《景观生态林健康评价和质量提升关键技术》

景观生态林在改善生态环境、提高人们生活质量中发挥了重要作用。但景观生态林立地条件多样、质量良莠不齐,加之存在健康经营的理论与技术滞后的问题,极大地制约了其功能和效益的发挥。该成果运用新技术、新方法系统地研究了景观生态林健康评价和质量提升的关键技术,取得一系列重要成果。

1.研制出一系列景观生态林树木健康和质量评价的新技术、新方法。(1)首创热红外成像检测指温差指数法,确立了景观树木“发烧”临界值,提高了树木健康检测水平。(2)首创叶片受害内角、G/L色值、叶卷角、树冠指数等数字图像指标,对叶角、叶色、树冠形状等树木特征进行解析,创建了景观树种健康评价的新方法。(3)首次应用SketchUP软件研制出林窗计算机模拟技术,探明了林窗日照的变化规律,为景观林健康经营提供依据。(4)创建了多个林木健康评价的气象指数,研究了景观树木表型特征与气象大数据之间的关系。

2.创新发现了景观生态林健康评价和质量提升的机制和理论。(1)基于热红外成像等方法检测景观树木响应环境胁迫的特征,揭示了乡土树种适应环境的优越性,探明了健康林分在缓解城市热岛效应和改善小气候的功能。(2)首次揭示了树木叶片光合叶面积滞育和缩减的规律,丰富和发展了蒸腾表面积缩减理论。(3)首次揭示了幼叶易于敏感变红的自立窗口期的存在,丰富了植物叶色变化的光保护机制。(4)依据景观树叶片不同部位之间结构异质性受害的特征,探明了树叶的"∧"和"∨"型受害症状的差别。为景观生态林健康经营提供了理论依据。

3.构建了适宜山丘和平原区的景观生态林优化配置模式,筛选了配套基调树种。(1)通过树种的固碳释氧、滞尘降噪等功能评价,筛选出自然观赏型、生态防护型、休闲保健型等景观生态林优化配置模式8种;(2)依据树种的生态功能,结合热红外指温差指数的检验,筛选出山丘区适宜的配套树种侧柏、元宝枫等5种,平原区的配套树种垂柳、海棠等6种。

4.以平原景观生态林斑块和廊道景观为目标,培育了绿化美化兼用的海棠、樱花等新品种和良种共12种。从国内外收集了种质资源,通过优选、杂交育种等方法,培育出观赏价值高的新品种海棠7个、观赏桃2个、樱花1个和抗逆性强的良种海棠2个。丰富了树种资源、提升了造林质量。

5.以山地景观侧柏林为基底,研制出一系列景观生态林质量提升关键技术。采用指温差指数创新地研制出景观侧柏林健康诊断技术;运用蒸腾表面积缩减调节平衡的原理,研制出树冠修剪技术,实现了树体的水分和能量平衡;应用数字图像冠形解析法,研制出侧柏林经营密度控制技术。研制出侧柏林人工辅助更新技术。为景观侧柏林健康经营奠定技术基础。

获得国家授权专利5项,其中发明专利4项。获植物新品种权10个,林木良种2个,软件著作权4项。发表论文61篇,其中SCI论文18篇。出版专著2部。制定地方标准2项。培养硕博士13人。经国内外文献查新结果,未见有此方面的研究报道。该成果和技术已在潍坊、枣庄、日照和淄博等地推广应用3151公顷,并取得显著的生态、社会和经济效益。

成果说明

景观生态林健康评价和质量提升关键技术成果在山区基底环境中开展的侧柏公益林抚育经营技术研究,研制出侧柏生态林健康诊断技术、密度控制技术和人工辅助更新技术。继2014-2016年在济南、莱芜、枣庄和淄博的沂源县应用于生产之外,2016-2018年期间,继续在枣庄、沂源等地推广应用1241公顷。提高了林木的健康状况、改善了侧柏林分的结构、丰富了地表植物多样性、促进了林地幼苗的萌生、实现了侧柏生态林的质量提升,取得了显著的生态、社会和景观效益。 该成果以平原斑块和廊道景观环境为目标而选育的海棠良种“拿斯露”和“

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