长白落叶松净光合速率的动态估计及光合产量的分配
发布时间：2021-04-28 02:31
人工整枝是培育无节良材的有效途径,可以大大提高木材的经济价值。虽然不同的整枝方案相继被提出,但均以经验为主,缺乏科学依据。有效冠概念的提出对人工整枝具有一定的参考价值,但由于有效冠的临界位置是动态变化的,若跟随着其变化进行整枝会大大增加成本。因此,若能提出一种方案,在损失部分光合产量的前提下,提前清理掉部分活枝,减少人工整枝的频率,则会降低经营成本,从而使木材的经济效益达到最大化。本文以东北林业大学帽儿山林场长白落叶松人工林为研究对象,基于2016-2018年生长季内实测的5株样木的光合特性因子、叶特征因子、环境因子及生长季末期的解析木数据,探讨了长白落叶松光合生理特性的空间变化规律;分析了影响光合生理特性的主要因素并在此基础上建立了长白落叶松树冠光响应曲线模型;根据树冠内光合有效辐射的分布规律建立了消光系数估计模型,实现了树冠内光合有效辐射的动态估计;结合光响应曲线模型及光合有效辐射动态估计模型,进一步实现了对树冠内不同轮层枝叶瞬时净光合速率的估计,并采用数值积分的方式得到了不同轮层枝叶生长季内的光合产量,分析了光合产量的分配机制;根据生长季内样木不同轮层对树干的碳贡献量,判定了长白...
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文选题的目的意义
1.2 树冠光合作用空间异质性的研究现状
1.3 光合生理参数的季节及空间变化模式的研究现状
1.4 光合作用模型的研究现状
1.4.1 机理模型
1.4.2 光响应曲线的概念
1.4.3 光响应曲线模型的发展
1.4.4 光响应曲线模型的对比
1.4.5 光响应曲线模型的尺度扩展
1.5 树冠光分布的研究现状
1.6 光合累积量的研究现状
1.7 有效冠的研究现状
1.8 目前研究存在的不足
1.9 本研究的主要内容与技术路线
2 研究地区概况及数据收集整理
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 自然条件
2.1.3 森林资源
2.2 数据的收集与整理
2.2.1 标准地设置及样木选取
2.2.2 光合指标的测定
2.2.3 光响应曲线的测定
2.2.4 比叶重和叶面积的测定
2.2.5 光分布的测定
2.2.6 解析木的测定
2.3 本章小结
3 长白落叶松树冠光合特性空间异质性的分析
3.1 数据
3.1.1 光合指标及环境因子
3.1.2 光响应曲线
3.2 结果与分析
3.2.1 光合指标及环境因子的日变化
3.2.2 光合指标及环境因子的空间差异性分析
3.2.3 光响应曲线及光合生理参数的空间差异性分析
3.2.4 净光合速率与其他因子的关系
3.3 讨论
3.4 本章小结
4 长白落叶松生长季内树冠光响应曲线模型
4.1 数据
4.1.1 光响应曲线的测定
4.1.2 自然状态下净光合速率的测定
4.2 研究方法
4.2.1 光响应曲线基础模型的筛选
4.2.2 树冠光响应曲线模型的构建
4.2.3 模型的检验
4.3 结果与分析
4.3.1 光响应曲线最优方程的选择
4.3.2 光合生理参数与环境因子、针叶形态特征及冠内相对位置的关系
4.3.3 树冠光响应曲线模型的构建
4.3.4 不同环境条件下树冠内不同位置净光合速率的模拟
4.4 讨论
4.5 本章小结
5 长白落叶松树冠内光合有效辐射分布的研究
5.1 数据
5.2 研究方法
5.2.1 平均叶倾角公式推算k值
5.2.2 构建k估计模型
5.3 结果与分析
5.3.1 光合有效辐射和消光系数的垂直变化规律
5.3.2 消光系数模型的建立
5.3.3 基于不同方法计算k值对估计PAR的差异
5.4 讨论
5.5 本章小结
6 长白落叶松净光合速率的动态估计及光合产量的计算
6.1 研究方法
6.1.1 各轮层光合累积量的计算
6.1.2 各器官碳增量计算
6.1.3 光合累积量的校正
6.2 结果与分析
6.2.1 比叶重的动态估计
6.2.2 光合累计量的计算
6.2.3 光合累积量的校正
6.3 讨论
6.4 本章小结
7 光合产量的分配及有效冠的判定
7.1 研究方法
7.1.1 各器官光合产量的分配
7.1.2 有效冠判定依据
7.2 结果与分析
7.2.1 光合产量的分配
7.2.2 有效冠的判定
7.2.3 树冠累积贡献率
7.3 讨论
7.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性[J]. 黄良帅,韩海荣,牛树奎,程小琴,周文嵩. 南京林业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]基于Campbell椭球分布函数的大兴安岭地区主要树种叶倾角分布模拟[J]. 王绪鹏,范文义,温一博. 应用生态学报. 2013(11)
[3]四种水稻品种的光合光响应曲线及其模型拟合[J]. 闫小红,尹建华,段世华,周兵,胡文海,刘帅. 生态学杂志. 2013(03)
[4]遮荫对水曲柳和蒙古栎光合、生长和生物量分配的影响[J]. 薛思雷,王庆成,孙欣欣,张命军. 植物研究. 2012(03)
[5]中华红叶杨光合特性测定分析[J]. 陈开伟. 科技资讯. 2012(12)
[6]油茶光合作用光响应曲线的拟合[J]. 佘诚棋,程鹏,季琳琳,赵康,肖正东. 经济林研究. 2012(01)
[7]重庆地区加拿利海枣夏季光合日变化与主要环境因子的关系[J]. 夏磊,赵志新,汤玲,李小乐,刘磊,李名扬. 北京林业大学学报. 2011(04)
[8]刺槐树冠光合作用的空间异质性[J]. 郑元,赵忠,周慧,周靖靖. 生态学报. 2010(23)
[9]帽儿山地区森林冠层叶面积指数的地面观测与遥感反演[J]. 朱高龙,居为民,范文义,周艳莲,李显风,李明泽. 应用生态学报. 2010(08)
[10]光合作用对光响应的直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型的对比研究[J]. 叶子飘,李进省. 井冈山大学学报(自然科学版). 2010(03)
硕士论文
[1]三种落叶松光合生理生态学特性比较研究[D]. 姜海凤.东北林业大学 2003
本文编号：3164627
【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文选题的目的意义
1.2 树冠光合作用空间异质性的研究现状
1.3 光合生理参数的季节及空间变化模式的研究现状
1.4 光合作用模型的研究现状
1.4.1 机理模型
1.4.2 光响应曲线的概念
1.4.3 光响应曲线模型的发展
1.4.4 光响应曲线模型的对比
1.4.5 光响应曲线模型的尺度扩展
1.5 树冠光分布的研究现状
1.6 光合累积量的研究现状
1.7 有效冠的研究现状
1.8 目前研究存在的不足
1.9 本研究的主要内容与技术路线
2 研究地区概况及数据收集整理
2.1 研究区概况
2.1.1 地理位置
2.1.2 自然条件
2.1.3 森林资源
2.2 数据的收集与整理
2.2.1 标准地设置及样木选取
2.2.2 光合指标的测定
2.2.3 光响应曲线的测定
2.2.4 比叶重和叶面积的测定
2.2.5 光分布的测定
2.2.6 解析木的测定
2.3 本章小结
3 长白落叶松树冠光合特性空间异质性的分析
3.1 数据
3.1.1 光合指标及环境因子
3.1.2 光响应曲线
3.2 结果与分析
3.2.1 光合指标及环境因子的日变化
3.2.2 光合指标及环境因子的空间差异性分析
3.2.3 光响应曲线及光合生理参数的空间差异性分析
3.2.4 净光合速率与其他因子的关系
3.3 讨论
3.4 本章小结
4 长白落叶松生长季内树冠光响应曲线模型
4.1 数据
4.1.1 光响应曲线的测定
4.1.2 自然状态下净光合速率的测定
4.2 研究方法
4.2.1 光响应曲线基础模型的筛选
4.2.2 树冠光响应曲线模型的构建
4.2.3 模型的检验
4.3 结果与分析
4.3.1 光响应曲线最优方程的选择
4.3.2 光合生理参数与环境因子、针叶形态特征及冠内相对位置的关系
4.3.3 树冠光响应曲线模型的构建
4.3.4 不同环境条件下树冠内不同位置净光合速率的模拟
4.4 讨论
4.5 本章小结
5 长白落叶松树冠内光合有效辐射分布的研究
5.1 数据
5.2 研究方法
5.2.1 平均叶倾角公式推算k值
5.2.2 构建k估计模型
5.3 结果与分析
5.3.1 光合有效辐射和消光系数的垂直变化规律
5.3.2 消光系数模型的建立
5.3.3 基于不同方法计算k值对估计PAR的差异
5.4 讨论
5.5 本章小结
6 长白落叶松净光合速率的动态估计及光合产量的计算
6.1 研究方法
6.1.1 各轮层光合累积量的计算
6.1.2 各器官碳增量计算
6.1.3 光合累积量的校正
6.2 结果与分析
6.2.1 比叶重的动态估计
6.2.2 光合累计量的计算
6.2.3 光合累积量的校正
6.3 讨论
6.4 本章小结
7 光合产量的分配及有效冠的判定
7.1 研究方法
7.1.1 各器官光合产量的分配
7.1.2 有效冠判定依据
7.2 结果与分析
7.2.1 光合产量的分配
7.2.2 有效冠的判定
7.2.3 树冠累积贡献率
7.3 讨论
7.4 本章小结
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]华北落叶松冠层光合生理特性的空间异质性[J]. 黄良帅,韩海荣,牛树奎,程小琴,周文嵩. 南京林业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[2]基于Campbell椭球分布函数的大兴安岭地区主要树种叶倾角分布模拟[J]. 王绪鹏,范文义,温一博. 应用生态学报. 2013(11)
[3]四种水稻品种的光合光响应曲线及其模型拟合[J]. 闫小红,尹建华,段世华,周兵,胡文海,刘帅. 生态学杂志. 2013(03)
[4]遮荫对水曲柳和蒙古栎光合、生长和生物量分配的影响[J]. 薛思雷,王庆成,孙欣欣,张命军. 植物研究. 2012(03)
[5]中华红叶杨光合特性测定分析[J]. 陈开伟. 科技资讯. 2012(12)
[6]油茶光合作用光响应曲线的拟合[J]. 佘诚棋,程鹏,季琳琳,赵康,肖正东. 经济林研究. 2012(01)
[7]重庆地区加拿利海枣夏季光合日变化与主要环境因子的关系[J]. 夏磊,赵志新,汤玲,李小乐,刘磊,李名扬. 北京林业大学学报. 2011(04)
[8]刺槐树冠光合作用的空间异质性[J]. 郑元,赵忠,周慧,周靖靖. 生态学报. 2010(23)
[9]帽儿山地区森林冠层叶面积指数的地面观测与遥感反演[J]. 朱高龙,居为民,范文义,周艳莲,李显风,李明泽. 应用生态学报. 2010(08)
[10]光合作用对光响应的直角双曲线修正模型和非直角双曲线模型的对比研究[J]. 叶子飘,李进省. 井冈山大学学报(自然科学版). 2010(03)
硕士论文
[1]三种落叶松光合生理生态学特性比较研究[D]. 姜海凤.东北林业大学 2003
本文编号：3164627
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