地理信息系统与模型集成技术在林地林木产量和光能利用率估测中的应用

利用福建省气象要素观测及山地土壤调查资料,探讨地理信息系统和数学模型集成技术在区域林地栅格空间林木产量和光能利用率估测中的应用.结果表明,区域年均温、降水量和太阳总辐射能与经度、纬度及海拔的2次趋势面分析模型相关性均达极显著水平,复相关系数为0.692～0.981.采用地理信息系统与2次趋势面分析及1、2和4次反距离权重插值模型集成技术可分别较准确推算区域太阳总辐射能、年均温和降水量的空间数据,验证气象站点相应气象要素观测值与模型推算值之间的差异均未达显著水平,t值仅分别为1.29、0.12和0.06.借助地理信息系统与相关模型集成技术可实现区域林地栅格空间林木产量和光能利用率的估测,研究区林地林木产量和光能利用率分别为2.32～18.61 m³·hm^-2·yr^-1和0.11%～0.91%.     

马尾松-阔叶树混交异龄林生物量与生产力分配格局

在25年生的马尾松林下分别套种1年生火力楠、闽粤栲、苦槠、格氏栲、青栲和拉氏栲幼苗,经过16a的培育后形成了郁闭的针阔混交异龄林。应用分层平均标准木收获法,建立相对生长方程,对上述6种混交林及马尾松纯林的生物量与生产力分配格局进行了研究。6个混交林的林木总生物量分别为216·41、260·06、221·92、221·65、246·13t/hm2及201·04t/hm2,而马尾松纯林的生物量为204·37t/hm2;其中地上部分占81·4%~83·7%,林分之间差异较小。在混交林中,处于主林层的马尾松生物量占林分总生物量的比例为73·5%~85·4%。在各林分生物量组成中,干材生物量最大,占总生物量的56·4%~64·8%,其它组分所占的比例依次为根(16·3%~18·6%)>枝(9·0%~16·9%)>皮(4·9%~7·3%)>叶(1·1%~4·3%)。生物量的空间结构在马尾松纯林和混交林之间存在明显差异,混交林中0~9m高度的生物量分配比例(67·1%)明显大于马尾松纯林(53·7%);混交林中,在2~3m高度就出现了枝、叶的分布,而马尾松纯林中则出现在13~14m。混交林中,阔叶树根系的生物量主要集中于0~40cm土层,占根系总生物量的74%~99%,60cm以下土层则根系分布很少,而马尾松的根系则主要分布于土壤表层(0~20cm)和60cm以下土层,分别占总生物量的26%和49%。各混交林分的净初级生产力为10·60~15·25t/(hm2·a),而马尾松纯林的生产力仅7·34t/(hm2·a)。林分净初级生产力(NPP)与光合器官/地上部分生物量比(X1)、细根生物量/地下部分生物量比(X2)存在显著的非线形关系:NPP=5·5745+1·1985X1+2·6479X22。在所研究的林分中,细根(d<2mm)生物量占林分总生物量的平均比例为0·2%,但细根生产力占林分净生产力的平均比达2·9%。