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1研究方法

1.1樣地設置本項研究在對林區植被全面調查的基礎上，選擇有代表性的杉木林、木荷林和毛竹林3種林型地為研究對象，比較林冠層、凋落物層及土壤層水源涵養差異。一般每個林型設置1塊樣地，樣地面積為10m×20m，3種林型本底值見表1。

1.2林冠水平結構的測定植被冠層葉片的數量可通過測量光線透過冠層時被削弱的程度推導出來。本項研究測量了5個角度(7°、23°、38°、53°、68°)上的天空漫射線的削弱，用LAI-2000植物冠層儀測定葉面積指數(LAI)［4］。測定過程中，采用45°鏡蓋。不同位置葉面積指數在同一樣地中，由于空間位置不同，葉面積指數有所差異。距林冠投影中心距離相同位置處的葉面積系數取平均值，每20cm記錄1個測試點，每個測試點測定5次，給出了葉面積水平分布的測量值，采用LAI-2000冠層分析儀測定LAI。

1.3林冠垂直結構的測定以冠頂為0點，垂直向下將整個樹冠平均分為3段，即0～1/3，1/3～2/3，2/3～3/3三個層次，分別測量出每層葉面積。每個樣地每次測定相同垂直高度不同方位群落的葉面積指數，每次在樣地的不同位置測定5個數值，其均值就代表該群落的葉面積指數。

1.4LAI水平空間分布在每個林型的10m×20m樣地中，設定2m×2m方格，每個方格中心測定1次葉面積，共測定50次，統計計算LAI水平空間分布的變異系數。

1.5數據處理采用統計分析軟件SPSS15.0進行方差分析及回歸分析。采用最小顯著差異法(LSD)比較各林型葉面積指數之間的差異。

2結果與分析

2.13種典型植被林冠層葉面積的水平分布葉面積的空間分布直接影響林冠層與水文過程的相互作用，葉面積的水平分布直接決定林下穿透雨的分布強度與范圍，并使其具有與林冠結構水平分布相似的規律性［6］。單株葉面積的水平分布，隨著距林冠投影中心距離的不同而發生變化，距樹干相同位置處的葉面積系數取平均值，給出了葉面積水平分布的測量值(表2)。根據實測的3種林型的葉面積指數和水平距離的關系建立回歸方程如下。杉木y=0.125x2－0.354x+0.704R2=0.984P＜0.01，木荷y=－2.317x2+1.223x+2.238R2=0.977P＜0.01，毛竹y=－2.000x2+0.310x+0.617R2=0.982P＜0.05，式中，y為葉面積指數(LAI)，x為距林冠投影中心距離，單位m。圖1為水平方向上不同林型葉面積指數模擬的效果。由圖1可知，3種植被的葉面積指數表現出一致的變化趨勢，隨著距林冠投影中心距離的加大，均表現為逐步減少的趨勢。但木荷林葉面積指數較大，明顯大于其他兩種喬木林分，而杉木林和毛竹林葉面積指數相差不大。杉木林、木荷林和毛竹林葉面積指數水平分布由內向外逐漸減小，葉面積指數與距林冠投影中心距離呈二次函數關系，模型擬合效果較好。杉木林葉面積指數由內向外下降較為緩慢，這是因為其枝葉茂密部分主要集中在樹冠頂端及樹冠外側，受光條件較好的部位。木荷林和毛竹林的葉面積指數從內向外下降較快，而木荷林作為常綠闊葉樹種，其樹冠內部樹葉也較多;毛竹林因為樹冠冠幅小，到達距離樹冠中心一定距離處，樹葉急劇減少。

2.23種典型植被葉面積指數垂直分布的比較森林植被從冠頂垂直向下到地面，可以分為0～1/3，1/3～2/3，2/3～3/3三個層次，利用LAI-2000冠層分析儀測定3種典型植被葉面積垂直分布，結果見表3。由表3可知，由于杉木是典型陽性樹種，杉木林葉分布的最大值在樹冠頂部，樹冠下部由于受光量較小，枝葉重疊度大，影響了枝葉的發育，由于自疏作用，樹冠中下部中心逐漸形成無葉區或少葉區，故而葉面積指數逐漸下降。但木荷冠層位置垂直分布明顯，且從上層到下層葉面積指數顯著增加。這是由于木荷為常綠闊葉的非典型陽性樹種，樹冠形狀近似傘形，樹木枝葉充分伸展以最大限度地利用空間，群體生長良好，葉分布的最大值在樹冠的中下部，這種樹形分布對光的利用率高，從上層到下層葉面積指數顯著增加。毛竹林由于密度大，枝葉重疊度高，且冠層結構單一，葉分布主要集中在冠頂，冠底無枝少葉，使毛竹林葉分布的最大值在樹冠上部。

2.33種典型植被LAI水平空間分布的均勻性變異系數能夠反映數據的離散程度，其數據大小不僅受變量值離散程度的影響，而且還受變量值平均水平大小的影響［6］。研究表明，杉木林、木荷林和毛竹林的實測葉面積指數分別為1.37(0.02)、1.52(0.02)和1.02(0.01)(括號內數值為標準誤)。對3種林型的冠層均勻性進行比較分析，3種林型的葉面積指數變異系數有明顯差異，3種林型LAI變異系數由大到小排序依次為毛竹(11.17%)＞木荷(9.89%)＞杉木(6.25%)。由3種林型LAI的變異系數可知，杉木林的變異系數最小，即杉木林的冠層在水平空間分布的均勻性要好于其他2種林型。這是由于杉木為常綠針葉林，在整個樣方內葉片的變化幅度要遠小于其他2種林分，因此，其葉面積指數的變異系數也最小。而毛竹林由于在水平空間的發生和生長隨機性較大，因此其空間變異系數也最大。

3結論

葉面積指數是影響森林生態水文過程的重要因素，本項研究對比分析了3種典型森林植被葉面積空間分布以及其水平空間分布的均勻性。結果表明，(1)杉木林、木荷林和毛竹林葉面積指數水平分布由內向外逐漸減小，葉面積指數與距林冠投影中心距離呈二次函數關系;(2)杉木林葉分布的最大值在樹冠頂部，從上到下葉面積指數逐漸下降，而木荷林從上層到下層葉面積指數顯著增加;(3)杉木林的冠層在水平空間分布的均勻性要好于其他2種林型，毛竹林分布均勻性最差。

作者：趙明秀樊亞明史梅容魏彥會李海防單位：桂林理工大學旅游學院南寧職業技術學院