Войти
Индекс области листа x (LAI ) - безразмерная величина, которая характеризует растения навесы. Он определяется как площадь односторонних зеленых листьев на единицу площади поверхности земли (LAI = площадь листьев / площадь земли, м / м) в широколистных пологах. В хвойные деревья использовались три определения LAI:
Определение «половина общей площади листа» относится к биологическим процессам, таким как газообмен, тогда как определение «прогнозируемая» площадь листа »не учитывалась, потому что проекция данной области в одном направлении может отличаться в другом направлении, если листья не плоские, толстые или не имеют трехмерной формы. Более того, «площадь поверхности земли» конкретно определяется как «площадь горизонтальной поверхности земли», чтобы прояснить LAI на наклонной поверхности. Определение «половина общей площади листьев на единицу площади горизонтальной поверхности земли» подходит для всех видов листьев и плоских или наклонных поверхностей.
LAI - это мера общей площади листьев на единицы площади земли и напрямую связаны с количеством света, которое могут перехватывать растения. Это важная переменная, используемая для прогнозирования фотосинтетической первичной продукции, эвапотранспирации и в качестве справочного инструмента для роста сельскохозяйственных культур. Таким образом, LAI играет важную роль в теоретической экологии производства. Была установлена обратная экспоненциальная зависимость между LAI и перехватом света, которая линейно пропорциональна первичной производительности:
где P max обозначает максимальное первичное производство и 
LAI варьируется от 0 (голая земля) до более 10 (густые хвойные леса).
LAI может быть определяется непосредственно путем взятия статистически значимой пробы листвы с полога растения, измерения площади листьев на пробной площади и деления ее на площадь поверхности участка. Косвенные методы измеряют геометрию растительного покрова или степень ослабления света и связывают ее с LAI.
Прямые методы могут быть легко применены к лиственным видам, собирая листья во время листопада в ловушки определенной области, расположенные ниже навеса. Площадь собранных листьев можно измерить с помощью измерителя площади листьев или сканера изображений и программного обеспечения для анализа изображений (ImageJ) и мобильных приложений (Leafscan, Petiole, Easy Leaf Area ). Затем измеренную площадь листа можно разделить на площадь ловушек для получения LAI. В качестве альтернативы, площадь листа можно измерить на подвыборке собранных листьев и связать с сухой массой листа (например, через Specific Leaf Area, SLA см / г). Таким образом, не нужно измерять площадь всех листьев по отдельности, а взвешивать собранные листья после сушки (при 60–80 ° C в течение 48 часов). Сухая масса листа, умноженная на удельную площадь листа, преобразуется в площадь листа.. Прямые методы для вечнозеленых видов обязательно являются деструктивными. Однако они широко используются в сельскохозяйственных культурах и на пастбищах, собирая урожай и измеряя площадь листьев в пределах определенной площади поверхности земли. Очень сложно (а также неэтично) применять такие разрушительные методы в естественных экосистемах, особенно в лесах из вечнозеленых древесных пород. Лесоводы разработали методы, которые определяют площадь листвы в вечнозеленых лесах с помощью аллометрических отношений.. Из-за трудностей и ограничений прямых методов оценки LAI они в основном используются в качестве справочник по косвенным методам, которые проще и быстрее применять.
A полусферическая фотография полога леса. Отношение площади навеса к небу используется для аппроксимации LAI. Косвенные методы оценки LAI на месте можно разделить на две категории:
Из-за субъективности и трудозатрат, связанных с первым методом, обычно предпочтительны косвенные бесконтактные измерения. Бесконтактные инструменты LAI, такие как полусферическая фотография, Hemiview Plant Canopy Analyzer от Delta-T Devices, CI-110 Plant Canopy Analyzer [1] от, LAI-2200 Plant Canopy Анализатор [2] от LI-COR Biosciences и LP-80 LAI ceptometer [3] от Decagon Devices, измерьте LAI неразрушающим способом. Методы полусферической фотографии оценивают LAI и другие атрибуты структуры растительного покрова на основе анализа направленных вверх фотографий рыбий глаз, сделанных под пологом растений. LAI-2200 рассчитывает LAI и другие атрибуты структуры купола на основе измерений солнечного излучения, выполненных с помощью широкоугольного оптического датчика. Измерения, выполненные над и под пологом, используются для определения перехвата света в пологе под пятью углами, из которых вычисляется LAI с использованием модели переноса излучения в растительном покрове. LP-80 рассчитывает LAI путем измерения разницы между уровнями освещенности над пологом и на уровне земли, а также с учетом распределения угла листьев, зенитного угла Солнца и коэффициента вымирания растений. Такие косвенные методы, при которых LAI рассчитывается на основе наблюдений за другими переменными (геометрия навеса, перехват света, длина и ширина листа и т. Д.), Как правило, быстрее, поддаются автоматизации и, таким образом, позволяют получить большее количество пространственных выборок.. По соображениям удобства по сравнению с прямыми (деструктивными) методами эти инструменты становятся все более важными.
Недостатком прямого метода является то, что он деструктивен, трудоемок и дорог, особенно если исследуемая область очень большая.
Недостатком косвенного метода является то, что в некоторых случаях он может недооценивать значение LAI в очень плотных пологах, поскольку он не учитывает листья, которые лежат друг на друге, и, по сути, действует как один лист в соответствии с теоретические модели LAI. Незнание неслучайности в пределах купола может привести к недооценке LAI до 25%, введение распределения длины пути в косвенный метод может улучшить точность измерения LAI.
