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光学仪器法测定叶面积指数季节变化的误差分析 被引量:10
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作者 刘志理 金光泽 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期11-21,共11页
【目的】以黑龙江凉水国家级自然保护区人工林地为研究区,探讨影响间接法(光学仪器法)测定森林叶面积指数(LAI)季节变化精度的因素,为更准确地运用该方法测定LAI提供科学依据。【方法】以红松人工林和兴安落叶松人工林为研究对象,... 【目的】以黑龙江凉水国家级自然保护区人工林地为研究区,探讨影响间接法(光学仪器法)测定森林叶面积指数(LAI)季节变化精度的因素,为更准确地运用该方法测定LAI提供科学依据。【方法】以红松人工林和兴安落叶松人工林为研究对象,利用直接法和半球摄影法(DHP)及LAI-2000植物冠层分析仪2种间接法测定其LAI季节变化(5—10月),并研究光学仪器法测定LAI精度的误差源(木质部、冠层水平上的集聚效应、簇内集聚效应和自动曝光设置)产生偏差的季节性变异。【结果】对于红松人工林,DHP和LAI-2000在不同时期测定的LAI均低于直接法测定值,分别低估55%-68%和19%-35%;对于兴安落叶松人工林,DHP和LAI-2000在大部分时期低于直接法测定值,但在叶凋落后期均高于直接法测定值。不同误差源的校正参数及其对光学仪器法产生的偏差均存在明显的季节性差异。对于红松人工林,不同时期所有误差源产生的总偏差分别平均解释DHP,LAI-2000与直接法测定的LAI间差异的84%和79%。对于兴安落叶松人工林,利用Photoshop(PS)法校正木质部产生误差的情况下,不同时期所有误差源产生的总偏差对DHP、LAI-2000与直接法测定的LAI间差异的平均解释率分别为80%和65%,而利用背景值法校正木质部产生误差时,相应的平均解释率均低于5%。【结论】2种针叶林内,经过校正后DHP均比LAI-2000更适于测定LAI的季节变化;同时利用PS法校正2种光学仪器法在测定LAI季节变化时木质部产生误差的效果优于背景值法。 展开更多
关键词 叶面积指数 半球摄影 lai-2000植物分析仪 木质比例 集聚效应 自动曝光
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六盘山华北落叶松人工林叶面积指数的校准 被引量:2
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作者 吴月娇 胡振华 《森林与环境学报》 CSCD 北大核心 2024年第3期308-316,共9页
为了提高植物冠层分析仪在测量森林叶面积指数时的精度和适用范围,在宁夏六盘山北部,选取不同林分特征的华北落叶松人工林,应用凋落物收集法测量华北落叶松人工林真实的叶面积指数,从而确定植物冠层分析仪测量的叶面积指数的误差范围,... 为了提高植物冠层分析仪在测量森林叶面积指数时的精度和适用范围,在宁夏六盘山北部,选取不同林分特征的华北落叶松人工林,应用凋落物收集法测量华北落叶松人工林真实的叶面积指数,从而确定植物冠层分析仪测量的叶面积指数的误差范围,并进行校准。结果表明:(1)六盘山华北落叶松人工纯林的叶面积指数为0~2.96,在8—10月呈现减小的趋势。(2)在生长季中期(7—9月)植物冠层分析仪测得的叶面积指数偏小,误差范围在0.03~0.38(1.41%~15.89%),而在生长季末期(10月)的测量值则偏大,误差范围在0.04~0.86(1.67%~90.87%)。(3)植物冠层分析仪测量产生误差与林分郁闭度、林分密度、树高、胸径等密切相关。因此,可通过构建林分特征与叶面积指数的多因素耦合模型,从而提高植物冠层分析仪的测量精度和适用范围。 展开更多
关键词 植物分析仪 叶面积指数 凋落物收集 华北落叶松
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马尾松林叶面积指数季节动态的测定
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作者 冉佳璇 罗光浪 +3 位作者 何世强 丁贵杰 谭伟 戚玉娇 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期56-66,共11页
【目的】评价光学仪器法测定马尾松林叶面积指数(LAI)的精度,为准确监测马尾松林LAI季节动态提供技术支持。【方法】以凋落物法测定值代表马尾松林真实的LAI,对展叶调查、异速生长方程法和光学仪器法(半球摄影法和LAI-2200植物冠层分析... 【目的】评价光学仪器法测定马尾松林叶面积指数(LAI)的精度,为准确监测马尾松林LAI季节动态提供技术支持。【方法】以凋落物法测定值代表马尾松林真实的LAI,对展叶调查、异速生长方程法和光学仪器法(半球摄影法和LAI-2200植物冠层分析仪)获取的马尾松林LAI季节动态进行评估,并量化不同因素包括集聚指数(ΩE)、木质比例(α)和针簇比(γE)对光学仪器测定值的影响。【结果】马尾松林内主要树种的平均叶寿命为1.53~1.94,比叶面积(SLA)差异较大(99.15~278.33 cm^(2)/g)。不同方法测定马尾松林LAI的季节动态均呈单峰形变化模式,且在7月达到峰值。在各调查时期,凋落物法的测定值与异速生长方程法的测定值差异不显著。半球摄影法测定的有效叶面积指数(Le)比凋落物法、异速生长方程法的测定值分别低估了49%~64%和47%~61%;LAI-2200植物冠层分析仪法测定的Le低估了25%~44%和20%~42%。半球摄影法测定的Le经自动曝光、α、ΩE及γE校正后,精度明显提高,比凋落物法、异速生长方程法平均低估了8%和5%;LAI-2200植物冠层分析仪法测定的Le经α、ΩE及γE校正后,其精度大幅度提高,比凋落物法、异速生长方程法平均低估了6%和2%。【结论】考虑影响光学仪器法测定LAI的因素后,半球摄影法和LAI-2200植物冠层分析仪法测定的LAI精度得到明显提高,表明两种光学仪器法均能相对准确地测定马尾松林LAI的季节动态,可为不同区域马尾松林LAI季节动态的研究提供方法参考。 展开更多
关键词 马尾松人工林 叶面积指数 季节动态 凋落物 半球摄影 lai-2200植物分析仪
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不同林龄马尾松人工林叶面积指数的测定 被引量:4
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作者 罗光浪 何世强 +1 位作者 谭伟 戚玉娇 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期55-64,共10页
【目的】以评估光学仪器法测定马尾松人工林叶面积指数(LAI)的精度、量化不同因素的影响,以异速生长方程法测定LAI为参考合理校正光学仪器法测量值,为马尾松林LAI的精准测定提供技术支持。【方法】以贵州省黔中地区马尾松人工幼龄林(8 a... 【目的】以评估光学仪器法测定马尾松人工林叶面积指数(LAI)的精度、量化不同因素的影响,以异速生长方程法测定LAI为参考合理校正光学仪器法测量值,为马尾松林LAI的精准测定提供技术支持。【方法】以贵州省黔中地区马尾松人工幼龄林(8 a)、中龄林(13 a)、近熟林(22 a)及成熟林(30 a)为对象,采用半球摄影(Digital hemispherical photography,DHP)和LAI—2200植物冠层分析仪(LAI—2200)两种光学仪器法估测林冠LAI,量化木质比例(Woody-to-total area ratio,木质部面积占叶片和木质部总面积的比例)、集聚指数(Clumping index,冠层水平上的集聚效应)和针簇比(Needle-to-shoot area ratio,簇内水平上的集聚效应,即针叶面积与样簇面积比)对光学仪器测定值的影响。同时以异速生长方程法测定值为参考,评估和校正两种光学仪器法测定LAI的精度。【结果】马尾松针簇比为1.51~1.70,随着林龄的增大呈显著增大趋势(P<0.05);木质比例在0.01~0.14之间,表现为幼龄林<成熟林<近熟林<中龄林;幼龄林的集聚指数最小(0.79),且与其他林龄的值存在显著差异(P<0.05)。马尾松人工林的LAI随林龄增大呈单峰型变化,DHP测定的有效LAI比异速生长方程法测定值平均低估50%(42%~56%),LAI—2200测定的有效值比异速生长方程法测定值平均低估41%(37%~49%)。DHP测的有效LAI经木质比例、集聚指数和针簇比校正后,精度明显提高,但仍比异速生长方程法测定值低估3%~31%;LAI—2200测的有效LAI经校正后,精度大幅度提高,与异速生长方程法测定值的差异小于10%。异速生长方程法测定LAI与光学仪器法测定值的线性回归关系显著(P<0.01),0.43<R^(2)<0.70,0.41<RMSE<0.83。【结论】基于异速生长方程法和两种光学仪器法(DHP和LAI—2200)构建的回归方程适用于马尾松人工林有效LAI的校正,而合理量化木质比例、集聚效应及针簇比等误差源是提高光学仪器测定LAI精度的关键。 展开更多
关键词 马尾松人工林 叶面积指数 半球摄影 lai-2200植物冠层分析仪法 异速生长方程
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小兴安岭白桦次生林叶面积指数的估测 被引量:10
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作者 刘志理 金光泽 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期2505-2513,共9页
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... 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。 展开更多
关键词 小兴安岭 白桦林 叶面积指数 半球摄影图像 lai-2000植物分析仪 凋落物
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