东北主要阔叶树种叶面积和叶干重经验模型的构建

发布时间：2020-04-15 15:17

【摘要】：快捷、准确地测定植被的叶面积和叶干重是植物功能学的基础工作之一,对预测植物生长至关重要。然而构建预测不同阔叶树种的叶面积和叶干重的经验模型是否受到生活史和生长时期的影响尚未得到很好的检验。本研究以阔叶红松(Pius koraiensis)林内的白桦(Betula playphylla)、枫桦(Betula costata)、紫椴(Tilia amurensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)s五角槭(Acer mono)、春榆(Ulmus japonica)、裂叶榆(Ulmus laciniata)和青楷槭(Acer tegmentoysum)为研究对象,首先在5月(叶片生长初期),7月(叶片生长初茂盛期)和9月(叶片凋落前期)分别构建不同生活史阶段(幼树和成年树)的叶面积、叶干重与叶片结构参数(如叶长、L,叶宽、W,等)间的单独模型,检验树种、生活史以及生长时期对最优经验模型的选择是否存在显著性的影响,并将8种阔叶树种按叶片长宽比(L:W)分为2类,构建能够预测不同树种、不同生活史阶段和不同生长时期的叶面积和叶干重的组合模型。评估各经验模型的预测精度,并检验此组合模型在叶片尺度上是否适用于预测其它阔叶树种的叶面积和叶干重。结果表明:(1)叶面积和叶干重的最优单独模型类型均因树种、生活史以及生长时期的不同而存在差异。对于叶面积经验模型最优自变量的选择,其中5月裂叶榆幼树和7月青楷槭成年树的最优自变量为L,5月和7月的白桦幼树和5月青楷槭幼树的最优自变量为W,其余均为叶长和叶宽的乘积(LW);而叶干重经验模型的最优自变量的选择因树种、生活史和生长时期的影响而更加多样。(2)利用单独模型预测8种树种叶面积和叶干重的精度范围分别为83%～96%和62%～92%;而组合模型预测各L:W分类下叶面积和叶干重的精度范围分别为83%～93%和76%～83%。此外,利用组合模型还能准确地预测灌木物种的叶面积和叶干重,其精度分别最高可达93%和85%,表明此组合模型还能有效地预测其它阔叶树种的叶面积和叶干重。(3)此外,为快捷、准确地(预测精度不低于97%)测定阔叶植物的叶面积和叶干重,预测叶面积和叶干重的最佳叶片数量分别为11～14片和59～62片。本研究结果可为未来有效地估算叶片尺度叶片性状及其动态变化提供技术支持。
【图文】：

叶宽,叶长,阔叶树种,主脉

叶在采集后，标记封袋带回实验室进行叶片性状的测量。逡逑针对每一样叶，首先去掉叶柄，利用直尺测量叶长（ｌｅｎｇｔｈ，邋Ｌ）和叶宽（ｗｉｄｔｈ，邋Ｗ），精逡逑确到０．１ｃｍ；本研究中将叶片的最大长度作为Ｌ，叶片的近似最大宽度作为Ｗ（图２－１）。逡逑利用游标卡尺（精度为０．０１邋ｍｍ）测量靠近主脉但避开主脉和较大次级叶脉的叶片前、中逡逑－５邋－逡逑

预测精度,组合模型,验证模型,叶面积

Ｍａｙ邋Ｊｕｌｙ邋Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ逦Ｍａｙ邋Ｊｕｌｙ邋Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ逡逑图４－６验证模型（ＶＭ）与组合模型（ＣＭ）的叶干重（ＬＭ，ｇ）预测精度对比。不同的字母代表验证模型的逡逑预测精度与组合模型的预测精度存在显著性差异（Ｐ＜０．０５）。逡逑Ｆｉｇ．邋４－６邋Ｃｏｍｐａｒｉｎｇ邋ｔｈｅ邋ｆｏｒｅｃａｓｔ邋ａｃｃｕｒａｃｙ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ邋ｍｏｄｅｌ邋（ＶＭ）邋ａｎｄ邋ｔｈｅ邋ｃｏｍｂｉｎｅｄ邋ｍｏｄｅｌ邋（ＣＭ）邋ｉｎ逡逑ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ邋ｌｅａｆ邋ｍａｓｓ邋（ＬＭ，邋ｇ）．邋Ｔｈｅ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｌｅｔｔｅｒｓ邋ｉｎｄｉｃａｔｅ邋ｔｈａｔ邋ｔｈｅｓｅ邋ｆｏｒｅｃａｓｔ邋ａｃｃｕｒａｃｉｅｓ邋ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ邋ｂｙ邋ＶＭ逡逑ａｎｄ邋ＣＭ邋ｈａｄ邋ａ邋ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S718.4

【相似文献】