羅光浪，何世強(qiáng)，譚 偉，戚玉嬌

（1.貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省龍里林場(chǎng)，貴州 龍里 551200；3.貴州大學(xué) 林業(yè)信息工程研究中心，貴州 貴陽(yáng) 550025；4.貴州省藥用植物繁育與種植重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025）

葉面積指數(shù)（Leaf area index，LAI）可定義為單位水平地面面積上總?cè)~面積的一半[1]，其為無量綱參數(shù)。LAI 常用于量化森林冠層結(jié)構(gòu)特性[2]，并對(duì)森林植被的光合、呼吸、蒸騰、冠層截留降雨[3]等生理生態(tài)過程具有決定性作用[4-5]。因此，準(zhǔn)確估測(cè)LAI 對(duì)評(píng)估森林生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力、林下植被更新以及生態(tài)系統(tǒng)對(duì)競(jìng)爭(zhēng)、疾病及氣候變化的響應(yīng)極其重要[6-7]。

測(cè)定LAI 的方法有直接法和間接法。直接法經(jīng)典、成熟且測(cè)量值相對(duì)精確，常用于校驗(yàn)間接法測(cè)定值，主要包括破壞性取樣法、凋落物法和異速生長(zhǎng)方程法等實(shí)測(cè)方法[8-9]。破壞性取樣法是將研究樣地內(nèi)所有樹木的葉片全部取下并測(cè)定總?cè)~片的半表面積，再除以樣地面積得到LAI[10]。但因該測(cè)量方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且對(duì)植被冠層具有破壞性，被廣泛應(yīng)用于測(cè)定農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)和冠幅較小樹木的LAI，而難以用于測(cè)定高大森林冠層的LAI[10]。凋落物法是指在落葉季節(jié)通過收集凋落葉來計(jì)算LAI[11]，不具有破壞性，常用于測(cè)定落葉林或落葉季節(jié)LAI 的動(dòng)態(tài)變化[12-13]，但無法獲得生長(zhǎng)季節(jié)的LAI。近年來，也有學(xué)者利用凋落物法結(jié)合展葉調(diào)查測(cè)定常綠林的LAI[14-15]。異速生長(zhǎng)方程法是指在研究區(qū)內(nèi)選擇標(biāo)準(zhǔn)木，通過破壞性取樣得到葉片生物量或葉面積與胸徑或邊材面積間的相關(guān)關(guān)系，從而推算出樣地內(nèi)的LAI[16]。該方法測(cè)量結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，與破壞性取樣法相比避免了對(duì)森林的大面積破壞且工作量相對(duì)較小，但測(cè)量精度也受到林齡、密度、樹種及立地條件等因素的影響[17-18]。

間接法方便快捷、不具破壞性，常用于監(jiān)測(cè)不同森林類型LAI 的季節(jié)變化，如遙感法[19]和光學(xué)儀器法[20]。遙感法適用于大尺度范圍內(nèi)LAI的監(jiān)測(cè)[21]。半球攝影法（Digital hemispherical photography,DHP）和LAI—2200 植物冠層分析法（LAI—2200）是目前廣泛使用的光學(xué)儀器法[22-23]，但因自身局限性，需要進(jìn)行合理校正以提高其測(cè)定精度。研究表明，木質(zhì)部（指樹干和樹枝）、冠層水平上的集聚效應(yīng)及簇內(nèi)水平上的集聚效應(yīng)是影響DHP 和LAI—2200 測(cè)定LAI 精度的主要誤差源[24-25]。光學(xué)儀器因無法有效識(shí)別木質(zhì)部而產(chǎn)生的誤差通常采用木質(zhì)比例（α）來量化[12]；因忽略冠層水平上的集聚效應(yīng)而產(chǎn)生的誤差用集聚指數(shù)（ΩE）來表示[26]；對(duì)于簇內(nèi)集聚效應(yīng)產(chǎn)生的誤差則用針簇比（γE）進(jìn)行分析[25]。相對(duì)于LAI—2200 法，DHP 還受曝光設(shè)置的影響[11]。此外，植被生長(zhǎng)的非生物因子，如地形因子（海拔、坡度及坡向等）和土壤因子（含水率、容重及養(yǎng)分等）也是影響LAI 精度的重要因素[27]。

近年來，利用直接法和間接法測(cè)定森林LAI的對(duì)比分析報(bào)道較多。Jonckheere 等[16]利用異速生長(zhǎng)方程法和光學(xué)儀器法（DHP 和LAI—2000）測(cè)定了歐洲赤松Pinus sylvestris林的LAI，結(jié)果表明DHP 和LAI—2000 測(cè)定值比異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值分別平均低估55%和52%。Kalácska 等[28]在研究熱帶落葉林LAI 的季節(jié)變化時(shí)得出，LAI—2000 法比凋落物法測(cè)定值低估了17%～40%。此外，許多研究也對(duì)直接法和間接法測(cè)定森林LAI的回歸關(guān)系進(jìn)行了探討。如曾小平等[29]采用CI-110 植物冠層分析儀測(cè)定了鶴山丘陵3 種人工林（荷木Schima superba、針葉林和馬占相思Acacia mangium）的有效LAI，并構(gòu)建了該方法與異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值的回歸方程，結(jié)果表明擬合度較高（荷木林：R2=0.86；針葉林：R2=0.82；馬占相思林：R2=0.79）。Qi 等[12]利用凋落物法和DHP測(cè)定了小興安嶺闊葉紅松Pinus koraiensis林7—11月LAI 的季節(jié)變化，得出兩種方法測(cè)定LAI 呈顯著的冪函數(shù)回歸關(guān)系（R2=0.84）。然而，國(guó)內(nèi)關(guān)于異速生長(zhǎng)方程法和光學(xué)儀器法測(cè)定馬尾松Pinus massoniana人工林LAI 關(guān)系的研究尚少。

馬尾松人工林是我國(guó)南方森林生態(tài)系統(tǒng)主要人工林類型之一，廣泛分布于亞熱帶區(qū)域。根據(jù)第八次全國(guó)森林資源清查結(jié)果，以馬尾松為優(yōu)勢(shì)樹種的森林面積為1 001 萬hm2，是面積排位第5的優(yōu)勢(shì)樹種，占全國(guó)森林資源總面積6.08%；蓄積量為5.91 億m3，占全國(guó)森林總蓄積的4.00%，在木材生產(chǎn)、植被恢復(fù)和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)等方面均發(fā)揮著十分重要的作用。目前，針對(duì)馬尾松林的研究主要集中在林分結(jié)構(gòu)[30]、生長(zhǎng)模型[31]、經(jīng)營(yíng)改造[32]、病蟲害防治[33]、林下凋落物及土壤特性[34]等方面，鮮見對(duì)該林型LAI 精準(zhǔn)測(cè)定方面的報(bào)道。本研究以貴州黔中地區(qū)幼齡林、中齡林、近熟林及成熟林馬尾松人工林為研究對(duì)象，采用異速生長(zhǎng)方程、DHP 和LAI—2200 法測(cè)定其LAI，分析不同方法測(cè)定值的差異，構(gòu)建異速生長(zhǎng)方程法與DHP 和LAI—2200 法測(cè)定LAI 值間的回歸方程，為提高光學(xué)儀器法估測(cè)馬尾松人工林LAI 的精度提供基礎(chǔ)參數(shù)和科學(xué)依據(jù)。

1 研究地區(qū)與研究方法

1.1 研究地區(qū)概況

研究區(qū)域位于貴州省龍里縣境內(nèi)（107°01′～107°14′E，26°50′～26°56′N），地處苗嶺山脈中段，烏江水系（長(zhǎng)江流域）與紅河水系（珠江流域）的支流分水嶺，地形較為復(fù)雜，海拔在770～1 775 m 之間。研究區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，年均氣溫14.8℃，最冷月平均氣溫4.6℃，最熱月平均氣溫23.6℃。年均降水量為1 100 mm，無霜期為283 d。調(diào)查樣地內(nèi)裸露巖石類型主要為砂巖和石灰?guī)r，土壤主要為黃壤。馬尾松人工林的林下灌木主要有白櫟Quercus fabri、杜鵑Rhododendron simsii、粉枝莓Rubus biflorus等，草本植物主要包括蕨Pteridium aquilinum var.latiusculum和芒萁Dicranopteris pedata等。

1.2 研究方法

1.2.1 樣地設(shè)置

在幼齡（8 a）、中齡（13 a）、近熟（22 a）及成熟（30 a）的馬尾松人工林內(nèi)，分別設(shè)置3 個(gè)20 m × 30 m 的臨時(shí)樣地，共計(jì)12 個(gè)。對(duì)樣地內(nèi)胸徑≥2 cm 的馬尾松進(jìn)行每木檢尺，記錄樹高、胸徑、坐標(biāo)等基本信息（表1）。

表1 不同林齡馬尾松人工林樣地基本概況Table 1 The basic characteristics of Pinus massonianaplantations at different ages

1.2.2 異速生長(zhǎng)方程法

根據(jù)4 種林齡馬尾松人工林每木檢尺的胸徑統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將林層分為主林層、次林層和被壓層。在各林齡3 個(gè)林層分別選取3 棵樣樹，即優(yōu)勢(shì)木、標(biāo)準(zhǔn)木及被壓木各3 棵，4 種林齡合計(jì)36 棵，伐倒并測(cè)定全部針葉鮮重，同時(shí)采集大量針葉樣枝帶回實(shí)驗(yàn)室。馬尾松針葉的形狀近似橢圓柱體，針葉頂部形狀是漸尖的，可忽略其表面積，采用體積替換法[25]測(cè)定針葉半表面積。具體測(cè)定方法為：首先找一個(gè)空間足夠大裝滿水的容器，將針葉樣枝完全放置水中，增加的重量即為針葉樣枝的體積（V1）；其次，從針葉樣枝上摘取針葉，測(cè)定針葉平均長(zhǎng)度（l）和針數(shù)（n）；最后利用相同方法測(cè)定摘取針葉后樣枝的體積（V2），針葉體積V=V1-V2。馬尾松針葉半表面積計(jì)算公式如下：

式中：A為針葉半表面積，cm2；n為針葉數(shù)量；v為針葉體積，cm3；l為針葉平均長(zhǎng)度，cm。

將測(cè)量完的針葉樣本放置于65℃烘箱內(nèi)烘干至恒質(zhì)量后稱質(zhì)量（精確到0.001 g）。計(jì)算針葉比葉面積（Specific leaf area,SLA），計(jì)算公式如下：

式中：Si為林齡i的馬尾松比葉面積，cm2/g；A為針葉i的半表面積，cm2；W為針葉i的干質(zhì)量，g。

結(jié)合各林齡馬尾松的SLA，得到各林齡馬尾松單木的葉半表面積。在樣地調(diào)查過程中，因胸徑數(shù)據(jù)測(cè)量方便，且能保證較高精度，故將胸徑作為自變量，葉半表面積作為因變量，建立各林齡馬尾松人工林的異速生長(zhǎng)方程。

1.2.3 光學(xué)儀器法

將12 個(gè)20 m × 30 m 的臨時(shí)樣地按10 m ×10 m 劃分為72 個(gè)小樣方。2016年8月，采用Winscanopy 2006 冠層分析儀（Regent,Instruments,Quebec,Canada）獲取每個(gè)小樣方的半球攝影圖像。該冠層分析儀由數(shù)碼相機(jī)（Canon EOS 6D）和180°魚眼鏡頭組成。采集數(shù)據(jù)時(shí)將三腳架固定在離地面高1.3 m 處，攝像時(shí)使相機(jī)保持水平，并設(shè)置為自動(dòng)曝光狀態(tài)。為避免太陽(yáng)光直射，選擇陰天或日出日落前后進(jìn)行拍攝。LAI—2200 植物冠層分析儀（LI-COR,Lincoln,USA）采集數(shù)據(jù)的時(shí)間、地點(diǎn)和距離地面高度與Winscanopy 2006 冠層分析儀相同，且確保光學(xué)感應(yīng)探頭保持水平。

光學(xué)儀器法主要根據(jù)穿透冠層的輻射獲得林隙分?jǐn)?shù)來計(jì)算LAI。在計(jì)算LAI 時(shí)，假設(shè)林冠內(nèi)葉片處于隨機(jī)分布狀態(tài)，沒有考慮冠層水平和針簇水平上的集聚效應(yīng)，且忽略了除葉片外其他組分如樹干、樹枝等木質(zhì)部分的影響，因此其估測(cè)值通常被認(rèn)為是有效LAI（Effective LAI,Le）[35]。Le 由Miller 定律[36]推算得到，計(jì)算公式如下：

式中：θ為天頂角；P(θ)為天頂角θ的林隙分?jǐn)?shù)。

為獲得更準(zhǔn)確的測(cè)定值，上式計(jì)算出的Le 仍需進(jìn)一步校正[25]：

式中：Lc 為校正LAI；Le 為有效LAI；γE為針簇比（Needle-to-shoot area ratio）；ΩE為冠層水平集聚指數(shù)（Clumping index），基于林隙大小分布理論計(jì)算得到的[17]；α為木質(zhì)比例（Woody-to-total area ratio）。α由以下公式計(jì)算得到：

式中：LAItotal為DHP 軟件處理半球攝影圖像得到總的LAI（包括葉片和木質(zhì)部分）[37]；LAIleaf為DHP 軟件處理經(jīng)由Photoshop 7.0 軟件去除樹干等木質(zhì)部分后的圖像得到的LAI[12]。

1.2.4 針簇比

將上述36 棵伐倒木的樹冠分別按高、中和低3 個(gè)部位采集針葉樣簇，每部分采集9 個(gè)，4 種林齡馬尾松林共得到972 簇針葉樣品，帶回室內(nèi)進(jìn)行處理和分析。γE依據(jù)文獻(xiàn)[25]的方法測(cè)定，計(jì)算公式如下：

式中：An為樣簇上所有針葉表面積的一半（cm2）；As為樣簇投影面積的一半（cm2）。

An采用體積替換法測(cè)定，As依據(jù)如下公式計(jì)算得到[25]：

式中：Ap為樣簇角度為0°、45°和90°的投影面積，cm2。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用DHP 配套軟件計(jì)算半球攝影圖像中30°～60°天頂角范圍內(nèi)的Le[38]，同時(shí)利用DHPTRACWin 軟件[39]獲取天頂角為40°～45°的冠層水平集聚指數(shù)（ΩE）。采用FV2200 軟件提取LAI—2200 法測(cè)定的3～4 環(huán)范圍內(nèi)的Le。采用單因素方差分析（One-way ANOVA）和LSD（Least significant difference）多重比較法對(duì)不同林齡馬尾松林的ΩE、γE及α進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)（α=0.05）。構(gòu)建異速生長(zhǎng)方程法及其與DHP、LAI—2200法測(cè)定LAI 的回歸方程，并計(jì)算模型的決定系數(shù)（R2）、均方根誤差（Root mean square error,RMSE）以及概率P值。統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 18.0軟件完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 異速生長(zhǎng)方程

由圖1 可知，4 種林齡馬尾松樣樹的針葉半表面積與胸徑均呈冪函數(shù)關(guān)系，且相關(guān)關(guān)系顯著（P＜0.01）。幼齡林、中齡林、近熟林和成熟林異速生長(zhǎng)方程的決定系數(shù)R2分別為0.83、0.88、0.80 和0.89，RMSE 分別為0.19、0.42、0.43 和0.33。

圖1 不同林齡馬尾松異速生長(zhǎng)方程Fig.1 The allometric equations of Pinus massoniana at different ages

2.2 馬尾松人工林的比葉面積

由表2 可知，不同林齡馬尾松人工林的SLA存在差異，中齡林的最大，為106.53 cm2·g-1，幼齡林的最小，為73.12 cm2·g-1。

表2 馬尾松人工林的比葉面積Table 2 Specific leaf area of Pinus massonianaplantations

2.3 光學(xué)儀器法的主要校正參數(shù)

木質(zhì)比例變化范圍為0.01～0.14，各林齡間存在顯著差異，表現(xiàn)為幼齡林＜成熟林＜近熟林＜中齡林。幼齡林與其他3 種林齡的集聚指數(shù)存在顯著差異，幼齡林的最?。?.79），成熟林的最大（0.91）。隨著林齡的增大，針簇比呈顯著增大趨勢(shì)（圖2）。

圖2 光學(xué)儀器法測(cè)定馬尾松人工林LAI 的主要校正參數(shù)Fig.2 Clumping index(ΩE),needle-to shoot area ratio(γE)and woody-to-total area ratio(α)of LAI of Pinus massoniana plantations determined by optical instruments

2.4 直接法和光學(xué)儀器法測(cè)定LAI 的比較

由表3 和圖3 可知，各林齡異速生長(zhǎng)方程法LAI 值大小依次為中齡林＞近熟林＞成熟林＞幼齡林。異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值與DHP、異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值與LAI—2200 測(cè)定的有效LAI 均存在顯著差異（P＜0.05）。DHP 測(cè)定的幼齡林、中齡林、近熟林和成熟林的有效LAI 依次比異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值低估56%、52%、47%和42%，LAI—2200 測(cè)定的有效LAI 依次低估49%、37%、39%和41%。LAI—2200 法的低估程度均小于DHP 法，表明未經(jīng)過校正的LAI—2200 測(cè)定值精度高于DHP。經(jīng)α、ΩE、和γE校正后，DHP 測(cè)定的幼齡林、中齡林、近熟林及成熟林LAI 比異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值分別低估14%、31%、16%和3%，估測(cè)精度明顯提高。而LAI—2200 測(cè)定值經(jīng)α、ΩE、和γE校正后，各林齡的低估程度均小于10%，估測(cè)精度大幅度提升。校正后的DHP 和LAI—2200 測(cè)定值與異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值在幼齡林、近熟林及成熟林中均不存在顯著差異（P＜0.05）。

圖3 不同林齡馬尾松人工林異速生長(zhǎng)方程法與光學(xué)儀器法（DHP 和LAI—2200）測(cè)定LAI 的差異Fig.3 The differences between allometric equations and optical methods in the determination of LAI of Pinus massoniana plantations at different ages(DHP and LAI-2200)

表3 不同林齡馬尾松人工林異速生長(zhǎng)方程法與光學(xué)儀器法（DHP 和LAI—2200）測(cè)定的LAI（平均值±標(biāo)準(zhǔn)差）?Table 3 LAI estimated by the allometric equations and optical methods(DHP and LAI-2200)of Pinus massoniana plantations at different ages(Mean±SD)

2.5 回歸分析

異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定LAI與DHP以及與LAI—2200 測(cè)定的有效LAI 均呈顯著回歸關(guān)系（P＜0.01）（表4）。經(jīng)過木質(zhì)比例、集聚效應(yīng)及針簇比校正后，DHP 和LAI—2200 測(cè)定值與異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定LAI 間的回歸關(guān)系均增強(qiáng)，R2分別為由0.43 變?yōu)?.56，由0.65 變?yōu)?.70。結(jié)果表明木質(zhì)部、冠層水平上的集聚效應(yīng)及葉簇水平內(nèi)的集聚效應(yīng)能解釋DHP 和LAI—2200 法測(cè)定LAI 時(shí)產(chǎn)生的偏差。

表4 光學(xué)儀器法（DHP 和LAI—2200）與異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定LAI 間的回歸關(guān)系?Table 4 Regression equations between optical LAI(DHP and LAI—2200)and allometry

3 結(jié)論與討論

采用異速生長(zhǎng)方程法獲取了4 種林齡馬尾松林LAI，發(fā)現(xiàn)中齡林的LAI 最大，近熟林次之，幼齡林最小。這可能與林分密度、林分平均胸徑、林分平均樹高及胸高斷面積的綜合影響有關(guān)[40]。本研究對(duì)中齡林、近熟林及成熟林實(shí)施撫育間伐經(jīng)營(yíng)措施（表1），隨著間伐強(qiáng)度的增強(qiáng)，林分密度減小，LAI 呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢(shì)，這與董莉莉等[41]的研究結(jié)果類似。各林齡馬尾松針葉半表面積與胸徑的回歸關(guān)系顯著（P＜0.01，R2＞0.80）。曾小平等[29]建立馬占相思、杉木Cunninghamia lanceolata及荷木林總?cè)~面積與胸徑間的回歸方程也具有較高的擬合度（R2＞0.89），Jonckheere 等[16]對(duì)歐洲赤松的研究也得到類似的結(jié)果。Gower 等[42]研究表明同一地區(qū)不同樹種間和同一樹種不同地域間的異速生長(zhǎng)方程存在差異，且不適用于測(cè)定LAI 的季節(jié)動(dòng)態(tài)。周明等[43]利用異速生長(zhǎng)方程法和凋落物法測(cè)定了興安落葉松人工林葉面積最大時(shí)期的LAI，并對(duì)比了兩種測(cè)定值的差異，表明差異不顯著，說明異速生長(zhǎng)方程法雖受到地域、樹種及林齡等的限制[17]，但只要合理運(yùn)用，仍有較廣泛的適用性。本研究未使用凋落物法，但構(gòu)建的異速生長(zhǎng)方程相對(duì)穩(wěn)健，適合用于校正光學(xué)儀器法的測(cè)量值。當(dāng)然，后續(xù)會(huì)繼續(xù)開展凋落物法的研究，測(cè)定LAI 的季節(jié)動(dòng)態(tài)并分析其與異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定LAI 的差異。

以異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值為參考，評(píng)估DHP和LAI—2200 法測(cè)定的不同林齡馬尾松林LAI，結(jié)果表明木質(zhì)部和集聚效應(yīng)是影響其精度的主要因素。光學(xué)儀器因無法有效辨別木質(zhì)部和葉片，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算LAI 時(shí)出現(xiàn)高估現(xiàn)象[25]，同時(shí)因忽略集聚效應(yīng)而低估LAI[8]。本研究得出4 種林齡馬尾松林的α均值為0.09，變化范圍為0.01～0.14，主要與林齡差異有關(guān)。幼齡林處于生長(zhǎng)初期，樹枝及樹干被新生葉片遮掩，從而減小了木質(zhì)部對(duì)LAI 的貢獻(xiàn)率，隨著林齡增大，葉片凋落，被遮蔽的木質(zhì)部逐漸暴露而導(dǎo)致α值增大。但α總體變化范圍與其他林型相差不大，Deblonde 等[44]測(cè)定的多脂松Pinus resinosa林的α值在0.08～0.12之間，斑克松Pinus banksiana林的α值變化區(qū)間是0.10～0.33。此外，季節(jié)變化也是影響α值的重要因素，劉志理等[45]利用相同方法量化了闊葉紅松林內(nèi)α值隨季節(jié)呈單峰型變化，范圍為0.03～0.11。本研究未探討季節(jié)是如何影響α值的，后續(xù)將開展相關(guān)研究。馬尾松林冠層水平上的集聚指數(shù)ΩE均值為0.87，與其他森林類型的相關(guān)報(bào)道結(jié)果類似。如小興安嶺谷地云冷杉Abies nephrolepis林ΩE均值為0.90[46]，香脂冷杉Abies balsamea林和黑云杉Picea mariana林的ΩE均值分別為0.95 和0.91[38]。馬尾松的針簇比γE均值為1.59，與Gower 等[47]報(bào)道美國(guó)赤松的γE值（1.50）接近，但小于紅松的γE（1.73）[45]，主要因樹種葉形態(tài)特征的差異，如馬尾松和美國(guó)赤松針葉均為兩針一簇，而紅松為五針一簇。當(dāng)然地域?qū)Ζ肊值也有重要影響，Deblonde 等[44]測(cè)定的加拿大地區(qū)赤松的γE值約為美國(guó)的2 倍。

本研究中DHP 和LAI—2200 測(cè)定的有效LAI比異速生長(zhǎng)方程法測(cè)定值分別低估了41%～56%和36%～49%。研究表明，光學(xué)儀器方法測(cè)量的LAI 普遍存在低估現(xiàn)象[38]，但不同林型低估程度不同。王寶琦等[48]采用DHP 測(cè)定紅松人工林的有效LAI 比異速生長(zhǎng)方程法-A 和異速生長(zhǎng)方程法-B 平均低估70.18% 和81.69%。Kü?ner 等[18]曾報(bào)道挪威云杉Piceaspp.林的DHP 測(cè)定值比異速生長(zhǎng)方程法低估了37%～82%。Mason 等[49]利用LAI—2000 法測(cè)定新西蘭松樹林的有效LAI 比異速生長(zhǎng)方程法低估了30%～60%。相比實(shí)測(cè)法，光學(xué)儀器法能方便快捷獲取LAI，因此為了能快速準(zhǔn)確地獲取LAI，通常需要對(duì)光學(xué)儀器法測(cè)定值進(jìn)行校準(zhǔn)。經(jīng)α、ΩE、和γE校正后，DHP 測(cè)定精度提高到79%以上，LAI—2200 法的測(cè)定精度高于90%。本研究利用DHP 測(cè)定馬尾松林LAI 時(shí)未采用最優(yōu)曝光模式，是其測(cè)定精度低于LAI—2200 的主要原因。Zhang 等[50]研究表明DHP 在自動(dòng)曝光狀態(tài)下測(cè)定的Le 值比LAI—2000 低估16%～71%。為提高DHP 的測(cè)定精度，后續(xù)研究應(yīng)更多關(guān)注曝光設(shè)置問題。

關(guān)于直接法與間接法測(cè)定LAI 間的回歸關(guān)系已被廣泛報(bào)道[20,51]。本研究中異速生長(zhǎng)方程法與光學(xué)儀器法（DHP 和LAI—2200）測(cè)定馬尾松人工林LAI 間存在顯著的線性回歸關(guān)系（P＜0.01），經(jīng)誤差源校正后，兩者的回歸關(guān)系明顯提高，表明建立直接法與光學(xué)儀器法測(cè)定LAI 間的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ屠谔岣呱諰AI 估計(jì)的精度。但直接法與光學(xué)儀器法構(gòu)建回歸方程的決定系數(shù)R2值不高，分析其原因，可能是因?yàn)槔霉鈱W(xué)儀器在每個(gè)樣方內(nèi)只測(cè)定一個(gè)點(diǎn)有關(guān)，為減少測(cè)量誤差，通常是測(cè)定多個(gè)點(diǎn)取平均值。另外，DHP 法并未進(jìn)行曝光設(shè)置的校正，也沒有綜合考慮如地形因子及土壤因子等對(duì)LAI 的影響。Naithani 等[52]研究表明隨海拔的升高LAI 呈增大趨勢(shì)，Bequet 等[7]研究表明地形因子可直接影響植物生長(zhǎng)或間接影響土壤因素的分布從而影響LAI，后續(xù)將綜合考慮上述因素并開展深入研究。