六盘山南坡华北落叶松人工林冠层LAI的坡面尺度效应

叶面积指数(LAI)是评价森林的生长、结构及众多服务功能的重要参数,受坡面上环境条件变化影响而有坡面变化与尺度效应,对此需要深入理解和精细刻画.在六盘山半湿润区香水河小流域选择了33年生华北落叶松人工林的一个斜坡长480.6m、水平长398.2m的东南坡向的典型坡面,在整个坡面上建立了宽30 m的调查样带,均匀分为空间连续的16个样地,在2014年生长季中期测定了林冠层LAI,并分析其坡面变化规律.结果表明:林冠层LAI存在明显的坡面差异,其坡面平均值为3.11,变化在2.66-3.49,变幅为0.83,变异系数为0.09;LAI总体上随着从坡顶向下的坡长增加呈波动性增大趋势,在坡面中部(水平坡长188.45 m时)达到最大,之后稍微减小.森林冠层LAI存在着坡面空间尺度效应,即冠层LAI的顺坡滑动平均值(Y1)随水平坡长(X,m)增加而逐渐增大,平均每100 m升高0.12,其回归关系式为:Y1=-2× 10-8X3 +8×10-6X2 +5×10-4X+2.6523,(R2=0.99);各样地LAI与整个坡面平均值的比值(Y2,小数)随水平坡长(X1,m)增加呈现为波动性的非线性变化,其回归关系式为:Y2=-9× 10-9X31 +2× 10-6X2+1×10-3X1+0.829,(R2 =0.78),可基于此式将特定坡位样地的实测LAI推算整个坡面的估计值.造成研究坡面上LAI坡位变化的主要原因是不同坡位(海拔)样地的气温与土壤含水量的差异.