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乡村生态修复技术:雨水蓄积型植物群落构建

时间:2023-11-07 理论教育 版权反馈
【摘要】:结合长三角乡村地区一般降水强度,我们选取长三角乡村典型植物群落的样地,通过降雨模拟,测定植物叶片单位叶面积蓄水量和叶面积指数,计算植物单位面积的潜在蓄水能力,筛选出长三角乡村地区常见植物中雨水截留能力较强的植物种类。同时,通过统计方法,利用不同植物的树高、胸径、冠幅等形态指标,构建截留雨水预测模型,为乡村雨水截留型植物群落优化改造提供理论基础和技术支持。

乡村生态修复技术:雨水蓄积型植物群落构建

结合长三角乡村地区一般降水强度,我们选取长三角乡村典型植物群落的样地,通过降雨模拟,测定植物叶片单位叶面积蓄水量和叶面积指数,计算植物单位面积的潜在蓄水能力,筛选出长三角乡村地区常见植物中雨水截留能力较强的植物种类。同时,通过统计方法,利用不同植物的树高、胸径、冠幅等形态指标,构建截留雨水预测模型,为乡村雨水截留型植物群落优化改造提供理论基础和技术支持。

1.研究方法

1)植物筛选

结合实地调研,选取长三角乡村地区常见植物,包括:龙柏、杜英、蚊母树、罗汉松广玉兰桂花女贞枇杷山茶雪松香樟、加拿利海枣、蒲葵、白玉兰垂柳、垂丝海棠、大叶黄杨、海桐、夹竹桃、椤木石楠苏铁、小叶黄杨、蜡梅、结香、木芙蓉、木槿、八角金盘、龟甲冬青、红花檵木、火棘、金丝桃、南天竹、合欢、红叶李、黄山栾树、鸡爪槭、榉树、龙爪槐、一球悬铃木、梧桐日本晚樱、石榴水杉、桃、乌桕、无患子、银杏紫荆紫薇、全缘枸骨、日本珊瑚树、洒金桃叶珊瑚、水栀子、狭叶十大功劳、雀舌栀子、慈孝竹、云南黄馨、春鹃、小叶女贞、紫叶小檗、芭蕉、花叶蔓长春、阔叶麦冬、络石、美人蕉、狭叶沿阶草、鸢尾、大花马齿苋

2)树种冠层截留指标调查

(1)胸径、冠幅、株高的测量。树冠的冠幅和胸径用皮卷尺测量,株高借助于标有刻度的竹竿。冠幅,指树冠的直径,测两个方向,分别测一最大和最小值,然后取平均值,单位m,结果保留一位小数点。胸径,指乔木主干离地表面1.3 m处的直径,单位cm,结果保留两位小数点,株高单位m,结果保留一位小数点。

(2)叶面积指数测定。叶面积指数的测定使用L2200植物冠层分析仪,L2200植物冠层分析仪利用“鱼眼”光学传感器测量树冠上、下5个角度的透射光线,利用植被树冠的辐射转移模型(间隙率)计算叶面积指数、空隙比等树冠结构参数。

(3)植物叶片最大储水能力测定。通过测定植物叶片浸水前后的重量差来确定植被冠层叶片的潜在最大截留量和截留率。根据每品种树木的胸径、冠幅、树高的均值选取标准木。选取标准枝使用高枝剪剪下放在自封袋内,带回实验室在4°以下冷藏。实验时,每个品种分别选取5个标准叶片,将叶片放在叶面积测量仪内,记录叶面积及形状。用镊子放置在精度为0.000 1的电子天平快速称重,然后将叶片浸入水中5 min,然后用镊子轻轻取出,等枝叶上的水珠不再下滴时。用吸水纸吸去叶背面水滴,并且再次称重。两次称重的值的差值为植被吸附水量即最大截留量,用下式计算:

式中:

M1——植株鲜重,g;

M2——植株浸水后重,g;

I——最大截留量(g)=1 000 mm3

叶片在浸水实验中对水的截留率Ir(%)为截留量与叶片鲜重的比值百分比,使用公式如下:

其中,Ir为截留率(%)。

叶片面积S的测定使用AM-300手持式叶面积仪,单位叶片面积的最大吸附水量即最大截留量为:

其中,h为单位面积叶片吸附水量(g/mm2);S为叶片面积(mm2),也为面积叶片吸附水量单位,最后转换为g/m2

3)植物冠层雨水截留能力计算方法

总表面储水能力S的计算是由每个实体的特定储水能力和它各面表面积指数的关系总和得到的。叶面积指数是单位土地面积的叶片表面积,SL是单位表面积的叶片的最大叶片储水量,两者从植株尺度和叶片尺度分别得到了单位土地面积对应的植株的叶面积总量和单位叶面积的储水量即最大截留量,两者相乘得到单位土地面积对应的植株叶表面最大截留量。

SC=LAI·SL

其中SC为植物冠层储水能力(mm);SL为叶面储水能力(mm)。

2.长三角乡村地区植物乔木冠层储水能力分析

1)乔木冠层储水能力分析

(1)常绿乔木冠层储水能力分析。13种常绿乔木采用浸泡法测得叶片的截留率以及单位面积叶片储水能力排在前三位的是雪松、枇杷和广玉兰,吸水率都达到了叶片自身重量的50%以上,单位面积储水能力都达到80 g/m2;吸水率最低是蚊母树,其次是桂花、山茶、香樟和女贞,截留率在20%以下;单位面积叶片储水能力最小的香樟,其次是桂花、山茶和蚊母树,储水能力都在30 g/m2以下,可见桂花和山茶的吸水率和单位面积叶片储水能力都最小。从图2.33中还可以看出,单位面积叶片储水能力强的植物普遍叶片吸水率也较高,曲线趋势基本一致,有些植物叶片单位面积储水量高但截留率低,如女贞、加拿利海枣和蚊母树,说明这3种植物单位表面积的叶片重量相对较重,可能原因是女贞、蚊母的叶片较厚,加拿利海枣的叶片结构复杂。叶片单位面积储水量低但截留率高的如香樟和杜英,这两种叶片质地相似,厚度也较小,因此单位表面积的叶片重量相对较轻。

图2.33 常绿乔木单位面积叶片储水能力和截留率分析

13种常绿乔木冠层储水能力(见图2.34)最高的是雪松和龙柏,冠层平均总储水能力都达到了350 g/m2,其次是枇杷、广玉兰和罗汉松,在200 g/m2和300 g/m2之间。其他树种的冠层储水能力都在150 g/m2以下,远远小于以上树种,冠层储水能力最低的是香樟,储水能力为50 g/m2

图2.34 常绿乔木冠层储水能力分析

(2)落叶乔木冠层储水能力分析。20种落叶乔木的叶片通过浸泡法测得的单位面积截留量和截留率曲线趋势总体一致,与常绿乔木相比,落叶乔木叶片的截留率与单位面积储水量的规律波动较大,龙爪槐、桃树和黄山栾树的截留率要比其他落叶植物大很多,达到了60%以上,但是单位储水能力都在40 g/m2以下。情况正相反的植物是紫薇,叶片的单位面积储水量有34.2 g/m2,截留率只有19.4%,其原因可能是紫薇植物叶片样本病虫害概率较高,影响叶片的生长,因此重量略轻。

另外,从图2.35中还可以看出,水杉、青桐、美国梧桐、榉树4种植物的叶片储水能力较强,截留率达到60%以上,单位面积储水能力也在60 g/m2以上。相对来说,叶片单位面积储水能力较弱的是垂柳、紫荆、红叶李、鸡爪槭、垂丝海棠,都在30 g/m2以下;其次是紫荆、紫薇、垂丝海棠和银杏,截留率在30%以下;截留率最低的是垂柳。由此可见,叶片储水能力相对较弱的3种植物依次是垂柳、紫荆和垂丝海棠。

图2.35 落叶乔木单位面积叶片储水能力和截留率分析

20种落叶乔木冠层储水能力(见图2.36)最高的是水杉,达到了300 g/m2;冠层截留能力次之的是青桐、石榴和榉树,它们的冠层平均总储水能力都达到了150 g/m2以上;其他树种的冠层储水能力都在150 g/m2以下;冠层储水能力最低的是垂柳,储水能力在50 g/m2以下。

图2.36 落叶乔木冠层总储水能力分析

35种常见长三角乡村地区乔木截流容量排在前四位的分别是常绿针叶落羽杉、雪松、龙柏和落叶阔叶枇杷,其中单位面积截留容量最高的是落羽杉,高达5.98 mm,单位面积截留容量最低的是垂柳,仅为0.26 mm。

表2.22 种常见长三角乡村地区乔木截流容量排序

(续表)

2)灌木冠层储水能力分析

(1)单株灌木冠层储水能力分析。

①单株常绿灌木冠层储水能力分析8种常绿灌木植物叶片的单位面积储水量和截留率趋势基本一致,其中小叶黄杨、龙柏球和海桐的叶片储水能力相对较强,截留率都在30%以上,而且单位面积叶片储水量都能达到46 g/m2以上,三者的截留率几乎一样,但是单位面积叶片的储水量差异较大,原因可能是三者的叶片表面的类型差异很大,海桐叶片表面有蜡质更加光滑,龙柏的条形叶粗糙、易储水,叶片间的空隙也可以增加其对水的截留量,小叶黄杨的叶片储水能力最强,根据王会霞对叶片润湿性的研究表明,小叶黄杨的叶片相对其他叶片属于亲水性叶片,这与其叶片的表面的叶倾角有直接的相关关系。此外从图2.37中还可看出,夹竹桃、构骨和苏铁的截留率都在20%以下,但是只有夹竹桃和椤木石楠的单位储水能力在30 g/m2以下,可见夹竹桃的叶片储水能力最弱。

图2.37 单株常绿灌木单位面积叶片储水能力和截留率分析

8种常绿灌木植物冠层总储水能力(见图2.38)最高的是小叶黄杨,达到了300 g/m2以上,冠层截留能力次之的是龙柏球、海桐和大叶黄杨,冠层平均总储水能力都达到了200 g/m2以上,其他树种的冠层储水能力都在50 g/m2和150 g/m2之间。

图2.38 单株常绿灌木冠层总储水能力分析

②单株落叶灌木冠层储水能力分析。长三角乡村地区在选择植物灌木时,多选择常绿植物,通过调研选择的4种落叶灌木植物都是观花植物,花期几乎囊括了四季。通过对于这4种植物(见图2.39)的叶片储水能力的实验发现,结香和木芙蓉的叶片储水能力较蜡梅和木槿更强,尤其在单位面积叶片储水能力上都达到了55 g/m2以上,截留率也达到了38%以上,但是木芙蓉的叶片相对结香要薄许多,单位面积重量也小,因此木芙蓉的单位面积叶片储水量非常高,达到了68.3 g/m2。可见在选择落叶灌木时,推荐选择结香或木芙蓉,除了观花效果好之外,在叶片生长旺盛期还有很强的叶片储水能力。

图2.39 单株落叶灌木单位面积叶片储水能力和截留率分析

4种落叶灌木冠层储水能力(见图2.40)最高的是木芙蓉,达到了248 g/m2,其他3种植物都在50 g/m2和150 g/m2之间,远远小于木芙蓉。

图2.40 单株落叶灌木冠层总储水能力分析

(2)片植灌木冠层储水能力分析。

①片植常绿灌木冠层储水能力。14种常绿灌木绿篱的单位面积叶片储水能力与截留率的趋势基本一致,但是孝顺竹的截留率极高而叶片储水能力一般,八角金盘的截留率则相反,两种植物的叶片质地的差异可以在一定程度上解释出现这种结果的原因,孝顺竹的竹叶质地极其轻薄,八角金盘的叶片则相对厚重,单位面积的叶片重量要远大于孝顺竹,并且在浸水实验中发现孝顺竹的叶片极易漂浮在水面上。

从图2.41还可以看出叶片储水能力最好的为红花檵木,其次是火棘和小叶栀子,3种植物的单位面积叶片储水量都达到了40 g/m2以上,截留率基本都达到了60%以上。叶片储水能力最差的是金边大叶黄杨,其次是云南黄馨和水栀子,单位面积叶片储水量都在25 g/m2以下,截留率都在20%以下,其他绿篱植物的叶片储水能力相差都不是很大,说明在常绿灌木绿篱选择的余地较大,只有红花檵木和火棘的叶片储水能力明显高于其他常绿灌木植物的叶片。

图2.41 片植常绿灌木单位面积叶片储水能力和截留率分析

14种常绿灌木绿篱冠层储水能力(见图2.42)最高的是火棘,达到327.7 g/m2;其次是红花檵木和孝顺竹,冠层平均总储水能力都达到了250 g/m2以上;再次是小叶栀子、八角金盘、日本珊瑚树、龟甲冬青和洒金桃叶珊瑚,在150 g/m2和200 g/m2之间,其他树种的冠层储水能力都在150 g/m2以下。

图2.42 片植常绿灌木冠层总储水能力分析

②片植落叶灌木冠层储水能力。绿篱和地被一般选择耐修剪的常绿植物,本实验筛选了3种落叶植物中小叶女贞属于落叶或半常绿灌木,修剪后的绿篱非常常见,观赏效果好并且耐修剪,常作为机动车道或人行道旁的带状栽植,群落景观种也常常大片种植。杜鹃作为常见的长三角乡村地区地被植物,变种品种多,观花效果好;紫叶小檗主要观赏点在于其叶色,但是枝刺较多,适合作为阻隔视线的绿篱,在调研中发现多处紫叶小檗长势不好,叶片本来就小,叶片稀疏时非常影响观赏效果。根据浸水实验的结果,可知紫叶小檗的叶片储水能力最差,单位面积储水量只有23.9 g/m2,截留率仅为19.2%,小叶女贞次之,杜鹃的叶片储水能力最好,单位面积储水量达到了75.3 g/m2,截留率高达90.0%,远远高于其他两种植物(见图2.43)。

图2.43 片植落叶灌木单位面积叶片储水能力和截留率分析

3种落叶灌木物冠层储水能力(见图2.44)最高的是杜鹃,达到393 g/m2,其他树种的冠层储水能力都在150 g/m2以下,远小于杜鹃。

图2.44 片植落叶灌木冠层总储水能力分析

27种常见的长三角乡村地区灌木截流容量(见表2.23)排在前四位的分别是常绿针叶龙柏球、落叶阔叶杜鹃、常绿阔叶火棘和小叶黄杨。其中:单位面积截留容量最高的是龙柏球,高达7.72 mm;单位面积截留容量最低的是紫叶小檗,仅为0.49 mm。

表2.23 种常见灌木截流容量排序

3)草本藤本冠层储水能力

8种草本植物的单位面积叶片储水量曲线和截留率曲线的趋势完全不同,相较于乔木和灌木来看,草本植物的叶片储水能力相对叶面积和叶重来看,结果差异会很大(见图2.45)。最典型的两种植物分别为美人蕉和大花马齿苋,美人蕉叶片质地极软而薄,大花马齿苋的叶片则是肉质的,同样叶片面积,美人蕉的叶片重量远小于大花马齿苋,所以才会出现美人蕉的单位面积叶片储水量仅为7.5 g/m2,而截留率能高达68.9%,并且美人蕉的叶片在做浸水实验时,浮在水面上,不易吸水。芭蕉和美人蕉的叶片质地类似,也出现了同样的情况。大花马齿苋单位面积叶片储水量高达61.7 g/m2,但是截留率只有21.1%。其他几种草本植物叶片的截留能力差异不大,单位面积叶片截留量基本都在20~40/m2 之间,截留率基本在15%~45%之间浮动。

图2.45 草本藤本单位面积叶片储水能力和截留率分析

8种草本植物冠层储水能力(见图2.46)最高的是细叶麦冬,达到321 g/m2,其次是大花马齿苋和络石、阔叶麦冬冠层平均总储水能力都达到了150 g/m2以上,其他树种的冠层储水能力都在150 g/m2以下。(www.xing528.com)

8种常见长三角乡村地区地被截流容量(见表2.24)排在前四位的分别是常绿草本细叶麦冬、大花马齿苋、常绿藤本络石和常绿草本阔叶麦冬,其中单位面积截留容量最高的是细叶麦冬,高达3.22 mm;单位面积截留容量最低的是美人蕉,仅为0.43 mm。

图2.46 草本藤本冠层总储水能力分析

表2.24 8种常见长三角乡村地区地被截流容量排序

3.长三角乡村地区植物冠层雨水截留预测模型构建

1)乔木冠层雨水截留预测模型

常绿树并非周年不落叶,而是叶的寿命较长,每年仅仅脱落部分老叶,同时又增生新叶,生长在北方的常绿针叶树,每年都会发枝一次或以上,因此叶面积和叶面积指数也会逐年增大。我们根据对13种常绿乔木不同大小样本的冠幅、胸径、高度和叶面积指数测量数据,进行绘制残差图。

13种常绿乔木(见表2.25)里,蚊母树的叶面积指数对胸径、冠幅、高的拟合程度最好(0.881 7),其次为女贞(0.828 6)、枇杷(0.819 8)、龙柏(0.814 6)和罗汉松(0.808 9),R2都达到0.8以上,说明这5个树种都能较好地利用胸径、冠幅、高3个冠层参数预测叶面积指数。拟合程度最差的是加拿利海枣(0.517 8),其次是桂花(0.645 8)、山茶(0.709 3),R2在0.7及以下。其原因可能是蚊母、女贞、枇杷、龙柏和罗汉松这5种树的样本在选取时差异不是很大,都在生长壮年,因此叶片的数量和分布与其胸径、冠幅的生长成正比,能较好地反映植株各个部分协同生长的规律。

表2.25 13种常绿乔木冠层雨水截留预测模型

注:D——植物胸径(cm);H——植物高度(m);CW——冠幅(m);R2表示拟合优度。(以下同)

20种落叶乔木(见表2.26)里,叶面积指数与胸径、冠幅、高的拟合程度最好的是无患子(0.854 2),其次是合欢(0.851 6)、白玉兰(0.845)、桃树(0.823 3)、青桐(0.820 1)、龙爪槐(0.816 3),这6种植物的R2能达到0.8以上。拟合程度最差的是一球悬铃木(0.499 4),其次是垂丝海棠(0.503 4)、垂柳(0.524 4),R2都在0.6以下。一球悬铃木叶面积指数拟合不好的可能原因是,实验样本长势一般,存在一定程度的病虫害情况,叶片长势不均匀,因此不能很好地反映叶片数量和质量。垂丝海棠叶面积指数拟合不好的原因可能是样本存在落叶情况,不同样本的落叶程度不同,导致其叶面积协同反映其生长状况。垂柳的叶面积指数拟合不好可能是,选取的垂柳样本多在湖边,因风速条件等原因导致测量L时叶片条件不稳定,造成获得的L存在一定的误差。

表2.26 20种落叶乔木冠层雨水截留预测模型

2)灌木冠层雨水截留预测模型

实验选取的29种灌木中包含:单株灌木12种,其中8种为常绿灌木、4种为落叶灌木;灌木绿篱17种,其中14种为常绿灌木,3种为落叶灌木。以下为对12种单株灌木以冠幅和高度为冠层参数的叶面积指数一元回归模型和散点图,对17种灌木绿篱以高度为冠层参数的LAI一元回归模型和散点图。

8种常绿单株灌木叶面积回归模型(见表2.27)中,龙柏球、大叶黄杨、海桐、夹竹桃、椤木石楠、苏铁、小叶黄杨7种植物的叶面积指数对高度的回归,比对冠幅的回归拟合程度要好(高度R2>冠幅R2),只有构骨的叶面积指数对冠幅的回归拟合比对高度的拟合程度要好(冠幅2>高度2)。由此可以得知,以后对这7种单株常绿灌木进行叶面积指数的预测时,要使用叶面积指数对于高度的回归方程,对构骨的叶面积指数预测最好用对于冠幅的回归方程,这样可以提高叶面积指数预测的精确度。在8种常绿单株灌木中,叶面积指数对高度的回归方程拟合得最好的是椤木石楠,拟合最差的是龙柏球;叶面积指数对冠幅的回归方程拟合得最好的是构骨,处于末尾的也是龙柏球。出现这种结果可能是龙柏球针叶密度大,当冠层厚度达到一定程度以后,对光线的遮挡程度非常高,即使冠幅或高度增加,所测到的叶面积指数值增加极小或者基本趋于稳定,因此使用叶面积指数对冠幅或者高度的回归模型都不能很好地预测龙柏球的叶面积指数,但可以预测或参考叶面积指数的取值范围。除龙柏球外,其他常绿单株灌木的叶面积指数都与高度或冠幅有很好的协同生长的作用。

表2.27 8种常绿单株灌木冠层雨水截留预测模型

4种落叶单株灌木的叶面积回归模型中(见表2.28),蜡梅和木槿的叶面积指数对高度的回归比对冠幅的拟合程度要好(高度R2>冠幅R2),结香和木芙蓉对冠幅的回归比对高度的回归拟合程度要好(冠幅R2>高度R2)。由此可以得知,在预测蜡梅和木槿的叶面积指数时,最好使用叶面积指数对高度的回归方程;在预测结香和木芙蓉的叶面积指数时,最好使用其叶面积指数对冠幅的回归方程。出现这种结果可能是,结香和木芙蓉的树冠形态与蜡梅和木槿相比,更接近伞状展开形,其叶片的覆盖也呈伞状分布在冠层的上层,在植株中间及内部叶片分布稀疏,所以其叶片数量及覆盖面积与其冠幅呈显著的正相关关系,用叶面积指数对冠幅的回归方程能更好地反映叶面积指数的真实情况。

表2.28 4种落叶单株灌木冠层雨水截留预测模型

3)灌木绿篱雨水截留预测模型

14种常绿灌木绿篱(见表2.29)的叶面积指数对高度的回归拟合得最好的是狭叶十大功劳,其次是南天竹、八角金盘、云南黄馨和慈孝竹,R2达0.7以上。说明这5种常绿灌木绿篱能较好地使用叶面积指数对高度的回归方程预测其叶面积指数。回归拟合最差的是火棘、金丝桃、水栀子和红花檵木,R2均未达到0.6,其可能是在实验中发现,火棘、金丝桃和红花檵木的叶片多存在于冠层上层,下部叶片多凋落而基本只存在枝条,同时伴随着频繁的修剪,新叶也始终只在最上层长出,因此不论高度如何,叶片的生长量和覆盖程度不会随着高度的增加而增加,但水栀子的叶片较大,从生长点向高处及四周伸展分布,叶片的分布受枝条分布的影响,分布极不均匀,不能随高度很好地预测其叶面积指数。

表2.29 14种常绿灌木绿篱冠层雨水截留预测模型

3种落叶灌木绿篱(见表2.30)的叶面积指数回归方程中拟合程度最好的是小叶女贞,其次是杜鹃和紫叶小檗,三者的R2都在0.6以上,说明此叶面积指数对高度的回归方程可以大致预测其叶面积指数,紫叶小檗的叶面积指数回归方程R2较低的原因可能是其叶片细小而分散,作为绿篱时密度也较小,测量时的样本生长状况也一般,没有发现因高度的增加叶片量及覆盖显著增加。

表2.30 3种落叶灌木绿篱冠层雨水截留预测模型

4)草本藤本冠层雨水截留预测模型

8种草本植物叶面积指数回归模型(见表2.31)中拟合程度最好的是阔叶麦冬,R2=0.881 7,非常接近0.9,说明其叶面积指数与高度有非常显著的正相关关系,这可能与阔叶麦冬叶片分布均匀、叶片量及密度与生长高度紧密相关。拟合程度次之的是鸢尾和络石。拟合程度最差的是美人蕉、花叶蔓长春和芭蕉,原因可能是美人蕉和芭蕉的叶片非常大,叶片在水平上的分布不均匀,在测量样本的时候,存在冠层分析仪的探头刚好被叶片遮挡或者未被遮挡等多种情况,造成结果数据不具有明显代表性,不能使用高度来作为唯一的预测叶面积指数的参数(见表2.31)。但花叶蔓长春的样本在测量时,发现其生长高度与叶片密度没有绝对的相关关系,因为在生长过程中,由于花叶蔓长春的枝条较软,在收到风吹或外力作用下可能会倒匐。在出现这种情况之后,便贴着地表横向生长,互相缠绕成多层结构。这种条件下的花叶蔓长春的叶面积指数比单纯直立生长时要高出许多,因此使用高度作为花叶蔓长春的冠层参数建立叶面积指数回归模型来预测叶面积指数具有一定的局限性。

表2.31 草本藤本的冠层雨水截留预测模型

5)小结

(1)截留率可以表明叶片吸水量与叶片本身重量的比,截留率大的植物叶片越多,总量越大,理论上其吸水量则越大,而单位面积叶片对水分的最大截留量的大小与其叶片表面的润湿性直接相关;叶片表面润湿性强的植物绝对吸水量也大,所以单位表面积叶片储水能力较强,储水量与重量的比值也相对较大。由两种计算叶片吸水的参照物分别为重量和表面积,所以某些植物叶片的厚度与构造等生理原因导致同样的表面积所对应的叶片重量有大有小,而同样表面积所对应的叶片储水能力则直接与叶片表面的润湿性有关。

(2)本研究通过室内浸水法实验测定植物叶片储水能力,计算叶片的最大吸水率以及单位面积叶片的最大截留量。根据实验研究得到冠层储水能力最强的几种植物有:雪松、龙柏、水杉、青桐;小叶黄杨、龙柏球;火棘、红花檵木、细叶麦冬、大花马齿苋。

(3)本研究以叶面积指数模型为基础,以叶片最大截留量为常数,尝试建立了70种常见长三角乡村地区植物的冠层截留能力预测模型。总体来说,对乔木建立的以胸径、冠幅、高作为冠层参数的叶面积指数预测模型拟合程度高于灌木或草本对单一冠层参数建立的叶面积指数模型。其中,乔木的叶面积预测模型与山茶、垂丝海棠的叶面积指数与冠幅存在正幂函数的相关关系外,其他植物的预测模型都与预先估计的规律基本符合,说明这70种长三角乡村地区植物的叶面积指数模型在一定程度上可以预测叶面积指数。

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