【摘 要】
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毛竹林是森林资源重要的组成部分,在应对全球碳平衡、气候变化等方面发挥着重要作用。叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是关键的冠层结构参数,影响森林冠层与大气之间的碳、水和能量交换等一系列生理过程。因此,准确地估算毛竹林冠层LAI,对研究毛竹林在应对全球气候变暖中的作用具有重要意义。估算毛竹林LAI的方法有卫星遥感反演法、近地面遥感估计法和直接测量法。卫星遥感反演法和近地面遥感估计法
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毛竹林是森林资源重要的组成部分,在应对全球碳平衡、气候变化等方面发挥着重要作用。叶面积指数（Leaf Area Index,LAI）是关键的冠层结构参数,影响森林冠层与大气之间的碳、水和能量交换等一系列生理过程。因此,准确地估算毛竹林冠层LAI,对研究毛竹林在应对全球气候变暖中的作用具有重要意义。估算毛竹林LAI的方法有卫星遥感反演法、近地面遥感估计法和直接测量法。卫星遥感反演法和近地面遥感估计法容易受到传感器、植被和土壤等因素的干扰,常常不能真实地反映植被的生长状况。直接测量法能相对准确地获取森林冠层LAI,其中破坏性测量法是直接测量法中最直接的一种方法。本文主要对毛竹树冠尺度和冠层尺度的冠层结构开展研究:1、随机选择29株毛竹进行破坏性测量,通过采样样本称重法,建立单株毛竹叶片面积的异速生长模型,并通过对采样毛竹叶片的叶倾角测量研究毛竹树冠的叶片投影函数;2、随机选择21个毛竹林坡地,根据单株毛竹叶片面积与胸径的异速生长模型,估算每个样地内毛竹林冠层的LAI;3、利用数字半球摄影技术（Digital Hemispherical Photography,DHP）,估算样地内毛竹林冠层的有效叶面积指数（Effective Leaf Area Index,Le）;4、分析和比较基于异速生长模型法估算的LAI和基于DHP估算的Le,建立毛竹林冠层LAI与Le之间的经验关系。主要研究结果如下:1、毛竹叶片的比叶面积（Specific Leaf Area,SLA）为152–466 cm2·g-1,对于单株毛竹,SLA自树冠顶部至底部呈增加的趋势;2、基于两种树冠结构特征（胸径和竹高）和三种回归模型（线性、指数和幂函数）构建的六种单株毛竹叶片面积异速生长模型的相关系数R2均在0.77以上,RMSE均小于8.6。考虑到模型的简单性和野外实验的可操作性,推荐胸径和线性回归模型的组合用于估算单株毛竹的叶片面积;3、与五种典型的叶倾角分布形式（喜平型,喜直型,倾斜型,均匀型和球面型）相比,毛竹树冠的叶倾角分布更接近于喜平型;4、基于异速生长模型法估算的LAI与基于DHP法估算的LAI之间的线性回归分析显示,基于相机平行于坡面的DHP拍摄方式（DHPT）和取数字半球影像的前4个环（Ring4）、DHPT和取数字半球影像的全部5个环（Ring5）、相机平行于水平面的DHP拍摄方式（DHPL）和Ring4以及DHPL和Ring5估算的LAI与真值之间的R2和RMSE分别为0.56和12.34、0.53和11.99、0.49和12.24以及0.42和11.93;5、当叶片聚集度指数（Clumping Index,?）取0.19时,基于DHPL和Ring4的毛竹林LAI估计值与LAI真值之间的RMSE最小。通过线性模型LAIt=1.2699·LAIDHP-3.5943对基于DHP方法估算的LAI进行转换。
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