基于Resistograph数据不同测树因素对年轮阻力值的影响

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本文以江苏省东台市东台林场为研究区,利用能测量树木内部阻力的阻力仪,为树木年龄获取提供一种无损测量方法,并根据阻力值大小变化,研究在不同树种、不同种植密度和不同年龄下树木生长规律。在树木互相垂直的东西和南北两个方向上,利用阻力仪对树干胸径处进行数据采集,并同时使用生长锥获取树木的年龄数据。研究了阻力仪测量树木年龄的可行性,分析树木内平均阻力值与不同树种、不同种植密度和不同年龄的关系。主要研究结果包括以下几个方面:(1)经外业调查总共获得60块样地数据,阻力仪数据有效样地56块,根据年龄与种植密度的不同,其中35杨(P.deltoides CL)有10组类型40块样地,NL-351杨(P.deltoids.harvard×P.deltoids.lux)、I-69杨(Populus deltoides cl‘I-69’)、水杉(Metasequoia glyptostroboides Hu&W.C.Cheng)和银杏(Ginkgo biloba L.)各有4块样地。利用DECOMTM软件对获取的Resistograph数据进行年龄提取,与生长锥获取的实际年龄相比,虽然精确度没有生长锥获取的数据高,但利用阻力仪能有效并且无损的获取到树木年龄,而且从两个方向上获取的年龄可在TSAP-Win软件中进行交叉验证,以提高阻力仪获取年龄的准确性。(2)阻力仪提取水杉树种年龄时,基本不会出现较大的误差,精确度比较高,35杨、I-69杨和NL-351杨提取的年龄结果精确度次之,其中,35杨获得的结果精确性较高一些,但用阻力仪测量银杏树种时,提取的年龄结果出现较多误差,精确度与其它树种相比较低,能否作为测量银杏树种年龄的一种方法,还需进一步确认。(3)从每单株树木上获取了两条相互垂直方向上的Resistograph数据,经过DECOMTM软件预处理之后,可在Excel软件中提取出每个方向上的最大阻力值、最小阻力值和平均阻力值。使用配对T-检验法对两个方向上平均阻力值进行分析,结果表明两个方向上的平均阻力值没有显著性差异,但为了获取更为精确的年轮平均阻力值,可以将两个方向上阻力值求和再求均值作为单株树木的年轮平均阻力值。(4)通过对不同树种的年轮平均值的方差分析,发现不同树种间的平均阻力值差异性显著,杨树树种的年轮平均阻力值明显高于水杉和银杏树种,它们之间平均阻力值的具体关系为35杨>I-69杨>NL-351杨>银杏>水杉。且杨树树种由外到内平均阻力值的增长趋势高于水杉于银杏。(5)在不同的种植密度下,对6年生、15年生和18年生的35杨平均阻力值分别进行T-检验和方差分析,结果显示,本研究所设置不同的种植密度对35杨的平均阻力值无显著影响,且对单株树木内阻力的变化趋势也无影响,这也与所选择杨树的年龄大小有关,在杨树年龄还未生长到一定阶段时,种植密度不会影响其阻力值的变化。(6)在不考虑种植密度对年轮平均阻力值影响的条件下,单独分析不同年龄对35杨年轮平均阻力值的影响,方差分析结果显示,不同年龄对35杨平均阻力值有显著性差异,进一步进行多重对比发现3年生、6年生和12年生两两之间差异性不显著,除此之外,其它任意2个年龄段间提取的平均阻力值均存在显著性差异。将35杨的不同年龄与提取的平均阻力值进行回归分析,得到回归方程为y=-0.0167x3+0.7358x2-7.53x+164.15,其R2=0.6955。(7)35杨在长发育过程中,生长最快的阶段在6年到9年之间,根据发现的这一生长规律,在进行人工林抚育种植的时候,可以重点关注此生长阶段,由于生长较快,应人工给予更多的抚育措施,增加施肥灌溉,加强间伐管理。
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