠层顶部枝条的叶面积较小 o故开始时对入射 ΠΑΡ 的吸收不明
显 ∀比较集约经营与粗放经营杨树人工林内冠层 ΠΑΡ 分布可以看出 o由于前者各层次叶面积较后者
大 o而叶面积较大的层次 o对 ΠΑΡ 的截获也较多 o故随着冠层深度增加 oΠΑΡ 的下降较明显 o直至冠层
底部 u个层次 o才下降缓慢 ~而粗放经营林分从冠层中下部开始的几个层次的叶面积就较少 o故对 ΠΑΡ
吸收也较少 ∀由此可见 o集约经营林分与粗放经营林分相比 o可以更有效的利用 ΠΑΡ o这是其林分生
y 林 业 科 学 vy卷
产力高于后者的主要原因之一 ∀
v 结论
tl林冠上部测到的光合辐射 o可以通过线性方程准确地换算成林下光合有效辐射 o进而订正为地
面光合有效辐射 ∀ul ΠΑΡ 在林冠上部季节变化表明 o在生长季初与季中 oΠΑΡ 数值较高 o到生长季末 o
由于太阳高角变化而下降 ∀从集约经营林分与粗放经营林分下 ΠΑΡ 的对比来看 o由于 ΠΑΡ 的透过率
随林分叶面积指数增加而减少 ok经回归分析 o二者呈现出较好的线性关系l o由于粗放经营林分的叶面
积小于集约经营林分的叶面积 o因而前者林分下 ΠΑΡ 数值大大高于后者 ∀加之粗放经营林分落叶较
早 o故在生长季末 o二者林分下 ΠΑΡ 值差异尤为显著 ∀vl林分消光系数与林分 ΠΑΡ 透过率的变化趋
势正好相反 oz月份时 o林分正处于生长旺盛季节 o叶面积较大 o故此时林分消光系数最大 oΠΑΡ 透过率
最低 ~{月中旬 o叶面积逐渐下降 o林分消光能力降低 oΠΑΡ 透过率增加 ~而 |月份 o虽然叶片更少 o但此
时 o冠层枝条及干部对 ΠΑΡ 的吸收占较大比重 o故其消光能力及 ΠΑΡ 透过率与 {月份基本相似 ∀wl
ΠΑΡ 的透过率随累积叶面积指数k ΧΛΑΙ)的增加而减少 o二者呈现出紧密的线性关系 o可用方程 }Θι/
Θs € s .|{vz p s .tuzu 3 ΧΛΑΙ 和 Θι/ Θs € s .||ty p s .txwz 3 ΧΛΑΙ 分别对集约经营与粗放经营林分
中二者的关系进行估算 ∀xl ΠΑΡ 在冠层中的分布情况主要与不同层次的叶面积多少有关 o叶面积较
大层次 o对 ΠΑΡ 吸收也较多 o反之则较少 ∀比较而言 o集约经营林分由于各层次叶面积较粗放经营林
分高 o因而对 ΠΑΡ 的吸收和利用率都高于后者 o这是导致集约经营林分生产力较高的主要因素之一 ∀
参 考 文 献
贺庆棠 o刘诈昌 1 森林热量平衡 1 林业科学 ot|{s otyktl }uw ∗ vv
洪启法等 1 马尾松幼林小气候 1 林业科学 ot|yv o{kwl }uzx ∗ u{|
刘家冈 o张文杰 1 光在林冠中的传播 1 林业科学 ot|{x outkvl }uvw ∗ uws
王天铎 1 水稻群体光的光强分布与光合作用的模型 1 稻麦群体论文集 1 上海 }上海科技出版社 ot|yt oxt ∗ yw
朱春全等 1 集约与粗放经营杨树人工林叶片光 p光合作用模型 1 王世绩主编 o杨树研究进展 1 北京 }中国林业出版社 ot||x ov{ ∗ ww
朱春全等 1 集约与粗放经营杨树人工林生物量研究 1 东北林业大学学报 ot||z ouxkxl }xv ∗ xy
朱劲伟 o崔启武 1 林冠的结构和光分布 p光的吸收理论的探讨 1 林业科学 ot|{u ot{kvl }ux{ ∗ uyx
…µ²²®¶ • ετ αλ. . ∂ µ¨·¬¦¤¯ ªµ¤§¬¨±·¶¬± ³«²·²¶¼±·¬¦¶ª¤¶ ¬¨¦«¤±ª¨ ¦«¤µ¤¦·¨µ¬¶·¬¦¶¤±§µ¨©¬¬¤·¬²± ²©µ¨¶³¬µ¨§ ≤ ’u º¬·«¬± ¥²µ¨¤¯ ©²µ¨¶·¦¤±²³¬¨¶q
×µ¨¨°«¼¶¬²¯ ot||z otz }t ∗ tu
ƒ §¨¨ µ¨µ≤ „ q≥²¯¤µµ¤§¬¤·¬²± ¤¥¶²µ³·¬²± ¥¼ ¯¨ ¤©¯¨ ¶¶«¤µ§º²²§©²µ¨¶·q „Š• Œ≤ o  ·¨¨²µ²¯ ot|zt ot }v ∗ us
¬±§¨µ° ≥ q°²·¨±·¬¤¯ ¤±§ ¤¦·∏¤¯ ³µ²§∏¦·¬²± ¬± „∏¶·µ¤¯¬¤± ©²µ¨¶·¶·¤±§¶q Œ± }qq¤±§¶¥¨µª ¤±§ • q°¤µ¶²±¶k §¨¶ql o • ¶¨¨¤µ¦« ©²µ ƒ²µ¨¶·
°¤±¤ª¨ ° ±¨·o≤≥Œ• ’ o ¨¯¥²∏µ±¨ o„∏¶·µ¤¯¬¤ot|{x ott ∗ vx
 ²±·¨¬·«q⁄²¨ ¶¯¬ª«·¯¬°¬·¦µ²³³µ²§∏¦·¬²±‚Œ± }≤ …²«±¶²±k §¨ql o°«¼¶¬²¯²ª¬¦¤¯ °µ²¦¨¶¶¨¶¬°¬·¬±ª °¯ ¤±·°µ²§∏¦·¬√¬·¼ o…∏··¨º²µ·«°∏¥¯ qo
²±§²± oŠµ¨¤·…µ¬·¤¬±qt|{t ouv ∗ u{
∂²¶¨   o • ¤¼±¨ × ≥º¤±®qq „¶¶¨¶¶¬±ª¶¨¤¶²±¤¯ ¯¨ ¤©¤µ¨¤§¼±¤°¬¦¶¤±§√ µ¨·¬¦¤¯ ¯¨ ¤©¤µ¨¤§¬¶·µ¥∏·¬²±¬± ¤¨¶·¨µ± º«¬·¨ ³¬±¨ k Πινυσστροβυσ ql
º¬·«¤³²µ·¤¥¯¨ ¬¯ª«·° ·¨¨µq ×µ¨¨°«¼¶¬²¯²ª¼ ot||s oz }tux ∗ tvw
• ¶¨·° • ετ αλ. .  ·¨«²§²©¤³³¯¬¦¤·¬²± ²© °²§¨¯·² ³µ¨§¬¦··«¨ ¬¯ª«· ±¨√¬µ²±° ±¨·²©¬±§¬√¬§∏¤¯ ·µ¨¨¦µ²º±¶¤±§¬·¶∏¶¨ ¬± ¤ ∏¨¦¤¯¼³·©²µ¨¶·q
∞¦²¯²ª¬¦¤¯  ²§¨¯¯¬±ªqot||u oys }t|| ∗ uvt
z 第 v期 刘晓东等 }杨树人工林冠层光合辐射分布的研究