光学仪器法测定叶面积指数季节变化的误差分析

【目的】以黑龙江凉水国家级自然保护区人工林地为研究区,探讨影响间接法（光学仪器法）测定森林叶面积指数（LAI）季节变化精度的因素,为更准确地运用该方法测定LAI提供科学依据。【方法】以红松人工林和兴安落叶松人工林为研究对象,利用直接法和半球摄影法（DHP）及LAI-2000植物冠层分析仪2种间接法测定其LAI季节变化（5—10月）,并研究光学仪器法测定LAI精度的误差源（木质部、冠层水平上的集聚效应、簇内集聚效应和自动曝光设置）产生偏差的季节性变异。【结果】对于红松人工林,DHP和LAI-2000在不同时期测定的LAI均低于直接法测定值,分别低估55%-68%和19%-35%;对于兴安落叶松人工林,DHP和LAI-2000在大部分时期低于直接法测定值,但在叶凋落后期均高于直接法测定值。不同误差源的校正参数及其对光学仪器法产生的偏差均存在明显的季节性差异。对于红松人工林,不同时期所有误差源产生的总偏差分别平均解释DHP,LAI-2000与直接法测定的LAI间差异的84%和79%。对于兴安落叶松人工林,利用Photoshop（PS）法校正木质部产生误差的情况下,不同时期所有误差源产生的总偏差对DHP、LAI-2000与直接法测定的LAI间差异的平均解释率分别为80%和65%,而利用背景值法校正木质部产生误差时,相应的平均解释率均低于5%。【结论】2种针叶林内,经过校正后DHP均比LAI-2000更适于测定LAI的季节变化;同时利用PS法校正2种光学仪器法在测定LAI季节变化时木质部产生误差的效果优于背景值法。