林冠结构和地形对亚热带常绿落叶阔叶林林下幼苗物种多样性和功能多样性的影响

森林结构和地形是森林生态系统最明显的特点,也是影响林下幼苗存活和物种多样性的关键因子。该研究采用半球面摄影方法提取八大公山生长监测样地（共1.2 hm²）林冠结构参数,通过调查地表层木本植物幼苗的组成和多度,获取常见植物幼苗叶片功能性状,结合详细的地形信息,利用空间同步自回归模型探究林冠结构变量及地形因子对幼苗物种多样性及功能多样性的影响。结果表明：（1）八大公山亚热带山地常绿落叶阔叶林林冠结构复杂度较高,最大林冠高的平均值达到19.94 m,叶面积指数、平均叶倾角和林冠覆盖度分别为2.94、30.88°和0.87;（2）林冠结构变量和地形因子能够解释32.6%~48.4%的林下幼苗物种多样性指数变异和28.5%~70.2%的功能多样性变异,但地形因子对幼苗物种多样性的影响很小;（3）预测在亚热带常绿落叶阔叶林高海拔的山坡上,有较低的叶面积指数和平均叶倾角群落有较高的幼苗物种多样性;而在低海拔山脊上,较低的叶面积指数和平均叶倾角群落林下幼苗层有较高的功能多样性。此结果对科研人员和林业工作者开展野外森林更新情况评估和样方调查将有所帮助。     

以政策性亏损补偿为核心的公立医院财政投入测算模型研究

收集武汉市2007—2010年二、三级综合公立医院运行的财务数据,构建公立医院财政投入测算理论模型,预测2012年武汉市二、三级综合医院财政投入金额。结果表明,以现阶段的财政投入水平为参考,公立医院可以维持其正常运行。     

福建省马尾松叶面积指数对气候的响应

掌握马尾松叶面积指数（LAI）的时空分布规律是实现马尾松毛虫害空间监测与预警的基础要求。以福建省38个气候台站测定的2010年平均气温、平均气温距平、降雨量、降雨量距平、日照时数及日照时数距平等6个气候要素及实地测定的90个马尾松LAI数据为基础,分别从省域、地市两个尺度分析了福建省马尾松LAI对气候的响应规律。结果表明：（1）除日照时数距平外,其他5个气候要素对马尾松LAI均有显著影响,相关系数排序为：平均气温〉降雨量〉日照时数〉平均气温距平〉降雨量距平;（2）从省域尺度上看,马尾松LAI对平均气温的响应呈开口向下的抛物线,对平均气温距平的响应可以用三次曲线较好地予以说明;LAI对降雨量的响应是负向的,降雨量距平对LAI的影响与平均温度相似;对日照时数的响应则呈开头向上的抛物线;（3）从地市尺度上看,马尾松主产区南平、三明、龙岩3市的LAI普遍低于沿海非主产区,尤以南平最低,一方面是由于马尾松LAI对气候要素的直接响应,另一方面则是通过气候对松毛虫分布的影响,使LAI呈现沿海高、内陆低的空间特征。     

森林积雪蒸发测算方法及研究进展

森林积雪蒸发(升华)动态的准确测算是正确理解森林积雪区地表能量和水量平衡的关键问题之一,也是区域水文模型和气候模式的重要环节.本文综述了现有的森林积雪蒸发测算方法,分析了质量平衡法(包括雪水当量法、降雪和穿透降雪对比测量法、雪面蒸发器法、蒸渗仪法、单株称量法、树冠截雪称量法和γ射线减弱技术)和微气象法(包括波文比能量平衡法、彭曼联合法、空气动力学法、表面温度技术和涡度相关法)的适用性.同时对不同森林类型积雪蒸发及其影响因素的研究进展进行了详细回顾,并结合现有研究的不足对今后的森林积雪蒸发研究进行展望,以期为未来的森林积雪蒸发相关研究提供指导.     

基于数据同化的哈佛森林地区水、碳通量模拟

模型模拟和站点观测是陆地生态系统水、碳循环研究最主要的两种手段,但各有优势和不足,若二者相互结合,则能更准确地反映生态系统水、碳通量的动态变化.数据同化为模型与观测结合提供了一条有效的途径.本文采用哈佛森林环境监测站相关数据,利用集合卡曼滤波同化算法,将实测叶面积指数(LAI)和遥感LAI同化进入Biome BGC模型中,对该地区水、碳通量进行模拟.结果表明：与未同化模拟相比,将1998、1999和2006年实测LAI数据同化后,模型模拟碳通量(NEE)与通量观测NEE的决定系数(R²)平均提升8.4%;蒸散发(ET)的R²平均提升10.6%;NEE的绝对误差和(SAE)和均方根误差(RMSE)平均下降17.7%和21.2%,ET的SAE和RMSE平均下降26.8%和28.3%.将2000-2004年MODIS LAI 产品与模型同化后,NEE、ET模拟值与观测值间的R²分别提升7.8%和4.7%;NEE的SAE和 RMSE分别下降21.9%和26.3%,ET的SAE和 RMSE分别下降24.5%和25.5%.无论实测LAI还是遥感观测LAI,同化进入模型都能不同程度地提高水碳通量的模拟精度.     

阴雨寡照地区高产水稻的生物学特征研究

以水稻(Oryza sativa Linn.)的常规稻品种‘黄华占’、‘湘早籼45’和‘湘晚籼13’,一般杂交稻品种‘金优402’和‘Ⅱ优838’,超级杂交稻品种‘株两优819’、‘丰源优299’、‘陆两优966’和‘Y两优1号’为实验材料,在2008年和2009年不同产季,对种植于多阴雨的湖南桃源县的不同品种水稻的产量构成因子、群体性状和叶片净光合速率(Pn)差异进行了研究.结果显示:在产量构成因子方面,不同品种水稻的有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒质量和产量均有一定差异,超级杂交稻品种的产量高于一般杂交稻及常规稻品种;其中,产量分别与有效穗数和结实率呈显著正相关(P＜0.05),与每穗粒数呈极显著正相关(P＜0.O1),与千粒质量无显著相关性.在群体性状方面,不同品种水稻的株高、最大茎蘖数、最大叶面积指数(LAI)、生物量及收获指数均有一定差异,但产量分别与株高、最大LAI和生物量呈极显著正相关,与收获指数呈显著正相关,与最大茎蘖数无显著相关性;其中,产量与最大LAI的相关系数最大(0.889).在拔节期和抽穗期,各品种水稻单叶的Pn日变化曲线呈“双峰型”,Pn第1个峰值差异均较小,“午休”阶段以及第2个峰值Pn差异增大,总体上看“午休”阶段常规稻品种的Pn降幅明显大于杂交稻;各品种的Pn日平均值也有明显差异,常规稻品种的Pn日平均值总体上低于杂交稻.研究结果表明:在阴雨寡照的生态条件下超级杂交稻品种的产量高于其他类型水稻品种,其高产机制与叶面积指数的增加有关.     

小兴安岭白桦次生林叶面积指数的估测

叶面积指数(LAI)是量化冠层结构最常用的参数之一,准确估测LAI对森林生态系统结构特性的研究具有重要意义.利用半球摄影图像法和LAI-2000法及半球摄影图像法结合凋落物法估测了小兴安岭白桦次生林LAI及其动态变化.首先对该林型叶凋落末期(11月初)的半球摄影图像进行合理校正(包括木质部分所占比例α,冠层水平集聚指数ΩE,校正值作为该时期常绿树种的真实LAI(LAIt),结合各调查期的凋落物数据,得到落叶季节(7-11月)的LAIt,并以该值为参考值,对比分析了两种光学仪器法估测值.结果表明:两种光学仪器法在LAI最大时期低估(分别低估2.83％、6.20％),其他时期显著高估(平均高估118.13％、89.34％),但两种光学仪器法与探讨方法估测值存在很好的相关性:LAIt=-1.1393+1.0934·LAIHP,R2=0.80; LAIt=-0.1712+0.6259·LAILAI-2000,R2=0.83.研究结果可为将来方便、快捷、准确的估测白桦次生林的LAI提供参考.     

新疆喀纳斯国家自然保护区植被叶面积指数观测与遥感估算

叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是重要的植被结构参数,调控着植被与大气之间的物质与能量交换,在生态环境脆弱的我国西北部开展植被LAI的研究对阐明该地区植被对气候变化和人类活动的响应特征具有重要的科学意义.利用LAI-2200和TRAC仪器观测了新疆喀纳斯国家级自然保护区森林和草地的有效叶面积指数(LAIe)和真实LAI,构建了其遥感估算模型,生成了研究区LAIe和LAI的空间分布图.在此基础上,分析了LAI随地形因子(海拔、坡度、坡向)的变化特征,探讨了将其应用于估算研究区森林生物量密度的可行性,并评估了研究区MODIS LAI产品的精度.结果表明:研究区阔叶林、针阔混交林、针叶林、草地LAIe的平均值分别为4.40、3.18、2.57、1.76,LAI的平均值分别为4.76、3.93、3.27、2.30.LAIe和LAI的高值主要集中分布在湖泊和河流附近;植被LAI随海拔、坡度和坡向的变化表现出明显的垂直地带性的特点.LAI随海拔和坡度的增加呈现先增加后减小的变化趋势,坡向对针叶林和草地LAI的影响明显,但对阔叶林和针阔混交林LAI的影响较弱;森林生物量密度(BD)随LAI增加而线性增加(BD=44.396LAI-25.946,R2=0.83),研究区森林生物量密度平均值为120.3 t/hm2,估算的总生物量为5.0×l06 t;MODIS LAI产品与利用TM数据生成的LAI之间具有一定的相似性(森林R2=0.42,草地R2=0.53),但森林和草地的MODIS LAI产品分别比利用TM数据生成的LAI偏低16.5％和24.4％.     

华东热湿地区四种植物群落类型对降温效应的影响研究

中国城市化进程不断推进,城市热岛效应的强度和负面影响越来越大,因此研究绿地植物群落类型对城市降温效应的影响具有重要意义。在实地调研的基础上,采用多元统计和拟合函数模型等方法,利用叶面积指数、三维绿量等因子分析4种植物群落类型的降温效应,以揭示绿地植物群落类型对降温效应影响的内在机制。夏季,4种植物群落类型对降温效应影响趋势分布排序为：乔木—灌木—草坪群落>群植小乔木群落> 乔木—草坪群落>乔木—硬质铺装群落;其中乔木—草坪群落与乔木—硬质铺装群落的降温效应较为接近。将反映植物群落特征的因子导入拟合数学方程模型,从而形成对降温效应作用较好的群落结构。研究结果和研究创新之处在于研究结果阐述了绿地植物群落类型对降温效应影响的内在作用机制。     

Conventional digital cameras as a tool for assessing leaf area index and biomass for cereal breeding

Affordable and easy-to-use methods for assessing biomass and leaf area index （LAI） would be of interest in most breeding programs. Here, we describe the evaluation of a protocol for photographic sampling and image analysis aimed at providing low-labor yet robust indicators of biomass and LAI. In this trial, two genotypes of triticale, two of bread wheat, and four of tritordeum were studied. At six dates during the growing cycle, biomass and LAI were measured destructively, and digital photography was taken on the same dates. Several vegetation indices were calculated from each image. The results showed that repeatable and consistent values of the indices were obtained in consecutive photographic samplings on the same plots. The photographic indices were highly correlated with the destructive measure-ments, though the magnitude of the correlation was lower after anthesis. This work shows that photographic assess-ment of biomass and LAI can be fast, affordable, have good repeatability, and can be used under bright and overcast skies. A practical vegetation index derived from pictures is the fraction of green pixels over the total pixels of the image, and as it shows good correlations with all biomass variables, is the most robust to lighting conditions and has easy interpretation.