植物冠層分析儀測量原理與使用方法

葉面積指數(shù)(Leaf Area Index，LAI)是一個重要的生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，定義為某一樹木或林分的葉片在地面上投影的總面積。葉面積指數(shù)不僅直接反映植物的生長狀況，而且影響著植物的許多生物、物理過程，如光合作用、呼吸作用、蒸騰作用、碳氮循環(huán)和降水截獲等。由于葉面積的指數(shù)是一個很好反映植物對于環(huán)境變化響應的指標，又與植被的光合作用、蒸騰作用、水分利用及凈初級生產(chǎn)力、碳氮循環(huán)直接相關(guān)，特別是在研究植被生產(chǎn)力與遙感數(shù)據(jù)的關(guān)系模型方面，葉面積指數(shù)顯示了巨大的應用前景，因此，葉面積指數(shù)的快速和準確測定顯得十分重要。LAI是研究從葉片水平推移到森林冠層的重要參數(shù)，是一個無量綱、隨著葉子數(shù)量的變化而變化的參數(shù)。LAI值變化范圍:針葉林的為0.6,16.9;落葉林為6,8;年收獲的作物為2,4;絕大部分生物群系為3,19。

LAI測量方法包括直接測量法和間接測量法。直接測量法通過先測定所有葉片的葉面積，再計算LAI，葉面積測量方法有求積儀測定法、稱重法、方格計算法、排水法、經(jīng)驗公式計算法、異速生長法等。其中常用的有利用葉片形狀的標準形狀法、根據(jù)葉面積與葉重之間關(guān)系的稱重法以及利用葉面積與胸徑的回歸關(guān)系推算葉面積的易速生長法。因要剪下全部待測葉片，直接測量多數(shù)屬于毀壞性測量，或至少會干擾冠層，葉片角度的分布，從而影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量，直接測量法費時、費力。

間接測量法，利用冠層結(jié)構(gòu)與冠層內(nèi)輻射與環(huán)境的相互作用這一可定量耦合關(guān)系，通過測定輻射的相關(guān)數(shù)據(jù)推斷冠層的結(jié)構(gòu)特征，具體有頂視法和底視法。間接測量法可以避免直接測量法所造成的大規(guī)模破壞植被的缺點，不受時間的限制，獲取數(shù)據(jù)量大，儀器容易操作，方便快捷，還可以測定一年中森林冠層LAI的季節(jié)變化。間接測量法常用的儀器有LAI-2000植物冠層分析儀(美國LI-COR公司)、AccuPAR(美國Decagon公司)、SunScan(英國Delta-T Devices)、TRAC(陳鏡明)、CI-110 植物冠層圖像分析儀(美國CID公司生產(chǎn))等。