葉面積指數(shù)(LAI)測(cè)定依賴活體葉面積儀
葉面積指數(shù)(LAI)測(cè)定依賴活體葉面積儀
葉面積指數(shù)是研究植物冠層表面物質(zhì)和能量交換的一個(gè)重要參數(shù),被廣泛應(yīng)用于植物生長(zhǎng)模型、能量平衡模型、氣候模型和冠層反射模型等諸多方面的研究。其中LAI是指leaf area index，英文縮寫為L(zhǎng)AI。LAI又叫葉面積系數(shù)，是一塊地上作物葉片的總面積與占地面積的比值。即：葉面積指數(shù)=綠葉總面積/占地面積。葉面積指數(shù)是反映作物群體大小的較好的動(dòng)態(tài)指標(biāo)。在一定的范圍內(nèi)，作物的產(chǎn)量隨葉面積指數(shù)的增大而提高。因?yàn)椋谵r(nóng)田作業(yè)中，我們通常需要測(cè)定葉面積指數(shù)，以了解整塊土地的作物生長(zhǎng)情況，以及最終的作物收成。
葉面積指數(shù)有多種測(cè)定方法，但至今沒有通用且簡(jiǎn)便的方法。下面我們就當(dāng)前世界各地計(jì)算葉面積指數(shù)的方法，一一列舉做一比較。
直接方法：地面直接測(cè)定LAI的方法是一種經(jīng)典的、成熟的和相對(duì)精確的方法，可作為間接方法的有效驗(yàn)證。直接測(cè)量法卞要包括葉子的采集和葉面積的測(cè)量。葉子的采集分為非破壞性采集方法和破壞性采集方法。前者如落葉箱法，即利用有防風(fēng)側(cè)面的開日盒子放在植被中間，定時(shí)重復(fù)采樣。破壞性采集方法卞要有代表植株法和區(qū)域采樣法。葉面積的測(cè)定方法有：格點(diǎn)法和方格法；描形稱重法和儀器測(cè)定法。其中儀器測(cè)定法最為常見。活體葉面積儀就是一款使用非常方便的儀器，而且可以針對(duì)任何大小、形狀和顏色的葉片進(jìn)行測(cè)定。即使是葉片面積大如芭蕉葉，活體葉面積測(cè)定儀照樣可以測(cè)定。另外，面積測(cè)定還通常使用便攜式葉面積儀，因此該儀器攜帶方便的特性，可以隨時(shí)帶到田間，進(jìn)行測(cè)量以及記錄。
間接測(cè)量方法：間接測(cè)定方法是借助一些測(cè)量參數(shù)或光學(xué)儀器得到葉面積指數(shù)的方法。主要包括以下幾種:點(diǎn)接觸法、消光系數(shù)法和經(jīng)驗(yàn)公式法。間接測(cè)定方法減少了對(duì)植被和環(huán)境的破壞,會(huì)隨著技術(shù)的完善和理論水平的提高而得到進(jìn)一步發(fā)展,然而繁重的工作量,耗時(shí)又耗力,在大范圍測(cè)定中難以廣泛應(yīng)用。
另外最為先進(jìn)也最為精確的數(shù)遙感測(cè)定法。衛(wèi)星遙感方法為大范圍研究LAI提供了有效的途徑。目前主要有3種遙感方法可用來估算葉面積指數(shù),即統(tǒng)計(jì)模型法、光學(xué)模型法和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型法。統(tǒng)計(jì)模型法主要是將遙感圖像數(shù)據(jù)如歸一化植被指數(shù)ND-VI、比植被指數(shù)RVI和垂直植被指數(shù)PVI與實(shí)測(cè)LAI建立模型。這種方法的特點(diǎn)是,統(tǒng)計(jì)分析模型形式簡(jiǎn)潔,對(duì)輸入數(shù)據(jù)要求不高,而且計(jì)算也簡(jiǎn)單易行,但是,由于受到土壤,大氣,地形等多種非植被因素影響,且沒有通用的統(tǒng)計(jì)分析模型,很難應(yīng)用于包括多種植被類型的大尺度遙感影響分析。光學(xué)模型法基于植被的雙向反射率分布函數(shù),是一種建立在輻射傳輸模型基礎(chǔ)上的模型,它把LAI作為輸入變量,采用迭代的方法來推算LAI。
