森林光环境特征及其生态作用

光是森林生态系统的关键能源输入。森林光环境的演变机制很复杂,我们通过对林缘、林内和林窗的光环境相关指标及监测方法进行了归纳总结,并在分析森林光环境特征的基础上,从时间尺度上对其日变化、季节动态和年际变化三个方面进行了总结。同时从个体、群落、生态系统等方面对森林光环境生态作用进行了探讨,旨在为深入了解森林植被时空动态与光环境间协同演变机制提供参考,为促进森林可持续管理提供依据。

天童国家森林公园常绿阔叶林不同演替阶段群落光环境特征比较

常绿阔叶林是我国中亚热带东部典型植被类型,根据野外踏查和固定样地调查发现,天童国家森林公园内发育着常绿阔叶林一个完整的演替系列,包含着6个不同演替阶段。应用W inScanopy For C anopy A na lys is软件对研究区内不同演替阶段群落冠层进行分析,得到不同群落冠层和林下的光环境特征指标:PPFD(光合光量子通量密度)和相关的冠层结构形态学指标G ap fraction(空隙度)、LA I(叶面积指数)、M LA(平均叶倾角),通过对这些指标的分析比较,得到的基本规律大致是林冠层的光合有效光量子通量密度随演替逐渐降低,林冠下面的光合有效光量子通量密度随着群落演替的进展变化更为明显。马尾松林的林冠空隙度明显高于其他阶段的群落,总的趋势是随群落演替的进展而降低。叶面积指数随演替的进展而呈增加趋势。平均叶倾角随演替的进展先增大而后减小。这些结果反映了常绿阔叶林不同演替阶段群落由于不同树种树冠形态学结构的差异和微环境的不同,形成了特定群落内的特定光环境。

海岸带复合农林业系统植物种群光环境特征研究

本文对三种银杏—农作物复合模式下植物种群对光合有效辐射的削弱和截获进行了模型化分析,并探讨了不同模式下光照强度的时空分布规律。结果表明:银杏果用—叶用—豆类作物复合模式具有最好的复合光效益,光能截获率可达９２%;ＰＡＲ在植冠层的削弱遵循Ｂｅｅｒ－Ｌａｍｂｅｒｔ定律;植物种群的叶面积、地上部分生物量、光吸收的关系可以用Ｙ＝ａｘｂ数学模型描述。同时,果用、材用银杏冠层有较大的透光性和光强变异系数,可以作为银杏—农作物初期经营的上层树种,但要注意冠形的调控;光强的时间变化受冠层条件和太阳高度角的双重影响。

岷江上游退化灌丛不同恢复阶段群落光环境特征比较研究

通过对岷江上游退化灌丛不同恢复阶段的群落冠层分析,得到其光环境特征指标:PPFD(光量子通量密度)、Gap(空隙度)、MLA(平均叶倾角)、LAI(叶面积指数)。分析结果表明,群落冠层PPFD、Gap和MLA随恢复时间增加而降低,LAI随恢复时间增加而增加,反映了特定的光环境下,人工恢复群落较自然恢复群落稳定性好。

设施园艺生产人工补光理论初探

光是影响设施园艺作物生长最重要的环境因子。冬春季以及连阴天、雾霾等弱光环境对园艺作物正常生长影响明显,人工补光已经成为设施园艺生产的重要手段之一。当前中国设施园艺人工补光研究刚刚起步,相关理论与方法研究薄弱,补光设计缺乏依据。文章从设施植物光合作用特性、设施光环境特征、光对作物生产性能影响、中国太阳日辐射量以及人工补光思路等方面进行理论阐述,以期对设施园艺人工补光应用提供有益的参考。

珠江流域中上游防护林冠层结构对林下植被的影响

防护林林下植被对水源涵养、土壤保育和提升生态服务功能具有重要意义。以珠江流域中上游广西都安县5种典型珠江防护林(桉树、任豆、马尾松人工纯林,马尾松+荷木人工混交林和青冈栎天然林)为研究对象,应用半球影像技术获取林分冠层结构(林冠开阔度CO和叶面积指数LAI)和林下光环境指标(林下直射光、林下散射光和林下总光照),并分析两组指标之间的关系及其对林下植被特征的影响。结果表明:1)马尾松+荷木混交林较人工纯林更有利于林下灌木层植被多样性的维持。2)各林分冠层结构与林下光照指标极显著相关(P<0.001),冠层结构对林下散射光的影响比对林下直射光大。3)CO和林下光环境指标与灌木层物种丰富度(S)和多样性指数(H)呈极显著负相关(P<0.001),较高的林下光照不利于林下灌木层植被多样性的维持。冠层结构是影响林下灌木层植物多样性和更新的关键因素,而灌木层和草本层种间竞争可能是影响物种多样性的另外一个重要因素。人工纯林改造和结构调整中,对乔木层可通过适当补植伴生树种,增加林下郁闭度,促进灌木层物种发育;对草本层可适度降低单优草本优势度,为灌木和幼苗更新提供空间。