【摘要】：隨著氣候變化問題得到人們的重視,森林作為最大的陸地生態(tài)系統(tǒng)在固碳方面的作用日益凸顯。毛竹作為一種典型的森林類型是我國南方重要的森林資源之一,對竹林而言,地下根鞭系統(tǒng)是其生長發(fā)育的基礎。而竹鞭參數的準確獲取對于研究毛竹地下根鞭系統(tǒng)及其生物量具有重要意義。本文使用傳統(tǒng)方法先對竹鞭基本信息進行調查,分析竹鞭基本情況,之后憑借探地雷達(GPR)這一粗根無損探測技術對竹鞭直徑進行估計。具體是先通過GprMax軟件模擬兩種場景并結合填埋竹鞭控制實驗得到直徑的模擬值和實測值,接著利用回波雙曲線模型的兩種方法分別對直徑進行估計,最后利用實測的竹鞭參數構建竹鞭生物量模型。研究結果如下:(1)從竹鞭直徑結構來看,竹鞭直徑分布不均勻,具體表現為橫向直徑大于縱向直徑,且直徑由一端向另一端增大或減小。幼齡鞭直徑變化幅度更大而隨深度增加竹鞭直徑也隨之增加。從竹鞭年齡結構來看,調查樣地內以幼齡鞭為主,根據竹鞭比鞭根生物量比值發(fā)現壯齡鞭擁有更多鞭根、其次是幼齡鞭最后是老齡鞭。竹鞭集中分布與-10～40cm 土層,在該土層中竹鞭各指標比例均達到90%以上。竹鞭單位生物量的分布在水平方向上多為同一水平,不存在很大差異。(2)對于GprMax正演數據和竹鞭直徑實測而言,使用L-M算法的雙曲線參數優(yōu)化方法的直徑估計誤差較小,而基于橢圓擬合改進的方法僅適用于擬合雙曲線以及估計直徑較大的目標,對于小直徑的物體其參數估計值準確性極低且毫無實際應用價值。(3)雙曲線模型能穩(wěn)定估計雙曲線頂點坐標,其直徑的估計精度取決于波速下限值的設置,在選擇合適的波速后,直徑的估計精度能大幅提高。(4)對比交叉驗證后建立的三類十種竹鞭生物量模型,以D2L為變量的指數函數為最佳模型,R2和RMSE分別為0.9352和21.43g,模型的形式為:BR=65.17·e0.002496D2L。
【圖文】：

圖 1.1 4 種常用根系研究方法Figure 1.1 4 kinds of methods in root research雷達概述雷達簡介雷達工作原理達(Ground-Penetrating Radar)是用于探測地下目標物分布特征0]。其工作原理是探地雷達通過發(fā)射天線向地表發(fā)射高頻電磁波遇到不同電磁性介質的分界面會有部分能量轉化成反射波返回收的反射回波的雙程走時、幅度、波形等參數通過圖像處理和下目標物的深度、位置、大小、形狀等特征[57]。其原理如圖：

圖 1.1 4 種常用根系研究方法Figure 1.1 4 kinds of methods in root research概述簡介工作原理round-Penetrating Radar)是用于探測地下目標物分布工作原理是探地雷達通過發(fā)射天線向地表發(fā)射高頻不同電磁性介質的分界面會有部分能量轉化成反射反射回波的雙程走時、幅度、波形等參數通過圖像標物的深度、位置、大小、形狀等特征[57]。其原理
【學位授予單位】：浙江農林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S795.7

【參考文獻】

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本文編號：2699795