[发明专利]提高植物冠层分析仪测量叶面积指数季节变化精度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高测量叶面积指数季节变化精度的方法，具体涉及一种提高LAI-2000植物冠层分析仪测量叶面积指数季节变化精度的方法，属于森林生态技术领域。

背景技术

叶面积指数(leaf area index,LAI)是单位地表面积上总叶片表面积的一半(Chen and Black,1992)，LAI是许多生理生态学研究中的关键参数。准确测定LAI的季节变化对于预测林分生长以及森林生态系统对全球气候变化的响应至关重要。目前，利用光学仪器法能方便、快捷地测定不同森林类型LAI的季节变异，其中，LAI-2000植物冠层分析仪因能同时观测不同天顶角范围内的林冠结构参数而备受欢迎；然而其测定精度需要利用直接法测定值来校准。直接法主要包括破坏性取样法、异速生长方程法及凋落物收集法，然而，利用前两种方法监测森林生态系统LAI的季节变异，难度过大、且具有破坏性。因此，凋落物法成为测定LAI季节变化最佳的直接法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有LAI-2000植物冠层分析仪因自身局限性而存在测量误差，使检测得到的森林生态系统随季节动态变化的LAI值精确率低的问题。

本发明的技术方案是：一种提高植物冠层分析仪测量叶面积指数季节变化精度的方法，通过构建经验模型得出LAI-2000测量值的校正值，所述经验模型为y＝ax^b，其中y为各林型在叶生长期、叶稳定期和叶凋落期的LAI校正值，x为利用LAI-2000植物冠层分析仪测定得到的LAI值；其中，

所述针叶林的a值范围为：1.0064-1.5905，b值的范围为：0.8649-1.2241；

所述阔叶林的a值范围为：0.9236-1.0801，b值的范围为：0.9977-1.18；

所述针阔混交林的a值范围为：1.2653-1.5162，b值范围为：0.9783-1.0844。

所述针阔混交林中，针叶树木和阔叶树木间隔布置。

所述针叶林、阔叶林和针阔混交林的地理位置均为东经127°至130°，北纬46°至49°之间。

所述叶生长期为该地理位置六月份到八月份时期之间，所述叶稳定期为该地理位置八月份，所述叶凋落期为该地理位置九月份时期。

所述针叶林在叶生长期、叶稳定期和叶凋落期的a值分别为1.5909、1.3925和1.0064，b值分别为：0.8649、1.0832和1.2241；

所述阔叶林在叶生长期、叶稳定期和叶凋落期的a值分别为：1.0801、0.9243和0.9236，b值分别为：0.9977、1.18和1.171；

所述针阔混交林在叶生长期、叶稳定期和叶凋落期的a值分别为：1.5162、1.2653和1.4839，b值分别为：0.9876、1.0844和0.9783。

本发明与现有技术相比具有以下效果：本发明以针叶林、阔叶林和针阔混交林为研究对象，分别建立了叶生长期、叶稳定期和叶凋落期内直接法和间接法测定的LAI间的经验模型，通过该经验模型来校正光学仪器法测定值；由表1和表2的结果可看出，不同森林类型不同时期内，LAI-2000测定的有效LAI和真实LAI间均显著相关(P<0.01)，针叶林内，在6月、8月和9月，LAI-2000测定LAI的精度分别为76％、64％、71％，经过经验模型的校正后精度均得到明显提高，分别达到98％、98％、99％。阔叶林内，在6月、8月和9月，LAI-2000测定LAI的精度分别为94％、89％、93％，可见LAI-2000适宜估测阔叶林的LAI，经过经验模型的校正后精度在6月和8月均得到提高，分别达到98％和97％，但在9月精度略微下降，为92％。在针阔混交林内，在6月、8月和9月，LAI-2000测定LAI的精度分别为67％、69％、70％，经过经验模型的校正后精度均得到明显提高，分别达到97％、97％、96％。结果表明，通过直接法和间接法测定LAI间的经验模型，LAI-2000能准确地测定不同森林类型LAI的季节变化，精度均高于92％，本发明的方法，为高效、准确地测定不同森林类型LAI的季节变化提供科学依据。

具体实施方式

本发明的具体实施方式为：一种提高LAI-2000植物冠层分析仪估测叶面积指数季节变化精度的方法，包括：