华北落叶松林隙冠层结构和光环境与云杉幼树生长的关系

作者：刘炬; 李永宁^*

来源：东北林业大学学报, 2023, 51(10): 8-27.

DOI：10.13759/j.cnki.dlxb.2023.10.014

• 华北落叶松
• 林隙
• 冠层结构
• 光环境
• 云杉
• 幼树生长

2021年5月份在承德市围场县龙头山分场道坝子营林区，以林下更新云杉(14 a)的50年生华北落叶松(Larix gmelinii var.principis-rupprechtii(Mayr) Pilger)人工林为研究对象，采用无人机(大疆精灵Phantom 4 RTK)遥感获取正摄影像，并在ArcMap 10.5中通过目视判读提取林冠林隙(23个);应用软件中的计算方法几何求算林隙面积(Ag),依据面积大小将林隙分为5种类型——小林隙(Ag≤30 m2)、较小林隙(30 m2120 m2);采用半球摄影法获取林隙冠层结构指标(冠层开度、叶面积指数、平均叶倾角)和光环境指标(总光照指数、直射光指数、散射光指数),并人工测定林隙内人工更新的云杉(Picea asperata Mast.)幼树生长指标(胸径、树高、生物量);采用单因素方差分析法分析不同大小林隙内幼树生长指标与冠层结构指标、光环境指标的相关性，依据偏最小二乘法构建“林隙大小-冠层结构-光环境-幼树生长”的结构方程模型，分析华北落叶松林林隙冠层结构和光环境对林下人工更新云杉幼树生长的影响。结果表明：(1)在不同大小林隙内，云杉幼树的胸径、树高、生物量的变化表现出一致性，Ag≤30 m2林隙内幼树生长最差，30 m2120 m2内幼树生长较好，且存在显著性差异(P<0.05)。(2)随着林隙面积的增大，冠层开度、平均叶倾角、直射光指数、散射光指数、总光照指数均随之增大，叶面积指数随之减少，且同一指标在相邻大小的林隙间差异不显著。(3)林隙大小直接影响冠层结构(直接影响系数为0.838),间接影响光环境(间接影响系数为0.747),林隙大小主要通过影响冠层结构再影响光照进而影响幼树生长，总影响系数为0.563。林隙冠层结构主要通过改善光环境间接影响幼树生长，间接影响系数为0.664。光环境直接影响幼树生长，直接影响系数为0.871。(4)综合试验结果，可通过调整林隙大小，改变冠层结构、改善林隙内光环境，促进华北落叶松林隙内云杉幼树生长。

• 单位
  河北农业大学