青藏高原大气—植被相互作用的模拟试验Ⅱ.植被叶面积指数和净初级生产力

利用大气－植被相互作用模式AVIM对青藏高原上30个站点进行模拟计算，给出了青藏高原上植被叶面积指数和净初级生产力的分布特征。模拟结果表明，高原上叶面积指数、净初级生产力由东南向西北减少，模拟和观测的分布相一致。分析指出，青藏高原净初级生产力的分布决定于水热条件的共同作用，降水充沛、温度适宜的青藏高原东南部净初级生产力较高，而青藏高原西北部由于降水过少或温度过低，初级生产力很低。     

采用DBM方法的时间序列LAI建模与估算

运用DBM(Data Based Mechanistic)方法,使用MODIS数据,建立了遥感观测反射率数据与叶面积指数(LAI)在时间序列上的统计关系模型(LAI_DBM模型),并结合部分Bigfoot站点实测LAI数据进行了模型检验。结果显示,LAI_DBM模型能够较好表达时间序列反射率与LAI的动态变化关系。LAI_DBM模型使用遥感观测数据实时估算得到的LAI,在数据质量和时间连续性上比MODISLAI有改进。     

基于常规扫描仪的植物叶面积计算系统

以计算机和扫描仪的组合技术为基础 ,用ViscalBasic 6 0语言 ,建立了Lea fArea1 0植物叶面积计算系统 ,经过对扫描图片的像素分析 ,实现了植物叶面积测定 ,其测定的误差小于 2‰ ,是一项易于业务化的应用系统。     

A New Scheme for Predicting Leaf Onset in Summer-Green Vegetation in the Northern Hemisphere

A modified thermal time model(MTM) was developed to reproduce the leaf onset for summer-green vegetation in the Northern Hemisphere. The model adopts the basic concept of a thermal time model(TM) in that leaf onset is primarily triggered by growing degree days(GDD). Based on global phenology data derived from satellite observations, a new parameterization for the critical model parameter Tb(i.e., baseline temperature for GDD calculation) has been introduced, and the spatial distribution of Tb was calculated. Simulations of leaf onset during 1982–2000 in the range 30–90°N showed a significant improvement of MTM over the standard TM model with constant Tb. The mean error and mean absolute error of the climatological simulation were 1.11 and 6.8 days, respectively, and 90% of the model error(5th and 95 th percentiles) was between-12.4 and 13.7 days.     

基于PLSR的典型沼泽湿地植物叶片性状与光谱模型构建——以三江国家级自然保护区为例

通过植物光学特性测量叶片性状是一种非破坏性的、长期的湿地动态监测方法。选择三江国家级自然保护区多种典型湿地植物为研究对象,探究植物性状与叶片光谱之间的联系。研究表明：叶片氮含量与光谱的模型构建效果最好,模型R²为0.61,均方根误差（RMSE）为2.3862;叶片含水量、叶片磷、可溶性糖、纤维素和木质素含量之和的模型一般,R²在0.38~0.55范围内,RMSE在0.0004~10.7019范围内;淀粉含量拟合效果较差, R²为0.29,RMSE为0.0106。光谱预测重要性的结果表明,可见光与近红外边缘范围内的光谱信息对于叶片含水量、叶片氮含量、叶片磷含量、单位叶面积质量、纤维素和木质素之和、可溶性糖和淀粉的预测具有最高的重要性。     

岩溶断陷盆地不同海拔植物水分利用效率分析

为探讨不同海拔高度的养分、环境要素与植物水分利用效率变化的关系,以岩溶断陷盆地云南小江流域的乔木、灌木、草本为研究对象,分析水分利用效率和叶片养分浓度随海拔的变化情况。结果表明：（1）研究区内海拔2 000 m处的草本植物的叶片δ13C值最高,2 200 m处的乔木的叶片δ13C值最低;（2）海拔高度对乔木、灌木的植物水分利用效率影响大于草本植物,草本植物的水分利用效率随海拔高度的变化甚微,两者之间的拟合度较小;高值区出现在海拔为2 200 m处的乔木;低值区出现在海拔为2 000 m处的草本植物;（3）不同海拔水分利用效率与叶片N、P浓度的相关性较弱（与叶片的N浓度呈弱正相关,与叶片的P浓度呈弱负相关）;（4）不同海拔水分利用效率与各气候因子的相关性较弱,与多年平均气温、多年平均降雨量、多年平均日照时数均呈弱正相关。     

贡嘎山现代植物叶蜡脂肪酸氢同位素组成及对海拔变化的响应

文章探讨了贡嘎山东坡不同海拔高度植物和土壤饱和脂肪酸的δDwax值,结果显示,土壤δDwax值与海拔显著负相关(R2=0.71),与前人报道的贡嘎山东坡土壤水、土壤正构烷烃δD值与海拔间的关系存在相同的趋势。植物δDwax值与海拔间的关系与土壤水及土壤相似,但相关性不明显(R2=0.11),然而,研究结果显示木本植物和草本植物的δDwax值随海拔变化存在明显的差异,总体上草本植物的氢同位素要更负。贡嘎山木本植物、草本植物和土壤的εwax-sw值随海拔的变化波动较小,但木本植物的加权平均δDwax值和εwax-sw值(土壤水和叶蜡之间的氢同位素分馏系数)比草本植物大约偏正38‰和43‰,表明它们各自对随海拔高度降水同位素变化有不同的响应。也即,沿海拔植物δDwax值同时受降水δD值和植物类型两个因素控制。因此,结果揭示土壤δDwax值随海拔的变化与木本植物和草本植物存在相同的趋势,木本植物的δD值比草本植物大约偏正了38‰,这个趋势显示植物类型的变化将不可避免的影响土壤饱和脂肪酸δDwax值与海拔间的关系。由于植物类型随海拔增加会有较大的变化,建议利用饱和脂肪酸δDwax值重建古海拔前需要对植物类型进行评估。     

内蒙古河套灌区春玉米作物系数试验研究

作物系数曲线是估算作物生长季耗水量变化的重要参数。基于2013年4—9月内蒙古巴彦淖尔市临河区田间水分试验和1994—2013年气象站观测资料,利用水量平衡法反求春玉米作物系数,分析生长季内的变化规律, 建立动态模拟方程,并与联合国粮农组织 (FAO) 分段直线法结果进行比较, 提出胁迫条件下作物系数的叶面积修正方法。结果表明:玉米作物系数随发育进程可用三项式曲线描述,变化趋势与产量水平无关, 但随产量增高而变幅增大;以出苗后相对积温为时间变量建立模拟方程效果较好,决定系数 (R2) 均在0.92以上;模拟计算出各站点最大 (1.30~1.48) 和平均 (0.831~0.919) 作物系数,与FAO分段直线法计算的典型值和区间值基本一致,生长中期平均相对误差为3.4%~7.2%;提出利用相对叶面积指数修正作物系数的计算方法;通过2014年实例检验,土壤水分模拟值与实测值的平均相对误差为6.3%,相对误差小于15%的占95.8%。     

现代银杏叶脉参数初步研究

对南京现生银杏叶片的长枝阳叶、短枝阳叶和短枝阴叶的形态参数和叶脉参数进行观察和度量。结果显示:长枝阳叶、短枝阳叶和短枝阴叶的叶脉密度分别为14.78±2.44 cm、16.05±2.57cm、15.31±2.34 cm,叶脉指数分别为0.090±0.026、0.098±0.037、0.091±0.027,差别不显著。表明,银杏叶生长位置和光照强度对其叶脉参数影响不大。     

Ontogenic variation and effect of collection procedure on leaf biomechanical properties of Mediterranean seagrass Posidonia oceanica (L.) Delile

Leaf mechanical traits are important to understand how aquatic plants fracture and deform when subjected to abiotic (currents or waves) or biotic (herbivory attack) mechanical forces. The likely occurrence of variation during leaf ontogeny in these traits may thus have implications for hydrodynamic performance and vulnerability to herbivory damage, and may be associated with changes in morphologic and chemical traits. Seagrasses, marine flowering plants, consist of shoot bundles holding several leaves with different developmental stages, in which outer older leaves protect inner younger leaves. In this study we examined the long‐lived seagrass Posidonia oceanica to determine ontogenic variation in mechanical traits across leaf position within a shoot, representing different developmental stages. Moreover, we investigated whether or not the collection procedure (classical uprooted shoot versus non‐destructive shoot method: cutting the shoot without a portion of rhizome) and time span after collection influence mechanical measurements. Neither collection procedure nor time elapsed within 48 h of collection affected measurements of leaf biomechanical traits when seagrass shoots were kept moist in dark cool conditions. Ontogenic variation in mechanical traits in P. oceanica leaves over intermediate and adult developmental stages was observed: leaves weakened and lost stiffness with aging, while mid‐aged leaves (the longest and thickest ones) were able to withstand higher breaking forces. In addition, younger leaves had higher nitrogen content and lower fiber content than older leaves. The observed patterns may explain fine‐scale within‐shoot ecological processes of leaves at different developmental stages, such as leaf shedding and herbivory consumption in P. oceanica.