不同树龄橡胶(Hevea brasiliensis)林细根生物量的垂直分布和年内动态

用根钻法对幼树期（5a）、初产期（9a）和旺产期（16a）3个树龄橡胶树细根（〈2 mm）生物量变化、垂直分布及动态变化进行研究。结果表明：5、9、16a橡胶林0～60cm土层内细根总生物量分别为2056.18、1557.42、1174.90 kg·hm^-2。细根的生物量与橡胶树不同生长或生产期有密切的关系,但幼龄橡胶树细根生物量还容易受环境的影响而改变。橡胶树细根总生物量80%左右分布在0～40cm土层,细根生物量随着土层深度的增加而减少,回归模型分析以指数方程y=a.ebx（a、b均为常数）拟合效果较好。通过不同月份细根生物量比较,发现橡胶树细根生物量年动态变化呈“双峰型”,5a、9a橡胶树峰值分别出现在4月份和8月份;16a橡胶树则出现在6月份和10月份,对环境因子的响应具有一定的滞后性。不同树龄橡胶树表层细根生物量年内变化不一致,其它土层细根生物量年内变化也呈“双峰型”,土层越深,变化越趋于缓慢。

Preliminary Study on Seedling Growth Rhythm and Grey Correlation Analysis of Rubber (Hevea brasiliensis) Seedlings in Danzhou District, Hainan

The rubber tree physiological and ecological process quantitatively described by using mathematical method is an important means to the analysis of rubber tree growth process and mechanism. The study on growth simulation model of rubber tree will lay the foundation for the application of rubber tree cultivation intelligent decision system. A Richards equation was formulated to describe the height and stem diameter growth dynamics of the annual rubber seedlings. An area correlation analysis was done according to the closeness of the observed parameters to the dynamic curve on the gray system composed of the seedling growth increment and the meteorological factors including aerial temperature, precipitation and solar radiation hours that influence upon the seedling growth. The results showed that rubber seedling response fitted the Richards equation quite well. The growth increment displayed a distinct alternation of 'slow—fast—slow— fast—slow' rhythm. The growth course of the seedlings might be partitioned into three periods of time by the sequential clustering analysis, namely pre-growing, fast-growing, late-growing stage. The tray correlation analysis revealed that air temperature had the most significant influence while precipitation had the least impact on height growth of the rubber seedlings. In conclusion, the air temperature had the most significant influence while solar radiation hours had the least impact on stem diameter growth of the rubber seedlings.

Seasonal Changes Impact on Growth of Rubber (<i>Hevea brasiliensis</i>) Seedlings under Different Cultivation

The vegetative growth of rubber tree is an important basis for rubber tree cultivation and economic management. Stem diameter and height growth patterns of rubber seedlings and the seasonal variability are still poorly understood. Studying the annual growth patterns and seasonal variation of rubber seedling will help understanding biological characteristics of rubber tree and provide a reference for field cultivation and management. Height growth and stem diameter of field-sown rubber seedlings cultivation and polybag-raised cultivation all displayed a distinct annual pattern of “slow-fast-slow”. Height growth and stem diameter growth response fitted the logistic equation preferably, supporting the observed pattern. Fast-growth of plant height for polybag-raised rubber seedlings cultivation and field-sown rubber seedlings cultivation occurred from June to November and May to November, respectively. This period saw the greatest accumulations of plant height growth for polybag-raised rubber seedlings cultivation and field-sown rubber seedlings cultivation accounting for 83.99% and 86.65% of total growth, respectively. Fast-growth of stem diameter for polybag-raised rubber seedlings cultivation and field-sown rubber seedlings cultivation occurred from June to November and May to November, respectively. This period saw the greatest accumulations of stem growth for polybag-raised rubber seedlings cultivation and field-sown rubber seedlings cultivation accounting for 86.71% and 84.60% of total growth, respectively. Polybag-raised rubber seedlings cultivation and field-sown rubber seedlings cultivation for the whole year had nine extension units and each month had one extension unit from May to November. Extension unit of for the whole year did not stop period and plant height growth rate has the seasonal difference. However, leaf phenophase of field-sown rubber seedlings cultivation was earlier than that of polybag-raised rubber seedlings cultivation and each extension unit of field-sown rubber seedlings cultivation was greater than that of poly-bag-raised rubber seedlings cultivation. The precipitation had the greatest impact on seedlings growth under different cultivation. There was no period annually in which height growth and stem diameter growth did not occur and the fastest growth occurred during the rainy season. Plant height and stem diameter of rubber seedlings under different cultivation showed isogony phenomenon. Extension unit and leaf phenophase of polybag-raised rubber seedlings and field-sown rubber seedlings showed consistency and synchronization characteristic. Different cultivation of rubber seedling should take corresponding measures tending management and operation.

海南省枫木实验林场橡胶林根系分布特征

[目的]科学地根据橡胶(Hevea brasiliensis)林根系分布特征进行水肥管理。[方法]以海南省枫木实验林场的橡胶人工林为研究对象,采用样方挖掘法,调查不同土层深度的橡胶林土壤根系生物量密度,通过方差分析和拟合方程分析等方法,探究橡胶林的根系分布特征。[结果]在橡胶林0~100 cm深的土层内,直径0~10 mm根系的生物量密度为578.28 g/m^(3),且细根是橡胶根系的主要组成部分(占比49.06%)。根系主要分布在0~30 cm深的土层中(占比75.55%),且随土层加深,各径级根系的生物量密度均显著降低。橡胶林根系生物量密度最适回归方程为:ln(y)=7.73-0.04×d。[结论]0~30 cm深的土壤表层应是橡胶林水肥管理的重点区域。

橡胶树生物量估测的数学模型

依据生物体各部分器官与测树因子之间存在着相对生长规律，以树围（Ｇ）和Ｄ２Ｈ为自变量建立橡胶树树叶、树干、小枝、树根、树头、地上、地下部分及全株生物量估测模型，经综合检验，确认以树围为自变量的模型优于以Ｄ２Ｈ为自变量的模型。并利用此模型对更新橡胶林的生物量进行了估测，同时建立了橡胶树生物量表。

橡胶树生长轮宽度、木材密度变异及其预测模型的研究

本文报道了橡胶树 3个无性系生长轮宽度、木材基本密度和热水浸提物含量变异规律 ,并就橡胶树木材材质改良与资源开发利用进行了讨论。木材基本密度无性系间差异不显著 ,无性系内株间差异显著。PR10 7无性系株内木材基本密度径向上为“递增、稳定”的模式 ,过熟期内木材密度降低 ;纵向上为递增到最大值后减少。株内木材密度变化范围为 0 4 70g·cm- 3～ 0 6 0 5g·cm- 3,变异系数为 3 0 %～ 8 2 %。林分内株间木材基本密度变化范围为 0 4 2 1g·cm- 3～ 0 5 80g·cm- 3,变异系数为 5 16 %～ 7 0 5 %。橡胶木浸提物含量较高 ,株内、株间变化范围为 6 6 5 %～ 11 5 3% ;浸提前木材基本密度与浸提后木材基本密度呈显著的正相关 ;3个无性系生长轮宽度、木材基本密度与树龄的关系模型为 5～ 6次多项式方程 ,相关系数r=0 836 2～ 0 9787。

基于随机森林算法的橡胶林地上生物量遥感反演研究--以景洪市为例

以景洪市橡胶林为研究对象,将获得的样地植被指数和生物量数据用随机森林方法建立相关关系,将建立的关系用Landsat TM影像反演出整个研究区域的生物量分布,用影像和实地样地调查数据进行分析和验证,实现光学遥感的大范围生物量反演。在反演过程中将植被指数作为自变量,使用R语言环境下的随机森林方法进行变量筛选和建模,并对该方法的适用性进行分析评价。结果表明:随机森林算法适用于森林生物量反演;选择的变量为可见光大气阻抗植被指数(VARI)、简单比值指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)、水分胁迫指数(MSI)、中红外指数(MidIR);总体模型反演精度R2=0.43,RMSE=46.05。反演结果对于生物量密度较低的区域回归效果较好,对于生物量超过200 t/hm2的地区,反演结果偏低,且随着生物量密度的增加,反演结果偏差逐渐增大。

不同树龄橡胶林土壤养分变化特征及对细根的影响

通过用根钻法对幼树期（5a）、初产期（9a）和旺产期（16a）3个树龄橡胶林土壤养分变化特征及对橡胶树细根影响的研究。结果表明：在橡胶林0~60cm土层的土壤中,5a橡胶林土壤肥力相对比9a、16a橡胶林的高,9a橡胶林肥力相对较低,土壤养分随着土层增加而减少,不同土层养分含量各有差异。不同树龄橡胶树细根生物量,与土壤养分有不同程度的相关性。典型相关分析表明,除了受树龄影响外,橡胶树细根生物量主要还受以有机质、全氮、速效磷等养分为代表的土壤肥力的影响,在一定的条件下,创造合适的土壤肥力条件是确保橡胶树细根高生长量、高吸收效率和养分循环的基本保证。

撒施石灰石粉对橡胶树细根空间分布及季节动态的影响

土壤酸化对橡胶树细根生长具有严重影响。为了解橡胶树细根生长对土壤酸度改变的响应,本研究在热研7-33-97未开割（7 a）、开割5 a、开割10 a共3个胶园选取样树,采用撒施石灰石粉的方式进行土壤酸度改良,并用土钻法观测橡胶树根系对土壤酸度改变的响应。结果显示：同一割龄胶园中土壤酸化改良植株（改良组）与对照植株（对照组）相比,其细根生物总量显著增加,且均符合开割5 a胶园的最高,开割10 a胶园的最低这一规律。酸性土壤改良后橡胶树细根在垂直与水平方向生物量均有所增加,分布规律无明显改变。不同割龄胶园改良组与对照组中橡胶树细根年内变化趋势均为单峰型,峰值出现在当年7~9月,年变化规律无明显改变。本研究结果表明,胶园酸性土壤经施用石灰石粉后橡胶树的细根生长量提高,有利于橡胶树从土壤中吸收更多的水分和养分,从而改善橡胶树的生长和提高其产量。

热垦628橡胶树茎粗生长的季节变化规律

【目的】探讨橡胶树茎粗生长的季节变化规律,为开展橡胶树速生高产抚育和植胶生产技术经济管理提供参考依据。【方法】定株定期观测5龄胶木兼优品系热垦628的茎粗生长量,采用Logistic方程对其进行拟合,并对茎粗生长量与影响茎粗生长的气象因子进行灰色关联度分析。【结果】Logistic方程能较好地拟合橡胶树茎粗生长规律,茎粗生长呈“慢—快—慢—快—慢”的节律,根据聚类分析方法并结合橡胶树生长特点可将橡胶树茎粗生长过程划分为生长初期（1~2月）、速生期（3~10月）和生长后期（11~12月）,速生期主要集中在夏季和秋季。关联度分析结果表明,降水量对橡胶树茎粗生长影响最大,而日照时数影响最小。【结论】橡胶树茎粗生长全年没有停止期或休眠期,只要结合橡胶树物候期进行水分、肥料和光照等农业资源的科学合理配置,即可实现橡胶树速生高产。

5龄热垦628材积量季节生长节律与气象因子关联度初步研究

通过对胶木兼优品系热垦628的主材材积生长的定株、定期观测,采用Richard方程对其进行拟合,并根据因素数列几何形状发展态势的接近程度,将橡胶树材积生长量与影响主材生长的气象因子组成一个灰色系统,并进行灰色关联度分析。研究结果表明,胶木兼优品系热垦628的主材材积生长量呈现"慢-快-慢"的节律,Richard方程能较好地拟合橡胶树材积量生长节律,根据聚类分析方法并结合橡胶树生长特点可将橡胶树主材材积生长过程划分为生长初期(1-5月)、速生期(6-10月)和生长后期(11-12月),速生期主要集中在雨季,胶木兼优品系热垦628主材材积生长全年没有休眠期。关联度分析结果表明,降水量对木材材积生长影响最大,日照时数影响最小。结合橡胶树和生长节律,进行水分、肥料和光照等农业资源的科学合理配置管理,可发挥橡胶树木材生长潜力。.

巴西橡胶树PR107生物量研究初探

利用橡胶树生物量估测数学模型,测算了海南儋州地区2～28龄巴西橡胶无性系PR107生物量的年度变化与累积量,结果表明:(1)在橡胶树生命周期内,茎围与生物量的增长量呈线性增加,并在开割前期出现高峰期,在开割后逐渐变缓慢,进入老龄时,生长速度更慢;橡胶树茎围生长受环境的影响较明显,与树龄、季节、月平均气温、月降雨量和月日照时数直线回归达极显著水平,其回归方程为:y=0.062380-0.013408x1+0.008805x2+0.015716x3+0.000231x4+0.000002379x5;(2)橡胶树各器官(叶、枝、干、皮、根)干物质积累量不仅与季节有关,还与树龄有关。随着一年中季节的变化,干物质积累量呈增长趋势;而随着树龄的增长,枝、干、皮干物质积累量呈增长趋势,而根和叶则呈下降趋势;(3)橡胶树生物量受环境因素和人为因素的影响。橡胶树生物量增量与树龄、季节、月平均气温、月降雨量和月日照时数直线回归达极显著水平,其回归方程为:y=-1661.788621-307.824821x1+209.482331x2+327.130313x3+7.737860x4-9.343308x5;(4)橡胶树生物量的分配格局因不同年龄和器官而异。树干生物量最大,其次是小枝,而其它器官生物量则因年龄大小而有所变化。但在橡胶树整个生命周期内,各器官生物量大小顺序为:树叶>树干>干胶>树根>树皮。

基于不同预测变量的橡胶树地上生物量模型

在海南岛范围内,橡胶林种植面积很大,但对于这种经济树种大多评估它的生产效益和经济效益,很少建立生物量估计模型。基于海南岛54株实测生物量数据,建立橡胶树不同组合自变量非线性回归模型和非线性度量误差模型。由于生物量与自变量之间存在非线性关系,在拟合模型时采用最小二乘建模技术。模型的选择基于解释系数(Pseudo-R2)、均方根误差(RMSE)和平均预测误差(MPE)。结果表明,通用模型的解释系数(Pseudo-R2)和平均预测误差(MPE)分别为0.70~0.94、-0.8%~1.1%,选择基于胸径和木材基本密度的二元模型为最优通用模型。以最优通用模型地上生物量估计值为总量,构建各分项生物量相容性模型,其中树干生物量模型的Rseudo-R2、RMSE值分别为0.92、28.4 kg,拟合效果优于树枝和树叶生物量模型。总体来看,添加树高、树冠和木材基本密度因子进行橡胶树地上生物量模型的构建十分必要。

海南省松树、橡胶树削度方程模型研建

以海南省松树、橡胶树为研究对象,利用Ormerod提出的基本削度方程模型结构,并在此基础上构建可变参数削度方程模型。通过对固定参数与可变参数削度方程模型的比较分析,可知:所建立的松树、橡胶树带皮和去皮削度方程拟合效果均很好,模型确定系数均达到0.93以上,预估精度在99%以上;而可变参数模型要明显优于固定参数模型,是生产中的首选模型。

不同树龄橡胶林土壤水分和细根生物量

采用根钻法,分析了橡胶幼树期(5 a)、初产期(9 a)和旺产期(16 a)林下土壤水分特征及橡胶树细根生物量.结果表明:橡胶树龄越大,土壤含水量越高,而橡胶树细根生物量越少;不同树龄橡胶林0～60 cm土壤含水量随着土层深度的增加而升高,年内变化则呈"双峰"型;不同树龄橡胶树细根生物量最大值均出现在10 cm土层,且随着土层深度的增加而减少,细根生物量年内变化同样呈"双峰"型,但不同树龄细根生物量峰值的出现时间不一致.土壤含水量和土层深度是橡胶树细根生物量的主要影响因子.

西双版纳地区人工橡胶林生物量、固碳现状及潜力

选取西双版纳地区橡胶树适宜和次适宜种植区6个年龄段(5、9、14、19、23、26年生)的橡胶林,对其生长参数进行了实测,利用生物量回归方程得到了橡胶林的生物量和固碳量,并探讨了橡胶林的固碳潜力。结果表明:西双版纳适宜种植区橡胶林地上净初级生产力(ANPP)在19年生时达到最大,为(16.22±3.47)t.hm-2.a-1;次适宜种植区橡胶林ANPP在23年生时达到最大,为(8.65±3.46)t.hm-2.a-1。适宜和次适宜种植区橡胶林地上总生物量(WA)最大值分别为205.82和139.76t.hm-2。对应的生物量内禀增长率分别为21%和14%。适宜和次适宜种植区橡胶林碳储量最大值分别达123.49和83.86tC.hm-2,均明显低于西双版纳热带季节雨林生态系统的总固碳量(311.41±66.46)tC.hm-2,适宜种植区橡胶林固碳量略高于世界热带森林的平均水平(121tC.hm-2)。截至2008年,西双版纳橡胶林总固碳量约为16.54×106tC。

海南中部丘陵区3种林分根系分布特征

研究热带人工林(plantation;以下简称人工林)和热带天然次生林(secondary forest,SF;以下简称次生林)的根系生物量和根长分布特征,可为当地人工林经营和次生林保护、抚育提供理论指导.以海南省枫木实验林场次生林、橡胶(Hevea brasiliensis,HF)和马占相思(Acacia mangium,AF)人工纯林为研究对象,采用样方挖掘法,分土层分径级对根系生物量密度(root biomass density)和根长密度(root length density)进行分析.结果显示:在0-100cm深的土层中,各林分根系生物量密度和根长密度均随土壤深度和根系径级的增加而显著降低;根系生物量密度次生林(913.42±77.31 g/m^(3))>橡胶林(633.57±58.09 g/m^(3))>马占相思林(529.08±23.00 g/m^(3));根长密度次生林为1023.21±127.90 m/m^(3),橡胶林为998.57±66.38 m/m^(3),马占相思林为463.86±45.64 m/m^(3);细根(0-2 mm)的生物量和根长在各林分中均占主要部分.各林分中超过55%的根系生物量分布在0-20 cm深的土壤表层,土壤表层根长分别占总根长的65.73%(次生林)、44.88%(橡胶林)、41.38%(马占相思林);且橡胶和马占相思人工林中超过25%的根长分布在20-40 cm深的土层中.本研究表明热带天然次生林和人工林的根系分布规律在总体上具有相似性,但在不同直径的根系上又具有差异性;0-20 cm深的土壤表层是各林分进行水肥管理的重点区域,且对于人工林而言,为更好地促进林分生长,可考虑向较深土层进行水肥管理.