黑龙江省长白落叶松人工林单木生长模型

【目的】利用单水平线性混合模型构建了黑龙江长白落叶松人工林单木直径生长模型,为准确预测黑龙江省落叶松人工林的生长及合理经营提供理论依据。【方法】基于黑龙江省148块固定样地数据,运用逐步回归法,依次引入林木初始大小因子、竞争和立地因子,建立并评估了5种不同因变量(5年间隔期末胸高直径d₅,直径增长量d₅-d₀,5年直径增长量的自然对数ln(d₅-d₀+1),直径平方增长量的自然对数ln(d²₅-d²₀+1),直径平方增长量d²₅-d²₀)的黑龙江省长白落叶松人工林传统单木生长模型,同时基于最优传统模型采用哑变量方法构建了与距离无关的单木直径生长模型,并在哑变量模型的基础上把样地作为随机效应因子,运用单水平线性混合模型的方法构建了单木直径生长模型,并利用独立检验样本数据对基础模型、哑变量模型和混合模型进行检验。【结果】对于每一种因变量的单木生长模型,依次加入林木初始大小、竞争因子和立地因子后,模型精度均有显著提高; 因变量为ln(d₅-d₀+1)的模型为最优单木直径生长模型。影响黑龙江省落叶松人工林单木直径生长的主要因素有林木初始大小(ln d₀)、地位指数、林分每公顷断面积和大于对象木断面积和。哑变量模型在保证预估精度的同时体现了两个区域间的差异。混合效应预估模型的R²、均方误差(MSE)和均方根误差(RMSE)分别为0.978 3、0.713 7和0.844 8 cm。与传统模型相比,混合效应模型的相对平均均方误差和均方根误差较传统模型减少了0.300 6和0.162 3 cm,决定系数R²几乎相当。在模型检验中,混合效应模型呈现较好的拟合效果。【结论】基于线性混合效应的黑龙江省长白落叶松人工林的单木直径生长模型较传统模型预测精度更高。     

基于抚育间伐效应的长白落叶松人工林单木直径生长模型

【目的】分析抚育间伐对长白落叶松人工林单木胸径(D)生长的影响规律并对其进行模拟。【方法】基于黑龙江省孟家岗林场与江山娇林场10块固定样地复测数据,建立了基于抚育间伐效应的与树木距离无关的长白落叶松单木胸径5年生长量预估模型,量化了抚育间伐对林木直径生长的影响。长白落叶松单木直径生长模型为基于样地效应的单水平线性混合效应模型,根据赤池信息准则(AIC)和贝叶斯信息准则(BIC)等统计指标和似然比检验对模型进行比较和筛选,并采用独立样本数据对模型进行检验。【结果】当地位指数一定且林分年龄较小时,抚育间伐强度越大,林木直径生长量越大; 当林分年龄较大时,抚育间伐对林木直径生长影响不明显。同一林分中,林木直径生长量随林木径阶增大呈增大趋势。长白落叶松单木直径生长模型中显著自变量为:林木前期胸径的二次方(D²)、胸径的自然对数(ln D)、林分中大于对象木的所有林木断面积之和(B)、地位指数(I)、抚育间伐年龄(T_i)和间伐强度(P_i)。落叶松单木直径生长最优混合效应模型的AIC、BIC和均方根误差均小于一般线性模型。独立样本数据检验最优线性混合效应模型和一般线性模型的拟合效率分别为0.678 和0.624。【结论】基于抚育间伐效应的落叶松直径生长的最优线性混合效应模型优于一般线性模型。模型能够较好地量化抚育间伐对落叶松人工林单木直径生长的影响。     

落叶松人工林树皮厚度预测模型

【目的】建立落叶松人工林树皮因子及任意高度处树皮厚度的预测模型,以期更加准确地对树皮厚度进行预测,为实际木材生产和森林经营提供更加准确的指导。【方法】基于2015年黑龙江省佳木斯市孟家岗林场49株人工落叶松的1 186个圆盘数据,利用SAS 9.4软件中的MIXED模块构建落叶松人工林树皮厚度(树皮因子、任意高度处树皮厚度)的线性混合效应预测模型。模型评价指标选用赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)、-2倍的对数似然值(-2LL)及似然比检验(LRT)。【结果】对于树皮因子模型,基于树木效应时含b₁、b₂、b₄随机参数组合的树皮因子模型为最优混合模型;基于样地效应时含b₁、b₂随机参数组合的模型是最优混合效应模型。对于任意高度处树皮厚度模型,基于树木效应时含b₁、b₂的组合为最优混合模型;基于样地效应时含b₀、b₂、b₃组合的为最优模型。所有最优模型在具有无结构(UN)方差-协方差矩阵时拟合效果最好。【结论】不论是树皮因子还是树皮厚度模型,树木效应对模型的影响最大;混合效应模型的预估精度与传统回归模型相比有明显提高。     

基于广义代数差分法的杉木人工林地位指数模型

【目的】地位指数法是森林立地质量评价常用的一种方法。采用广义代数差分法建立适用于杉木人工林的动态地位指数模型。【方法】利用福建省将乐县国有林场杉木人工林的24个固定样地连续观测数据和20株杉木优势木树干解析数据,基于Bertalanffy-Richards模型、Lundqvist-Kolf模型和Hossfeld模型3个经典的生长方程,以广义代数差分法对杉木人工林构建了6个动态地位指数模型。模型比较时综合考虑了统计学和生物学特征,通过统计分析和图形分析筛选出最佳的模型。【结果】构建的6个动态地位指数模型都具有良好的拟合优度,调整后的决定系数都在0.9左右。基于Hossfeld 生长方程,选择a=b₁+X和b=b₂/X作为与立地有关的参数推导的模型确定为最佳模型,推荐采用该模型对将乐县国有林场人工杉木林进行优势树高生长预测和立地质量分类。【结论】广义代数差分法建立的动态地位指数模型具有较好预测性能,说明广义代数差分法在推导地位指数模型时是准确而有效的。在选择最优生长模型时不仅要考虑统计分析,还应该进行图形分析,从而选出满足统计学以及生物学特征的模型。     

基于空间结构的杉木枝下高可视化模拟研究

【目的】定量研究林分空间结构对杉木枝下高的影响,构建基于空间结构的枝下高模型,结合杉木生长模型,应用三维可视化技术,实现杉木枝下高可视化模拟。【方法】利用湖南省黄丰桥国有林场6块杉木人工林临时样地的调查数据,选择5个常用枝下高基础模型,分析水平空间结构参数(P_H)、垂直空间结构参数(P_V)和空间结构单元平均距离(d_DIS)及其组合对枝下高的影响,构建综合指标较好且变量少的枝下高模型。基于林分三维模型实时生成方法,建立一种枝干可控的杉木三维模型;结合单木胸径连年生长量模型、树高-曲线模型和冠幅面积估计模型,模拟林木的生长状态。【结果】Logistic模型综合指标较好且模型参数可解释,可选为基础模型;3个空间结构参数中垂直空间结构影响较为显著,将P_V加入到Logistic模型中,改善了枝下高模型的拟合效果,决定系数(R²)从0.717提升到0.741,估计值的标准差从1.407 m减小到1.321 m,并使各项模型检验误差指标有所减小;构建的杉木三维模型可以动态调节枝干,实现了杉木枝下高模拟。【结论】构建的枝下高模型可以应用于林木年龄和部分林分信息未知的杉木林中,体现了林木间的相互竞争影响;结合枝干可控的杉木三维模型,模拟杉木生长过程,形象直观地表现了杉木枝下高的变化,为进一步研究林分生长动态可视化模拟和森林经营可视化模拟提供支持。     

赤霉素对盆栽白桦无性系早期生长及结实的影响

【目的】种子园种子产量低以及丰歉年周期性结实问题一直是白桦等林木良种生产的瓶颈。开展赤霉素处理对白桦生长及结实影响的研究,筛选最佳激素处理方案进而提高其生长量及结实量,对于白桦良种生产及推广具有重要意义。【方法】以1个白桦无性系为研究对象,分别用质量浓度0、0.2、0.4、0.6 g/L的GA₃和GA₄₊₇处理,连续试验3 a,第2年调查其高生长节律,第4年调查各处理下的树高、胸径及结实量。【结果】树高、胸径及结实量等性状的方差分析显示,不同浓度的GA₃和GA₄₊₇ 处理下,树高及结实量性状的差异均达到极显著水平(P<0.01)。GA₃和GA₄₊₇均能促进白桦生长及结实量,其中GA₄₊₇的效果更好,综合生长及结实性状确定处理的最佳质量浓度为0.4 g/L,该处理下高生长较对照提高了13.69%,单株果序数、单株果序鲜质量、单株种子干质量较对照分别提高了203.6%、186.8%、187.2%。白桦无性系在各浓度赤霉素处理下树高生长符合“S”形曲线模型, 各处理下拟合的Logistic方程系数均高于0.99。根据白桦树高生长模型参数可知,赤霉素促进白桦生长量的增加主要是延长了速生期的生长时间所致。【结论】GA₄₊₇和GA₃均促进白桦生长及结实,GA₄₊₇较GA₃效果好;确定0.4 g/L的GA₄₊₇是促进白桦结实的最适激素处理。     

基于贝叶斯方法的蒙古栎林单木树高-胸径模型

【目的】贝叶斯统计法在提高参数稳定性上有较大的优势,但在森林生长模型中的应用并不多见。研究贝叶斯方法在树高-胸径模型中的应用,改进模型参数的估计方法,为蒙古栎天然林树高生长预测提供支持。【方法】以蒙古栎天然异龄林为对象,基于197块蒙古栎天然异龄林固定样地数据,采用传统极大似然法、贝叶斯法估计树高-胸径基础模型,以及极大似然法与层次贝叶斯法估计树高-胸径混合效应模型。随机抽取80%的样地数据用于建立模型,剩余的20%用于检验模型,基于基础模型与混合效应模型,利用经典概率统计法(极大似然估计)、有先验信息的贝叶斯统计法和层次贝叶斯统计法进行参数估计,分析模型的表现和参数分布。模型的拟合效果通过绝对平均误差(MAE)、相对平均误差(RME)、均方根误差(RMSE)、相对均方根误差(RMSE%)、决定系数(R²)、赤池信息准则(AIC)和偏差信息准则(DIC)指标来确定。【结果】对于基础模型,有先验信息的贝叶斯统计参数可信区间集中。对于混合模型,层次贝叶斯法估计的固定效应参数可信区间较传统方法更为集中,但随机效应参数可信区间相较极大似然法的置信区间更为扩散。使用层次贝叶斯混合效应模型的拟合效果最好,其决定系数R²为0.946。MAE、RMSE和RMSE%指标显示,层次贝叶斯法估计的模型精度最高,其次为极大似然估计的混合效应模型,贝叶斯法估计的基础模型以及极大似然估计的基础模型精度较低。【结论】层次贝叶斯统计法在拟合树高-胸径模型方面具有明显的优势,拟合效果最好,模型预估精度最高。此外,层次贝叶斯法能够以之前建立的模型结果作为先验信息而建立新的模型,是森林经营单位更新模型的可选方法之一。     

间伐施肥对杉木中龄林生长和材种结构的影响

【目的】探讨不同间伐保留密度和施用不同比例N、P肥对杉木中龄林生长和材种结构的影响。【方法】在福建省洋口国有林场9年生立地指数22的杉木人工林中设置9块标准地,采用正交试验设计进行间伐和施肥的配套试验,间伐保留密度为1 200、1 500和2 250株/hm²,N肥施用量为0、100、200 g/株,P肥施用量为0、250、500 g/株,连续观测4 a。【结果】不同间伐密度和N、P肥施用量对杉木树高生长影响不显著,不同间伐保留密度对杉木林平均胸径增长有较大影响,最小密度与最大密度处理间存在显著差异。N肥施用量和P肥施用量对杉木林平均胸径增长影响较小,不同N、P肥施用量间差异不显著。不同间伐保留密度间平均单株材积增量存在显著差异,N、P肥施用量对平均单株材积增量影响较小。不同密度林分间蓄积量增量并不显著,但较高水平N、P肥施用量能促进林分蓄积量增量显著提高。低间伐保留密度显著影响杉木大径材出材量,而1 200株/hm²保留密度下大径材出材量最高,1 500和2 250株/hm²保留密度下能够获得较高的中径材出材量。高水平...     

二邻近链环多项式的一个系数

【目的】二分支链环L=L₁∪L₂称为二邻近于W=W₁∪W₂,假如存在L的两个交叉c₁,c₂,则改变其中任何1个或同时改变它们2个都得到W。D=D(oc₁,oc₂)是分别打开这两个交叉所得的链环。为了对链环进行二邻近分类,探讨了二邻近链环多项式的一个系数。【方法】利用文献[1]^768-770中关于二邻近链环的结论,对实现链环的二邻近过程进行了仔细的分析,并讨论了各分支之间的链环数的相互关系,借此特别研究了D的Conway多项式z³的系数a₃^[1]768的表达式。【结果】若两个交叉c₁,c₂在不同的分支上,则a₃(D)=λ²lk(L),λ∈Z。【结论】不可能通过改变两个异号的交叉使得定向的L4a1二邻近于定向的L9n10。     

青钱柳幼林地上部分生物量生长模型研究

【目的】青钱柳是我国特有的珍稀多用途树种,研究青钱柳幼树地上部分生物量生长规律,为发展叶用林提供依据。【方法】以6年生的青钱柳人工幼林为研究对象,对其生长特性及生物量的分配进行了研究,同时选取了37株样木进行地上部分生物量及相关测树因子的分析评价,从19个生物量模型中进行筛选,构建了青钱柳人工林各生物量组分及地上部分生物量与相关测树因子的预估方程。【结果】青钱柳幼林地上部分生物量(W)与胸径(D)具有高度相关性,筛选的4个模型均以胸径作为自变量,则:①干生物量模型 W=0.15 D^2.1, R²=0.982;②枝生物量模型 W=0.05 D^1.88, R²=0.864;③叶生物量模型 W=0.07 D^1.55, R²=0.802;④地上部分生物量模型 W=0.28 D^1.95, R²=0.976。【结论】不同密度下6年生青钱柳幼林生长尚未郁闭,受密度效应的影响较低,胸径、树高和单株材积的总生长量之间差异不显著,单株和林分生物量分配模式基本相似,地上部分各器官生物量分配由大到小表现为干(73%)> 枝(16%)> 叶(11%)。     

浙江省大叶榉树生境地群落数量分类与排序

【目的】探寻国家二级重点保护植物大叶榉树生境地的群落类型及群落结构,综合分析大叶榉树分布群落所在的环境特点,解释大叶榉树的生态学特征,明确影响大叶榉树分布的主要环境因子和群落特征,以期为大叶榉树种群恢复及浙江森林质量提升提供科学依据。【方法】基于包含3 420余个样地的浙江省生态监测样地数据库,经关键词搜索筛选出21个含有大叶榉树分布的样地,采用双向指示种分析(TWINSPAN)及典范对应分析(CCA)方法对浙江省大叶榉树生境群落进行了数量分类与排序。【结果】TWINSPAN结果显示浙江省大叶榉树生境所在的群落可分为8个类型。大叶榉树在研究区群落内的分布主要以阔叶林群落和杉木群落为主,21个样地中阔叶林群落达15个,杉木为主的群落为6个,但大叶榉树未出现在以马尾松为主的群落中。群落中主要出现了杉木、枫香、甜槠、大叶榉树、化香、木荷、香樟、白栎、柏木、山合欢等优势树种,其中杉木的重要值达到20.5%。在样地CCA排序图中8个群丛呈现一定的聚集分布,第1排序轴主要体现了海拔与枯落物厚度对群落及物种分布的影响,第2排序轴主要反映腐殖质厚度与坡度对群落及物种分布的影响。物种CCA结果显示:与大叶榉树生境选择最接近的树种是榔榆、黄连木、黄檀、化香、白栎,影响上述树种分布的主要环境因子是枯落物厚度和坡向。蒙特卡罗检验结果表明,影响浙江大叶榉树群落分布最主要的环境因子是海拔,其次为腐殖质厚度、坡度和土壤质地。【结论】浙江省森林中以白背叶、枫香、香樟、麻栎等树种为主的群落和杉木群落可作为大叶榉树种群恢复的载体。影响大叶榉树分布的主要环境因子是海拔、腐殖质厚度、坡度等条件。大叶榉树与榔榆、黄连木、黄檀、化香、白栎等树种对生境的选择趋于一致,在生态资源充足的情况下大叶榉树可与这些树种尝试混交造林。     

氮素形态对油茶苗木生长及生理指标的影响

【目的】探究不同氮素形态对油茶苗木生长及生理指标的影响,以期找到促进油茶个体生长和有利于油茶氮代谢的氮素形态及配比。【方法】以‘湘林1号’(XL1)油茶实生苗为供试材料,采用液体浇灌的方法,观察不同形态氮素配比[(m(NO^-₃-N):m(NH⁺₄-N)=10:0、7:3、5:5、3:7、0:10)]对油茶幼苗生长特性及生理指标的影响。【结果】苗高增量、地径增量均随着培养液中铵态氮比例的增加呈先增加后降低的趋势,在m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)为5:5时达最大值; m(NH⁺₄-N): m(NO^-₃-N)为7:3和5:5时,干物质量累积最大; 叶片叶绿素含量、硝酸还原酶(NR)活性以及谷氨酰胺合成酶(GS)活性均在m(NH⁺₄-N): m(NO^-₃-N)为5:5时达到最大值; 谷氨酸合酶(GOGAT)活性在m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)为10:0时达最大值; 外源氮添加均增加了油茶叶片的全氮含量,m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)为3:7时,全氮含量最高。相关性分析结果表明,苗木生长、总干物质量及叶片全氮含量均与总叶绿素含量、NR活性、GS活性呈显著或极显著正相关,地径增量与GOGAT活性呈极显著正相关,总干物质量与GOGAT活性呈显著正相关。【结论】施用混合态氮素比单一形态氮素更有利于油茶苗木的生长,当m(NH⁺₄-N):m(NO^-₃-N)为5:5时,最利于油茶幼苗生长。关键词:油茶; 氮素形态; 氮素配比; 营养生长; 叶片生理指标     

氮素形态对‘凤丹’表型性状、光合及产量的影响

【目的】研究不同氮素形态配比对油用牡丹‘凤丹’(Paeonia ostii ‘Feng Dan’)表型性状、光合特性及其籽粒产量的影响,确定氮素形态最佳配比,促进高产高效科学施肥。【方法】采用铵态氮(NH⁺₄-N)、硝态氮(NO^-₃-N)和酰胺态氮(N-CONH₂)3种不同氮素形态,设置不同氮素形态配比,考察‘凤丹’的表型性状、光合特性和产量。【结果】在固定磷钾等量施肥条件下,与对照相比,不同形态氮肥及铵态氮、硝态氮配施对‘凤丹’的表型性状、光合特性和籽粒产量参数均有显著影响(P<0.05)。铵态氮与硝态氮摩尔配比在50:50的处理下,‘凤丹’叶片净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均达到最大,较对照分别提高了22.85%、39.18%和25.98%; 胞间CO₂浓度最小,较对照降低了14.67%; 植株的千粒质量和单株籽粒产量均显著高于其他施肥处理(P<0.05),较对照分别提高了31.86%和43.05%。【结论】铵态氮与硝态氮等比配施可使‘凤丹’的表型性状、光合特性及产量大幅提高,可为‘凤丹’的合理施肥提供理论依据。     

低密度造林对杉木生长、形质和材种结构的影响

【目的】对江西大岗山地区低密度杉木人工林自然稀疏进程、林木生长进程、形质特征、材种结构和经济效益动态变化特征进行调查分析,为杉木低密度造林调控管理提供科学依据。【方法】以2 500株/hm²传统造林密度为对照,对设立在江西省分宜县初植密度为1 111、1 667株/hm²的2种低密度杉木试验林生长发育规律进行了25 a动态监测分析。【结果】林分平均树高、平均胸径、枝下高和蓄积量均随林龄增加而增加,随密度的减小而递增;19~25年生时不同造林密度林分的平均胸径差异达显著水平,8~19年生和22~25年生时分别为枝下高和蓄积量增加最快的时期,但二者受林分密度的影响均不明显;累积枯损率和林木自然分化程度随林龄的增加而增加,随密度的降低而减小,25年生时不同造林密度林分累积枯损率差异达显著水平;林木平均冠幅随年龄增加呈先上升后下降再缓慢上升的趋势,19年生时不同密度的冠幅间差异达显著水平;年均自然稀疏率和林冠重叠度随林龄的增加呈先上升再缓慢下降的趋势,年均自然稀疏率22年生时达最大值,林冠重叠度8年生时达最大值,此时不同密度的林冠重叠度间差异达显著性水平。25年生时,造林密度为1 111和1 667株/hm²林木的胸高形率、心材占比高于造林密度为2 500株/hm²的指标,断梢率、高径比和幼/成龄材比率低于造林密度为2 500 株/hm²的指标,其中高径比密度间差异达显著水平;19~25年生近成熟龄期,林分大径木比例和大径材出材量均随造林密度降低而增加,该时期1 111和1 667株/hm²低密度林分总蓄积量、总出材量和经济材出材量逐渐与造林密度为2 500株/hm²接近,25年生时造林密度为1 667株/hm²的总蓄积量、总出材量和经济材出材量均超越造林密度为2 500株/hm²的指标。经济效益分析表明,造林密度1 667株/hm²林分的纯收入和净现值最大,比2 500株/hm²林分的提高了1.09倍和1.10倍,而造林密度为1 111株/hm²的效益成本比和内部收益率最高,分别为7.35和30.20%。【结论】初植造林密度1 111和1 667株/hm²较适宜在江西大岗山地区杉木人工林造林中选择应用。     

茉莉酸甲酯对干旱及复水下落叶冬青苗叶片抗氧化水平的影响

【目的】落叶型冬青(Ilex verticillata L.)是一种重要的冬季观果树种,研究其干旱可为扩大其种植范围和提高其适应性提供参考。【方法】以引种落叶冬青扦插苗为试验材料,通过对照、500 μmol/L MJ(茉莉酸甲酯)、干旱、干旱+500 μmol/L MJ(drought+MJ)处理,研究外施MJ、干旱胁迫及复水条件下对落叶冬青叶片光合色素、活性氧、抗氧化水平的影响。【结果】干旱处理第12天时,叶片含水量、叶绿素和类胡萝卜素的含量都显著下降; 而干旱+MJ处理能够显著地提高上述指标的水平。干旱显著地增加了叶片H₂O₂、O^·-₂、丙二醛(MDA)的含量,在处理的第12天都分别达到最高点,而添加MJ能够在第8～12天有效降低上述指标的水平。干旱对不同抗氧化酶及抗氧化物产生不同的影响: SOD活性先下降后恢复到对照水平,POD、APX 、GR酶活性及抗氧化物质AsA、GSH含量随处理时间的延长而增加,分别在处理的第8天(GR与GSH)或第12天(POD、APX与AsA)达到高点; 而drought+MJ处理的POD、APX与AsA在第8天、GR与GSH在第3天分别达到高点,以后随着H₂O₂、MDA和O^·-₂含量的降低,POD、APX、GR活性和AsA和GSH含量也相应地处于较低水平。干旱复水6 d时落叶冬青苗仍有干旱症状,而drought+MJ处理在复水6 d时各指标基本能恢复到对照水平。【结论】连续12 d的干旱使落叶冬青苗木活性氧的含量显著地增加,造成了氧化胁迫; 添加MJ后能使其抗氧化保护系统的功能迅速开启,清除活性氧,降低氧化胁迫水平,有效缓解干旱胁迫带来的伤害,提高落叶冬青苗的抗旱性。本研究为扩大落叶冬青苗木的种植范围和提高其适应性提供参考。     

基于TLS辅助的长白落叶松一级枝条生物量模型构建

【目的】探究利用地基激光雷达(terrestrial laser scanning, TLS)点云数据估测枝条生物量的可行性,构建预测长白落叶松(黄花落叶松)枝条生物量的最优模型。【方法】以利用孟家岗林场26株长白落叶松点云数据提取出的733个一级枝条的特征因子[枝长(L_BL)、弦长(L_BCL)、基径(d_B)、着枝角度(A_B)、弓高(H_BAH)、枝条基部断面积(S_BAB)、相对着枝深度(d_RDINC)]和对应的实测数据为数据源,分别建立枝条水平上的一级枝条生物量基础模型,通过对比基础模型之间的差异来分析利用TLS数据建立枝条生物量模型的可行性。最后利用TLS数据分别对比基础模型、混合效应模型和随机森林模型的预测效果。【结果】基础模型中最终选定的自变量为S_BAB和L_BCL。利用TLS数据建立的枝条生物量基础模型具有更好的预测精度。对比3种模型预测能力结果显示,随机森林模型无论在训练集还是测试集...     

菌根真菌对榉树光合特性的影响

【目的】探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对木本植物生长和光合特性的影响以及樟树光响应模型的适用性。【方法】以自培无菌榉树(Zelkova serrata Thunb.)幼苗为试验材料,设置3个处理,分别为不接种菌根真菌(CK)、接种来自贵州毕节的摩西球囊霉(GM1)、接种来自云南楚雄的摩西球囊霉(GM2),测定榉树的光响应曲线,通过对5种常用的光响应曲线模型进行比较分析,探索菌根真菌对榉树光合特性的影响,并通过5种模型对光响应曲线进行拟合,评定5种模型的适用性。【结果】接种菌根真菌明显提高了榉树的一些形态指标,体现在苗高、地径的增加。接种菌根真菌提高了榉树的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)。其中,GM1的效果要好于GM2,同时,GM1对榉树的蒸腾速率(T_r)也有提升效果。通过5种模型的拟合,发现模拟效果都很好,只有指数模型在拟合接种GM1的榉树光响应曲线时,R²为0.977,其余的都达到了0.99以上。从决定系数的均值分析,叶子飘模型的拟合效果最好,其次是非直线双线模型,拟合效果相对最差的是指数模型。相关性分析表示,叶绿素含量与侵染率呈负相关关系,苗高与侵染率无显著相关性,地径、C_i、G_s、P_n均与侵染率呈显著正相关。【结论】接种菌根真菌可以促进宿主植物的生长,对植物的光合特性也有一定的提升效果。5种光响应模型中,叶子飘模型的模拟效果最好,所以在对榉树的光响应情况的描述上,应该以叶子飘模型为主,其余几个模型可以作为参考。