论文部分内容阅读
橡胶树(Hevea brasiliensis)原产于巴西亚马逊流域热带雨林中,适宜于高温、降雨充沛的环境,是热带地区特有的经济树种,自上世纪引入西双版纳以后,种植面积不断增大,已成为该地区的主要林型。准确估算橡胶林的生物量和生产力,对理解我国热带地区植被碳储量和固碳潜力具有重要意义。目前对橡胶林生物量和生产力的研究主要局限于样地尺度,通过收获法直接测量,有必要在区域尺度上研究橡胶林的生物量和生产力。遥感技术可以快捷、有效地将样地尺度的生物量上推至区域尺度。
本文以西双版纳地区橡胶林为研究对象,设置93个900 m2样地并测量每株胸径等数据,根据经验式计算样地生物量,并与样地调查时间接近的2010年Landsat TM影像的反射率和植被指数的相关性进行了分析,建立生物量估算模型,计算了该地区橡胶林生物量。根据文献资料中对橡胶林生物量和生产力的实测数据,建立了基于生物量的生产力模型,根据TM数据绘制了橡胶林生物量和生产力分布图并结合DEM分析了生物量和生产力的空间格局。研究的主要结论如下:
(1)据2010年TM影像解译结果,西双版纳地区橡胶林的面积为2.6×105hm2,占总面积的13.7％。
(2)生物量与可见光波段反射率(TM1、TM2、TM3)呈显著负相关,和中红外波段(TM5、TM7)呈显著负相关,与NDVI、RVI、GI植被指数呈显著正相关,与SAVI呈显著正相关。GI植被指数是生物量的最佳估算因子,模型如下:
Ln(B)=10.30Ln(GI)+10.82式中B为橡胶林生物量(t·hm-2),决定系数R2=0.524(P＜0.0001),平均相对误差(MRE)为39.8%。
(3)橡胶林生物量介于在1～291 t·hm-2之间,平均值为75.90 t·hm-2,总生物量为1.97×107t,景洪市南部和勐腊县西南部地区生物量较高。生物量随海拔的升高表现出先增加后减小的趋势,在600～700 m海拔段达到最大值88.13t·hm-2。生物量随坡度的增加呈现出先增大后减小的趋势,在坡度15°～20°之间达到最大值82.28 t·hm-2。
(4)生产力与生物量呈幂函数关系:
y=0.6144x0.6278式中,y为生产力(t·hm-2·a-1),x为地上生物量(t·hm-2),决定系数R2=0.801(P＜0.0001)。
(5)估算的生产力介于0.54～19.44 t·hm-2·a-1之间,平均值为7.55 t·hm-2·a-1,每年固定1.97×106t干物质。生产力在景洪市南部和勐腊县西南部地区较高。生产力随海拔的升高表现出先增加后减小的趋势,在600～700 m海拔段达到最大值8.45 t·hm-2·a-1。
(6)橡胶林生产力随坡度的变化曲线基本呈“钟形曲线”,即生产力随坡度的增加呈现出先增加后减小的趋势,在坡度15～20°之间达到最大值8.10 t·hm-2·a-1。