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直接方法测定叶面积指数

来源: 本站  类别:技术文章  更新时间:2013-09-13 11:21:46  阅读

直接方法测定叶面积指数
叶面积指数的概念
叶面积指数(Leaf Area Index,缩写LA I)的提出源于作物学,在20世纪40年代中期,英国农业生态学家Watson首先将叶面积指数的概念定义为单位土地面积上单面植物光合作用面积的总和. 由于在理解和使用上存在差异,叶面积指数有很多不同的定义和解释,如植物叶片总面积与土地面积的比值,单位面积上植物叶片的垂直投影面积的总和等. Chen、Gower等人还提出, LA I是单位土地面积上所有叶片表面积的一半或总叶片投影面积的一半. Lang等人认为,将LA I定义为单位土地面积上的植物光合有效辐射总截取面积较定义为单位土地面积上的垂直投影面积或最大投影面积具有更好的表达能力,因为植物光合有效辐射总截取面积还反映了植物冠层的物理意义和生态内涵. 叶面积指数是一个无量纲度量的参数,其大小与植被种类、生长期、叶片倾角、叶簇和非叶生物量等因素有关,还受叶面积指数定义和测定方法的影响.如果需要快速测定植物叶面积,可使用活体叶面积测定仪又被叫做活体叶面积仪
直接方法
直接测定方法是一种传统的、具有一定破坏性的方法,通过直接测量叶面积得到的叶面积指数,可作为间接方法的有效验证.
1.叶面积的测定
(1)传统的格点法和方格法. 格点法是将采集到的叶片平摊在水平面上,在叶片上覆盖一块透明方格纸,然后统计在叶内的格点数和叶边缘的格点数计算叶片的面积,不足半格者不计,超过半格者按一格记. 方格法是在叶片下方放置一块方格纸,并用铅笔描绘出叶片轮廓,数出叶片所占的格数,叶缘不足半格者不计,超过半格按一格记,最后合计叶片所占的总格数作为叶面积.
(2)描形称重法. 在一种特定的坐标纸上,用铅笔将待测叶片的轮廓描出并依叶形剪下坐标纸,称取叶形坐标纸重量,按公式计算叶面积.
(3)仪器测定法. 叶面积测定仪可以分成两种类型,分别通过扫描和拍摄图像获取叶面积. 扫描型叶面积仪主要由扫描器(扫描相机) 、数据处理器、处理软件等组成,可以获得叶片的面积、长度、宽度、周长、叶片长度比和形状因子以及累积叶片面积等数据,主要仪器有: CI - 202 便携式叶面积仪、L I- 3000台式或便携式叶面积仪、AM - 300手持式叶面积仪等. 此外,还有使用台式扫描仪和专业图像分析软件测定的方法. 图像处理型叶面积仪由数码相机、数据处理器、处理分析软件和计算机等组成,可以获取叶片面积、形状等数据,主要仪器有:W IND I2AS图象分析系统、SKYE 叶片面积图像分析仪、Decagon - Ag图象分析系统、WinFOL IA 多用途叶面积仪等.
2.落叶收集法
本方法适合于落叶林,一般先在样地内随机设置一定面积(S )的凋落物收集网,将收集到的凋落物烘干,分离出叶片来称重,得到落叶量. 再用十字分割法从落叶中取出一定重量的叶片测出总叶面积,计算出比叶重K ( cm2 /g) ,即单位叶面积与叶干重的比值[ 14 ] ,结合落叶收集得到的单位时间单位面积落叶的重量M ( g/m2 ·a)以及生物量研究中得出的单位时间落叶量所占样地总叶量的百分比C,用下式即可计算叶面积指数:LA I = (M ×K) / (C ×S )落叶收集法在落叶林的测量中得到了较准确的结果,但是测量周期长,在常绿林中应用时会产生较大的误差.
3.分层收割法
在群落中设置样地,并对样地进行调查,记录样地中的树种组成、树高、胸径和冠幅等参数,找出具有平均高度和平均胸径的标准木,并进行整株收获,即从径基开始按每段1 m长分割,由底部向上逐段收获叶片,将全部叶片摘下后称取总重W ( g) ,最后用十字分割法从中取出500~1 000 g叶片称重和测定叶面积,计算出比叶重K ( cm2 /g) ,用下式计算叶面积:L = (W ×K) /S式中,W 为标准木总叶重, K为比叶重, S 为标准木所占地面面积. 任海先生在研究南亚热带森林时认为该方法较准确,但具有很大的破坏性,且费时费力.

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