[目的]通过 1500 MHz探地雷达(GPR)对辽东老秃顶子国家自然保护区典型阔叶林蒙古栎地下粗根和石砾进行探测研究,对林木成林及其发挥水土保持功能提供理论参考.[方法]在试验样地内基于探地雷达探测技术,控制试验分析GPR反射波参数与根径和石砾直径的相关关系,建立有效的估算模型,识别林地粗根和石砾,确定其分布规律.[结果](1)在控制试验条件下土壤粗根和石砾能有效识别,根径>1cm的粗根在雷达剖面能形成明显的双曲线波形,石砾为"黑-白−黑"的波形.(2)GPR反射波参数中总时间间隔与根径相关性最显著(P<0.01),拟合得到y=0.2862x+1.18(R2=0.7098)的关系模型,石砾水平直径和垂直直径与各雷达反射波参数相关性都不显著.(3)剖面试验表明 1500 MHz频率天线的GPR对粗根根系识别率为 36.7%,对石砾识别率为 17.9%.(4)剖面试验表明GPR对粗根识别及分布受根系的直径与埋深影响,而对石砾识别效果与它埋深相关性不显著.根径<3cm的粗根主要分布在 0～30 cm土层,>3cm的粗根主要分布在 20～40 cm土层.在有效识别的基础上,各根径根系在分布密度最大值的土层识别精度可达50%以上;GPR对石砾数量识别精度在 20～30 cm土层达到最大值 26.9%,在 30～40 cm土层识别精度最小仅为 8%.[结论]探地雷达在特定条件下能有效识别根系,且总时间间隔参数对粗根根径估计效果较好,对于石砾识别效果较根系差.
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