常用的5种叶面积测定方法和原理
常用的5种叶面积测定方法和原理
叶面积指数(LAI)定义单位地面面积上叶面面积总和,它决定了陆地表面植被的生产力,影响着地表和大气之间的相互作用。叶面积指数是森林生态系统的1个重要结构参数,比如辐射在群体中的分布模式,群体对光能的吸收利用,作物蒸腾蒸发过程的模拟,冠层覆盖条件下土壤表面的蒸发模拟,以及作物整个生长过程的模拟等等研究都要用到这个参数。叶片影响着植被冠层内的许多生物化学过程,在生态过程、大气生态系统的交互作用以及全球变化等研究中都需要叶面积指数的资料。
目前测定叶面积指数的方法有很多,大致可以分为两种类别,第1类为直接测定叶面积指数,第2类为间接测定叶面积指数。一些直接的叶面积测量方法,例如树木解析法、点接触法等存在着误差较大、毁坏性测量等缺陷。间接测量法一般都为光学测量方法,主要是用光学仪器观测辐射透过率,再根据辐射透过率算出叶面积指数。本文的目的就是对目前常用的叶面积测定方法以及所存在的主要问题进行论述与评价。
1 直接收获法
直接收获法一般是在植物群体中设立20m×20m的大样区,将其内径大于10cm的林木全部伐倒,然后取得其叶片,测定其叶的干重,再以干重与叶面积比值和叶片的生物量来推算该林的叶面积指数。
2 落叶收集法
落叶收集法一般是在样地中随机设置10个1m×1m的落叶收集箱,每月收集落叶1次,将收集到的落叶烘干、称重,从而的到落叶量,再从烘干的叶片中用十字分割法取出部分测出总叶面积,以此求的面积和干重的比值a,在根据收集箱的收集结果,得出每年每平方米落叶的重量w。那么可以求得LAI=(w·a)/收集箱面积。
3 斜点样方法
本方法是由植被盖度测定法改进而成。具体操作是用一头尖的细棒以不同的顶角和方位角插入植冠,然后记录细棒从冠层顶部通过冠层一直达到底部的过程中记下跟这根细棒相接触的叶片的数目,再以下式计算叶面积指数:LAI=1/n·∑Li(i=1)公式中:n为测定的样点数:LAI为叶面积指数;Li为第i次所碰到的叶数。一般,当群落所有叶片都是水平着生在枝条上时(叶倾角为0°),采用点样方倾角是90°的垂直布点法。实际上,森林群落的叶片倾角大部分并不都是水平的,而是介于0°~90°之间,因而用垂直点样方法测得的值偏低。Warren-Wilson通过大量的实验确定,当点样方倾角为32.5°时,各种植冠类型的消光系数K对叶子倾角的敏感度最小,因此其值较准。
4 树冠透光法
该方法是在晴朗无云之日的上午10~14点之间,在样区没隔10m设一样点,每样点上,水平手持光度计每隔90°测一值,将其平均值作为林内光度Q1。林外光度Q0在测林内光度时用另一组仪器同时测定,最后通过Ber-Lambert定律,可以估算叶面积指数:LAI=/k。
5 使用YMJ-C叶面积指数测定叶面积
该方法是使用浙江托普仪器公司生产的的YMJ-C植物叶面积仪,在阴天或光度不强的早上,直接用鱼眼镜头拍摄林内的树冠影象,在有计算软件估算叶面积指数。此方法测量精准,快速准确。
