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摘要
【目的】探究不同密度模式下的杉木林光截获情况，进而估算林分生物累积量，为杉木人工林设计与经营管理提供科学参考。【方法】利用植物建模与虚拟地理环境技术构建三维林分场景，以林分密度为参数设计不同的林分模式，利用天文算法与辐射度模型模拟计算各林分空间下的光合有效辐射与阴影面积以评价林分荫蔽性，然后根据非直角双曲线光合模型估算林分平均净光合速率，并换算为生物累积量以评估各林分模式的生产潜力。【结果】1)各密度林分的光截获量均随光照强度增大而升高，1.5 m×1.5 m、2.0 m×2.0 m以及2.5 m×2.5 m林分模式下的最大值分别为1 577.52、1 568.68与1 546.08μmol·m-2·s-1;2)2.5 m×2.5 m林分模式下的各时刻的阳生叶面积占比最大，平均值为0.92;3)林分水平结构上，辐射强度由西北向东南递增；垂直结构上，随着林分密度减小，各层的阳生叶面积占比逐渐增加；4)阳生叶的光合速率远高于阴生叶，最大值达到9.79μmol·m-2·s-1，而阴生叶都小于0.7μmol·m-2·s-1;5)以净光合速率为依据，估算各时刻不同林分模式下的生物累积量，各林分模式下日生物累积量分别为17.54,17.10与15.93 kg。【结论】综合各种植模式下林分的光截获与分布情况，在郁闭之前，高LAI林分光截获能力更强，但分布较为聚集，实际阳生叶面积占比相对较小；当林分郁闭较低时，林内的光环境有所改善；根据各林分模式的阳生叶面积占比与生物累积量，综合考虑下，最优栽植模式为2.0 m×2.0 m，研究结果可为林分的种植管理与经营提供一定科学参考。
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