叶面积指数的主要测定方法
叶面积指数测定方法
叶面积指数测定方法嘿，咱今儿就来唠唠叶面积指数测定方法。
你说这叶面积指数啊，就像是植物的一个小秘密，得用点特别的招儿才能给它弄明白。
先来说说直接测量法吧。
这就好比是直接跟叶子来个亲密接触，实实在在地去量一量叶子的大小。
可以用尺子呀，一格一格地去量，虽然麻烦点，但准确呀！就像咱过日子，实实在在的才靠谱。
还有一种叫方格纸法。
把叶子放在方格纸上，数格子呗！这多简单，就跟咱小时候数星星似的，一格一格地数过去，叶子的面积不就有啦。
再说说称重法。
这可有意思了，就像称体重一样，给叶子也来称称。
通过叶子的重量和一些特定的系数，就能算出叶面积啦。
是不是挺神奇的？然后呢，还有图像分析法。
这就高级啦，就像给叶子拍个艺术照，然后通过电脑软件来分析。
这得多高科技呀，感觉就像植物界也有了专属摄影师似的。
你想想，要是不知道这些方法，咱怎么能了解植物的这个小秘密呢？就像你不了解一个人的喜好，怎么能跟他好好相处呢？这些方法就像是打开植物世界大门的钥匙呀。
咱平时走在路上，看着那些花花草草，说不定它们的叶面积指数正等着我们去发现呢。
那一片片叶子，可不只是好看，它们背后藏着的信息可多着呢。
你说要是没有这些测定方法，我们怎么能更好地研究植物呢？怎么能知道它们需不需要更多的阳光、水分？这就好比你不知道自己的饭量，怎么能吃得饱又不浪费呢？所以呀，这些叶面积指数测定方法可重要啦！它们让我们能更深入地了解植物，更好地和它们相处。
咱可得把这些方法都记住，说不定哪天就派上用场啦！你说是不是这个理儿？以后看到叶子，就别只是看看啦，想想怎么去测定它的叶面积指数，那才有意思呢！。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是指植物叶片的表面积，是植物生物学研究中重要的生理指标之一。
植物叶面积的测量可以帮助研究者了解植物的生长状态、光合作用能力以及生态适应能力等。
本文将综述植物叶面积的测量方法。
一、直接测量法直接测量法是通过使用直接测量设备直接测量叶片的面积。
常用的直接测量设备包括叶片面积仪、自动测站和扫描仪等。
叶片面积仪是一种简单易用的设备，通过将叶片放置在仪器上进行测量，可以快速准确地获得叶片的面积。
自动测站则是一种自动化的测量设备，通过激光扫描技术，可以对大量植物样本进行高效测量。
扫描仪是一种高分辨率的设备，可以将整个叶片的图像获取下来，并可通过图像处理软件进行面积计算。
直接测量法的优点是准确快速，适用于大量样本的测量。
二、间接测量法间接测量法是通过测量与叶片面积相关的参数进行计算推算叶片面积。
常用的间接测量方法包括光导法、方格法和比例法等。
光导法是一种利用光线传导性质进行测量的方法，通过将叶片放置在光导仪上，测量光线透过叶片的强度，从而计算叶片面积。
方格法是一种简便有效的方法，通过将叶片放在方格纸上进行覆盖，然后计算被覆盖的方格数量来推算叶片面积。
比例法是一种利用叶片长度与宽度的比例来推算叶片面积的方法，通常通过取样量测叶片的长度与宽度后进行计算。
间接测量法的优点是简便易行，适用于野外条件下的测量。
三、图像处理法图像处理法是一种利用图像处理软件进行叶片面积测量的方法。
这种方法通常需要先通过相机或扫描仪获取叶片图像，然后使用图像处理软件进行处理和面积计算。
常用的图像处理软件有ImageJ和Photoshop等。
图像处理法的优点是可以获取叶片的形态信息，并可以进行多种精确的面积计算方法，如像素计数法和阈值法等。
缺点是需要专业的图像处理技术和软件操作，且对图像质量要求较高。
植物叶面积的测量方法有直接测量法、间接测量法和图像处理法等。
根据实际需要和条件选择合适的测量方法可以获得准确而快速的叶面积数据，为植物科研和生产提供重要参考。
叶面积测量方法范文
叶面积测量方法范文叶面积是植物科学研究中的重要参数之一，用于评估植物生长、光合作用效率和适应性。
而测量叶面积的精确性和准确性对于研究结果的可靠性至关重要。
以下列举几种常用的叶面积测量方法：1.简易法简易法是最常用的叶面积测量方法之一，适用于不具备高精度要求的场合。
操作简单，只需要一把剪刀，一个卷尺和一个天平即可。
首先将要测量的叶片取下来，用剪刀修整成规则的形状，然后用卷尺测量叶片的长和宽，再用天平称量叶片的质量。
最后，根据公式：叶面积=长×宽×K，其中K为叶片的比例因子，可以根据预先测定的经验数据进行估算。
2.手工绘图法手工绘图法是一种简单而精确的叶面积测量方法。
首先将叶片按照其实际大小放在透明纸上，然后用铅笔或者细线轮廓勾画出叶片的形状，再将透明纸放在栅格面片上，使用显微镜或扫描仪将叶片的形状转化为数字数据。
最后，通过计算机软件将这些数据进行分析和计算，得出叶面积。
3.影像处理法随着计算机技术的不断发展，数字影像处理法逐渐应用于叶面积测量领域。
首先，使用高像素的相机对叶片进行拍摄，然后将图像导入计算机。
使用专门的图像处理软件进行图像的分割和叶片形状的检测。
最后，根据叶片的面积像素和参考标尺的像素进行换算，得到叶片的实际面积。
这种方法不仅可以提高测量的精确性，还可以实现高通量的叶面积测量。
4.水位法水位法是一种简单但精确的叶面积测量方法，适用于具有复杂形状的叶片。
首先，将已经装满稀释的食盐水的容器放在一个平台上，然后将要测量的叶片放在容器里，使其完全浸泡在水中。
随后，通过测量水位的变化来计算叶面积。
原理是叶子在水中浸泡后把空气排出，起浮的水的体积等于叶片体积。
叶面积是植物生长的重要指标，因此其测量方法的准确性和可靠性至关重要。
上述方法中，简易法操作简单，但精度相对较低；手工绘图法虽然精确，但需要耗费较多的时间和劳动力；影像处理法可以实现高通量的测量，但需要较高的设备和软件支持；水位法适用于复杂形状的叶片，但需要浸泡和排除空气等特殊处理。
叶面积的测量方法
叶面积的测量方法1. 前言植物的叶片是进行光合作用的重要器官，通过测量叶面积可以了解植物光合作用的能力以及生长状况。
而叶面积的测量方法具有多样性和复杂性，因此需要根据不同的研究目的和测量条件选择合适的测量方法。
本文就叶面积的测量方法进行详细的介绍。
2. 传统测量方法2.1 直接法直接法是计算叶片表面积最简单的方法，通过将叶片摆放在平整表面上，再用尺子量其长度和宽度，再用公式计算出叶面积。
这种测量方法适用于质地厚实、形状规则的叶片，如菜心叶和芦荟叶等。
2.2 间接法间接法测量叶面积是利用叶片面积与另一个参数的关系，建立数学模型预测叶片面积。
其常用的方法有叶片长宽比法、矩形法、三角形法和椭圆形法等。
•叶片长宽比法：通过测量叶片的长和宽，求出其长宽比后，再根据所建的叶长叶宽比-面积方程计算叶面积。
这种方法适用于长形叶片，如槭树叶等。
•矩形法：将叶片分成若干个矩形，通过测量每个矩形的长和宽后相加求和得到叶面积。
这种方法适用于形状不太规则的叶片。
•三角形法：将叶片分成若干个三角形，通过测量每个三角形的底边和高后相加求和得到叶面积。
这种方法适用于叶片成为三角形或近三角形的情况。
•椭圆形法：通过测量椭圆形的长短轴计算叶面积。
这种方法适用于宽度较小与长度较长的叶片。
3. 现代测量方法3.1 数字测量方法数字图像处理和自动化技术的发展，为植物叶面积的数字测量提供了新的途径。
数字测量方法可以通过数字照相机、扫描仪、CCD等设备获得叶片的图像，然后运用计算机技术对图像进行分析和处理，计算得出叶面积。
数字测量方法具有高效、快捷、准确、可靠等特点，已成为叶面积测量的主要方式。
3.2 立体扫描法立体扫描法是利用激光雷达扫描叶片的三维形态，通过计算机技术建立叶片的三维模型，最终实现叶面积的测量。
这种方法具有非接触式、高度自动化等特点，在植物叶面积的测量中具有广泛的应用前景。
4. 结论综上所述，叶面积是植物生长状态和光合作用等能力的重要参数之一，因此叶面积的测量方法的准确性是非常重要的。
叶面积测定方法
叶面积测定方法
叶面积是植物的一个重要生长参数，也是评价植物生长状态的重要指标之一。
准确地测定叶面积对于研究植物生长发育规律，评价不同处理对植物生长的影响具有重要意义。
叶面积的测定方法有很多种，常用的方法包括直接测量法、投影面积法、重量法、计算机图像分析法等。
其中，直接测量法是一种简单、直接、可靠的测量方法，适用于大多数植物叶片的测量。
该方法需要使用叶面积计或扫描仪等设备进行测量，可以准确地测定单个或多个叶片的叶面积，但操作比较繁琐。
投影面积法是一种简单、快速、适用于大规模测量的方法。
该方法需要将叶片投射在一张纸上，然后用计算器或计算机计算出投影面积。
但该方法的准确度较低，适用范围有限。
重量法是一种利用叶片干重与面积之间的关系计算出叶面积的方法。
该方法需要先将叶片取下，晾干并称重，然后计算出干重与湿重之间的比例，从而计算出叶面积。
这种方法操作简单，但对样品的处理要求较高，且不适用于测量水生植物等非常薄的叶片。
计算机图像分析法是一种借助计算机图像处理技术进行叶面积测量的方法。
该方法需要先将叶片拍摄并保存为数字图像，然后通过计算机软件对图像进行处理和分析，从而得出叶面积。
这种方法操作简单，且可以同时测量大量样品，但需要一定的计算机技术支持。
综上所述，根据不同的研究需要和叶片性质，可以选择不同的叶面积测定方法，以获得最准确的测量结果。
生态过程 叶面积指数
生态过程叶面积指数一、简介叶面积指数（Leaf Area Index，简称LAI）是描述植物叶片分布密度和叶片覆盖程度的指标。
它是衡量植被生态系统结构和功能的重要参数之一。
叶面积指数的测量可以帮助我们了解植物生长状况、光能利用效率以及生态系统的碳循环过程等。
本文将从叶面积指数的定义、测量方法、影响因素以及在生态过程中的应用等方面进行探讨。
二、叶面积指数的定义叶面积指数是指单位地表面积上叶片总面积与地表面积的比值。
通常用LAI来表示，LAI的计算公式为：LAI = 叶片总面积 / 地表面积叶片总面积是指垂直于地表的单位面积上所有植物叶片的总面积，包括叶片的上表面和下表面。
地表面积是指垂直于地表的单位面积。
三、叶面积指数的测量方法叶面积指数的测量可以采用直接测量和间接测量两种方法。
1. 直接测量法直接测量法是通过实地采集样本叶片，然后测量叶片的面积，再将所有叶片的面积相加得到叶片总面积。
最后将叶片总面积除以地表面积，得到叶面积指数。
直接测量法的优点是准确性高，可以直接测量每片叶片的面积。
但是这种方法需要大量的时间和劳动力，并且对植物进行采样可能会对植物造成损伤。
2. 间接测量法间接测量法是利用遥感技术和数学模型来推测叶面积指数。
遥感技术可以获取植被的反射光谱信息，通过光谱曲线和数学模型的分析，可以估算出叶面积指数。
间接测量法的优点是测量速度快，可以覆盖大面积的植被。
但是这种方法存在一定的误差，需要校正模型和验证结果的准确性。
四、叶面积指数的影响因素叶面积指数受到多种因素的影响，主要包括气候条件、土壤养分、植被类型和人为干扰等。
1. 气候条件气候条件是影响叶面积指数的重要因素之一。
充足的阳光和适宜的温度可以促进植物光合作用和生长，进而增加叶面积指数。
而干旱和寒冷的气候条件则会限制植物的生长和叶片的发育，导致叶面积指数降低。
2. 土壤养分土壤养分是植物生长和发育的重要限制因素。
充足的土壤养分可以提供植物所需的营养物质，促进叶片的生长和发育，增加叶面积指数。
叶面积指数(LAI)测定方法研究进展
中图分类号 ： ９５ Ｑ ４
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ３— ５ ８ ２ １ ）３— ０ Ｉ一 ４ １０ ５ ０ （０ ０ ０ ０ ５ ０
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第３ １卷
２１ ０ ０年
第 ３期
６月
பைடு நூலகம்四 川 林 业 科 技 Ｉ
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玉米叶面积指数
玉米叶面积指数玉米叶面积指数（Leaf Area Index，简称LAI）是植物学中一个重要的指标，表示单位地表面积上植被叶面积的总和。
玉米作为一种重要的农作物，其LAI的测定对于作物的生长与产量具有很大的意义。
本文将从以下三个方面来详细介绍玉米叶面积指数。
一、LAI的意义1. 对作物生长的影响LAI是衡量作物光合能力的重要指标，高LAI代表植株叶面积多，可以更充分地吸收阳光能量，从而促进光合作用，提高作物产量。
2. 对环境的影响玉米LAI的测定还能够反映土地退化的程度，以便及时采取措施改善环境，保护土地资源。
二、LAI的测定方法1. 直接测量方法该方法是通过对采样的玉米叶进行扫描，然后使用特定的软件处理出LAI值。
该方法测量准确度高，但需要大量的人工处理和分析，成本较高。
2. 非直接测量方法该方法是通过特殊的遥感技术获取玉米叶面积的信息来计算LAI。
这种方法处理起来简单，速度快，并且能够覆盖大范围的土地，但准确度有限，需要进行适当的修正。
三、影响LAI的因素1. 环境因素气候、土壤、灌溉等环境因素对LAI有直接的影响。
温度、光照、降水量等对作物生长有着直接的影响，进而影响LAI。
2. 作物因素种植密度、肥料施用量、作物品种等也会对LAI产生影响。
在实践中，通过适当调整作物因素来改变LAI值已经成为一种成熟的作物管理技术。
总之，玉米LAI是影响玉米生产的重要因素，测定和控制LAI是提高玉米产量和保护生态环境的关键一环。
通过本文的介绍，相信读者对玉米LAI有了更加深入的了解。
叶面积指数测定仪是怎样测量出叶面积指数的
叶面积指数测定仪是怎样测量出叶面积指数的叶面积指数又叫叶面积系数，是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。
即：叶面积指数=叶片总面积/土地面积。
叶面积指数（leaf area index）又叫叶面积系数，是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。
即：叶面积指数=叶片总面积/土地面积。
在田间试验中，叶面积指数（LAI）是反映植物群体生长状况的一个重要指标，其大小直接与最终产量高低密切相关。
计算公式常用叶面积指数（LAI）由下式中求得：叶面积用直尺测量每株各叶片的叶长（Lij）和最大叶宽（Bij）。
式中，n为第j株的总叶片数；m为测定株数；ρ种为种植密度。
作用及意义叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标。
叶面积指数可以反映在一定的范围内，作物的产量随叶面积指数的增大而提高。
当叶面积指数增加到一定的限度后，田间郁闭，光照不足，光合效率减弱，产量反而下降。
苹果园的最大叶面积指数一般不超过5，能维持在3~4较为理想。
盛果期的红富士苹果园，生长期亩枝量维持在10~12万条之间，叶面积指数基本能达到较为适宜的指标。
氮对提高叶面积指数、光合势、叶绿素含量和生长率均有促进作用，而净同化率随施氮增加而下降。
施氮对大豆光合速率无显著影响。
随施氮增加叶面积指数提高的正效应可以抵消净同化率下降的负效应，从而最终获得一个较高的生长率。
因此，高产栽培首先应考虑获得适当大的叶面积指数。
在生态学中，叶面积指数是生态系统的一个重要结构参数，用来反映植物叶面数量、冠层结构变化、植物群落生命活力及其环境效应，为植物冠层表面物质和能量交换的描述提供结构化的定量信息，并在生态系统碳积累、植被生产力和土壤、植物、大气间相互作用的能量平衡，植被遥感等方面起重要作用。
叶面积指数测定的主要方法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。
1、叶面积的测定，传统的格点法和方格法。
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：YMJ-A便携式叶面积仪、YMJ-C/YMJ-CH台式或便携式叶面积仪、YMJ-D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：YMJ-C/YMJ-CH图象分析系统、TOP-1300叶片面积图像分析仪、YMJ-B图象分析系统、YMJ-D多用途叶面积仪。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是植物生长发育过程中非常重要的一个生物学参数，它直接反映了植物的光合作用能力和生长状态。
测量植物叶面积对于研究植物生长发育以及农业生产具有重要意义。
为了准确、快速地测量植物叶面积，科研工作者们不断努力，提出了许多不同的测量方法。
本文将对目前常见的植物叶面积测量方法进行综述，希望能够为相关领域的研究者提供一些参考和帮助。
一、直接测量法直接测量法是指通过测量植物叶片的实际物理尺寸来计算叶面积。
这种方法最直观，但是需要较大的工作量，并且容易受到叶片形状复杂、叶片大小不一等因素的影响。
常见的直接测量法包括使用叶面积仪、数码相机拍照后测量、图像处理软件等。
叶面积仪是一种专门用于测量叶片面积的仪器，通过放置叶片在仪器上进行测量，可以得到较为准确的结果。
而数码相机拍照后测量的方法则是将叶片放在标定了比例尺的白纸上拍照，然后使用图像处理软件测量叶片的面积。
这些方法虽然存在一定的局限性，但在一些研究或实际应用中仍然能够得到较好的效果。
二、间接测量法间接测量法是指通过测量叶片的一些特征参数，然后利用数学模型或计算公式来估算叶面积。
这种方法相对于直接测量法来说更为方便快捷，尤其适用于大样本量、群体测量或高通量筛选等场景。
常见的间接测量法包括叶片长度宽度法、叶片轮廓曲线法、叶片面积模型法等。
叶片长度宽度法是一种简单的测量方法，通过测量叶片的最大长度和最大宽度，然后利用相应的公式计算叶面积。
而叶片轮廓曲线法是通过对叶片的轮廓进行测量，然后利用计算机软件对轮廓曲线进行数学拟合，从而得到叶面积。
叶片面积模型法则是通过构建数学模型或使用机器学习算法来估算叶片的面积，这种方法需要一定的数学基础和计算机技能，但能够得到较为准确的结果。
三、近红外光谱法近红外光谱法是利用植物叶片在近红外波段的吸收特性，通过光谱仪测量叶片的反射光谱，然后利用数学统计模型建立叶面积预测模型，进而实现对叶面积的快速准确测量。
叶面积指数的主要测定方法
第33卷第3期2008年6月 林 业 调 查 规 划Forest I nvent ory and Planning Vol .33 No .3 Jun .2008叶面积指数的主要测定方法谭一波,赵仲辉(中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004)摘要:简要地介绍了叶面积指数的概念和研究的意义,总结了当前叶面积指数(LA I )的主要测定方法有直接和间接方法两大类,分析了各种方法的优缺点.认为未来叶面积指数测定的发展趋势是光学仪器法和遥感法的相互结合.关键词:叶面积指数;测定方法;遥感法;光学仪器法中图分类号:S758.58 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2008)03-0045-04The M a i n M ethods for D eter m i n i n g L eaf Area I ndexTAN Yi 2bo,ZHAO Zhong 2hu i(School of L ife Sciences and Technol ogy,Central South University of Forestry and Technol ogy,Changsha Hunan 410004,China )Abstract:The paper briefly intr oduces the concep t and significance for the study of leaf area index (LA I ),and su mmarizes the current main methods f or deter m ining LA I as direct and indirect ways as well as its individual advantages and disadvantages 1It concerns that the devel opmental trends of LA I deter m i 2nati on in the future will be the combinati on of op tical instru ment method with re mote sensing method 1Key words:leaf area index;deter m inati on method;re mote sensing method;op tical instru ment method收稿日期:2008-01-09基金项目:湖南省自然基金项目“城市主要绿化树种蒸腾耗水规律和分形特征的研究”(05JJ40127).作者简介:谭一波(1981-),男,广西南宁人,硕士研究生,主要从事森林生态和小气候研究.赵仲辉(1964-),男,博士,副教授,主要从事气象学和森林生态研究. 叶面积指数是生态系统的一个重要结构参数,用来反映植物叶面数量、冠层结构变化、植物群落生命活力及其环境效应,为植物冠层表面物质和能量交换的描述提供结构化的定量信息,并在生态系统碳积累、植被生产力和土壤、植物、大气间相互作用的能量平衡,植被遥感等方面起重要作用[1～4].1叶面积指数的概念叶面积指数(Leaf A rea I ndex,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W ats on 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[4,5].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 [8]、Gower 等人[9]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[10]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[5,11].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[4,6],还受叶面积指数定义和测定方法的影响.2叶面积指数测定的主要方法211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.21111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,叶缘不林业调查规划足半格者不计,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[5],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:C I-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 I N D I2 AS图象分析系统、SKYE叶片面积图像分析仪、Decagon-Ag图象分析系统、W inF OL I A多用途叶面积仪等.21112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[12].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(c m2/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[12]: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[12,13].21113分层收割法[12]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1m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500～1000g叶片称重和测定叶面积,计算出比叶重K(c m2/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[12]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.212间接方法间接方法是用一些测量参数或用光学仪器得到叶面积指数,测量方便快捷,但仍需要用直接方法所得结果进行校正[16].21211点接触法点接触法是用细探针以不同的高度角和方位角刺入冠层,然后记录细探针从冠层顶部到达底部的过程中针尖所接触的叶片数目,用以下公式计算.LA I=n/G(θ)式中,LA I为叶面积指数,n为探针接触到的叶片数,G(θ)为投影函数,θ为天顶角.当天顶角为5715°时,假设叶片随机分布和叶倾角椭圆分布[5],则冠层叶片的倾角对消光系数K的影响最小,此时采用3215°倾角刺入冠层,会得出较准确的结果,用以下公式计算.LA I≈111LA I3215点接触法是由测定群落盖度的方法演进而来的[12],在小作物LA I的测量中较准确[15],但在森林中应用比较困难[13],主要是由于森林植物树体高大以及针叶树种中高密度的针叶影响了测定.21212消光系数法该法通过测定冠层上下辐射以及与消光系数相关的参数来计算叶面积指数,前提条件是假设叶片随机分布和叶倾角呈椭圆分布,由Beer-La mbert定律知:LA I=1kln(Q0/Q)式中:LA I为叶面积指数,Q和Q分别为冠层上下部的太阳辐射,k为特定植物冠层的消光系数,一般在013～115变化,其计算公式为:k=x2+tanθ2x+11744(x+11182)-01733其中x为叶倾角分布参数,θ为天顶角.消光系数k与植物种类、天顶角、叶片倾角以及非叶生物量有关,在确定时常需要根据经验公式获得,如关德新等[3]在研究长白山针阔叶混交林时,利用观测结果反推消光系数k值.本方法中消光系数如果能够准确地加以测量,那么得出的叶面积指数也较准确[12].21213经验公式法经验公式法利用植物的胸径、树高、边材面积、·64·第33卷谭一波等:叶面积指数的主要测定方法冠幅等容易测量的参数与叶面积或叶面积指数的相关关系建立经验公式来计算.研究表明:叶面积指数与胸径平方和树高的乘积有显著的指数相关性[16],边材面积与叶面积具有很高的相关性[17],林冠开阔度与叶面积指数呈较好的指数关系[18].经验公式法的优点在于测量参数容易获取,对植物破坏性小,效率较高,然而经验公式具有特定性,并不适合于任何树种,因而该法的应用具有一定的局限性[5].21214遥感方法卫星遥感方法为大范围研究LA I提供了有效的途径[4,19].目前主要有2种遥感方法可用来估算叶面积指数[22],一种是统计模型法[19,20],主要是将遥感图像数据如归一化植被指数NDV I、比植被指数RV I和垂直植被指数PV I[20]与实测LA I建立模型.这种方法输入参数单一,不需要复杂的计算,因此成为遥感估算LA I的常用方法.但不同植被类型的LA I 与植被指数的函数关系会有所差异,在使用时需要重新调整、拟合.另一种是光学模型法[19,21],它基于植被的双向反射率分布函数是一种建立在辐射传输模型基础上的模型,它把LA I作为输入变量,采用迭代的方法来推算LA I.这种方法的优点是有物理模型基础,不受植被类型的影响,然而由于模型过于复杂,反演非常耗时,且反演估算LA I过程中有些函数并不总是收敛的[19,22].21215光学仪器法光学仪器法按测量原理分为基于辐射测量的方法和基于图像测量的方法.(1)基于辐射测量的方法.该方法是通过测量辐射透过率来计算叶面积指数,主要仪器有:LA I-2000、AccuP AR、Sunscan、Sunfleck cep t ometer、De mon 和TRAC(Tracing Radiati on and A rchitecture of Cano2 p ies)等.这些仪器主要由辐射传感器和微处理器组成,它们通过辐射传感器获取太阳辐射透过率、冠层空隙率、冠层空隙大小或冠层空隙大小分布等参数来计算叶面积指数.前5种仪器都假设均一冠层、叶片随机分布和椭圆叶角分布,在测量叶簇生冠层时有困难.而TRAC通过测量集聚指数[13,24],能有效地解决集聚效应的问题,使得叶面积指数计算可以不用假设叶片在空间随机分布,减小了有效叶面积指数与现实叶面积指数之间计算的误差[24].基于辐射测量仪器的优点是测量简便快速,但容易受天气影响,常需要在晴天下工作.(2)基于图像测量的方法.该方法是通过获取和分析植物冠层的半球数字图像来计算叶面积指数,仪器主要有C I-100、W I N SCANOPY、He m i V ie w、HCP(He m is pherical Canopy Phot ography)等,这些图像分析系统通常由鱼眼镜头、数码相机、冠层图像分析软件和数据处理器组成.其原理是通过鱼眼镜头和数码相机获取冠层图像,利用软件对冠层图像进行分析,计算太阳辐射透过系数、冠层空隙大小、间隙率参数等,进而推算有效叶面积指数.基于图像测量的仪器和方法测量精度较高,速度则较基于辐射测量的仪器慢,且常需要对图像进行后期处理.此外,测量时需要均一的光环境,如黎明、黄昏、阴天等,晴天会使鱼眼镜头低估或者高估太阳辐射或散射[5,23].(3)光学仪器方法的比较.光学仪器方法在辐射测量、适用冠层、测量环境方面适用条件的比较如表1和表2.表1 基于图像的测量仪器适用条件比较比较项目C I-100W I N SCANOPY He m i V ie w HCP辐射测量直射直射和散射直射和散射直射和散射适用冠层低矮作物、林木冠层低矮作物、林木冠层林木冠层低矮作物、林木冠层测量环境均一光环境均一光环境均一光环境均一光环境表2 基于辐射的测量仪器适用条件比较比较项目LA I-2000AccuP AR Sunscan Sunfleck De mon TRAC辐射测量散射直射和散射直射和散射直射和散射直射直射适用冠层低矮作物、林木冠层低矮作物低矮作物低矮作物低矮作物林木冠层测量环境均一光环境晴天晴天晴天晴天晴天由于光学仪器设计原理和应用理论的差别,在应用仪器时,需要根据测量的植物冠层来选用合适的仪器,而且因为集聚效应在各种冠层中的存在,光学仪器测量出来的叶面积指数是有效值,较之实际值要小[13],因此应将有效叶面积指数与TRAC得出的集聚指数相结合来计算实际叶面积指数[25,26].3结语叶面积指数定义和测量原理上的差异,为不同叶面积指数测量结果之间的比较和验证带来了困难,目前国内外还没有统一的定义和测定方法.比较而言,传统的破坏性方法,如分层收割法,虽然比较准确,但费时费力,效率不高.光学仪器法和经验公式法因具有快速、破坏性小等优点得到广泛应用,但·74·第3期林业调查规划各种光学仪器应用的范围不同,需要根据测量的冠层选择合适的仪器,有条件地选择几种仪器的组合,达到互为验证提高准确性的目的.这些组合中,较常使用LA I-2000、C I-100测量有效叶面积指数,再与TRAC得出的集聚指数相结合以计算实际叶面积指数.叶面积指数测量的发展趋势是光学仪器法和遥感法的相互结合,而且测量精度和准确度将随理论和技术的不断完善逐渐提高.参考文献:[1]巩合德,杨国平,张一平,等1哀牢山4类植物群落叶面积指数比较[J]1东北林业大学学报,2007,35(3):34-361 [2]王希群,马履一,张永福1北京地区油松、侧柏人工林叶面积指数变化规律[J]1生态学杂志,2006,25(12):1486-14891[3]关德新,吴家兵,王安志,等1长白山红松针阔叶混交林林冠层叶面积指数模拟分析[J]1应用生态学报,2007, 18(3):499-5031[4]王希群,马履一,贾忠奎,等1叶面积指数的研究和应用进展[J]1生态学杂志,2005,24(5):537-5411[5]吴伟斌,洪添胜,王锡平,等1叶面积指数地面测量方法的研究进展[J]1华中农业大学学报(自然科学版), 2007,26(2):270-2751[6]Paul JK,Theodore TK1木本植物生理学[M]1北京:中国林业出版社,1985:74-751[8]J ing MC,B lack T A1Defining leaf area index f or 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ogy,1995,80(2):135-1631·84·第33卷。
比叶面积的测定方法
比叶面积的测定方法叶面积是指一片叶子的表面积，是叶片与外界环境进行物质和能量交换的主要场所。
测定叶面积的方法有许多种，下面我将介绍一些常用的叶面积测定方法。
1. 直接测量法：直接测量法是最直观、最简单的测定叶面积的方法。
它可以使用一个叶子的面积与其长度和宽度的乘积进行计算。
首先将一个叶子放在一个透明的平面上，然后使用一支标尺测量叶子的长度和宽度，将二者相乘即可得到叶面积。
不过，由于叶片形状和轮廓的复杂性，这种方法在实际应用中存在一定的局限性。
2. 网格法：网格法是一种比较精确的叶面积测定方法。
它主要是通过将叶子放在一个有标有网格的透明板上，再用放大镜观察叶子的轮廓，通过数网格内的叶片数量来估算叶面积。
这种方法相对简单易行，且能一定程度上考虑到叶片的形状复杂性。
但叶面积估算结果受分辨力和划定网格的精确程度影响。
3. 扫描法：扫描法是一种准确度较高的叶面积测定方法。
它主要是通过将叶子放在一个扫描仪上，然后使用计算机对扫描的叶子图像进行处理，得到叶片的轮廓，并计算叶面积。
扫描法能较好地考虑到叶片形状的复杂性，且测量结果较为准确，但需要专业的设备和软件支持。
4. 自动测定仪法：自动测定仪法是一种最为精确的叶面积测定方法。
它主要是通过使用自动测定仪器，能够对叶子进行全面的扫描和测量，并直接输出叶面积数据。
自动测定仪法具有高精度、高效率和高自动化程度的特点，但其设备和仪器的成本相对较高。
除了以上几种常用的叶面积测定方法，还有一些其他的方法，如光度法、热法和化学分析法。
光度法主要是通过测量光通过叶片的透射和反射来估算叶面积；热法主要是通过测量叶片的单位面积上升温度的变化来估算叶面积；化学分析法主要是通过对叶片进行化学分析来确定叶面积。
这些方法各有优缺点，应根据实际需要和条件选择合适的方法进行测定。
总之，测定叶面积是研究植物生长和光合作用的重要参数之一。
常用的叶面积测定方法有直接测量法、网格法、扫描法和自动测定仪法等。
植物叶面积测量方法综述8篇
植物叶面积测量方法综述8篇第1篇示例：植物叶面积的测量是植物生长和生理研究中的重要指标之一，可以反映出不同植物在生长过程中的养分获取、生态适应性以及生态系统的结构与功能等信息。
随着科学技术的不断进步，测量植物叶面积的方法也在不断改进和完善，以满足研究的需要。
一、传统方法1.直接测量法直接测量法是最为常用的一种叶面积测量方法，其原理是在实验室或田间环境中将植物叶片取下进行测量。
常见的直接测量方法包括：扫描法、网格法和分析法等。
扫描法是通过扫描仪将叶片扫描成数字图像，然后利用计算机软件进行像素面积分析，从而得出叶片的面积。
网格法是将叶片放置在一个已知尺寸的网格上，通过统计网格中叶片所占的方格数来计算叶片的面积。
分析法则是将叶片剪碎并配制成溶液，再通过溶液的吸光度测量来计算叶面积。
直接测量法的优点在于操作简单，结果可靠，并且适用于各种类型的植物叶片；缺点则是需要破坏植物，且不适用于大规模测量。
二、非接触式方法随着激光技术和图像处理技术的发展，非接触式方法成为了叶面积测量的新趋势。
非接触式方法主要包括：激光扫描法、图像处理法和遥感技术等。
激光扫描法是利用激光仪器对植物进行扫描，通过测得的散射信号来计算叶片的面积。
图像处理法则是通过数字照片或视频来获取叶片的图像，再利用计算机软件进行图像处理以得出叶片的面积。
遥感技术则是通过遥感卫星或飞机传感器获取植被的多光谱数据，结合数学模型来估算叶片的面积。
非接触式方法相比直接测量法具有不破坏植物、操作简便、可大规模应用等优势，尤其适用于需要频繁测量的大面积植被。
植物叶面积的测量方法多种多样，不同方法适用于不同研究目的和条件。
在选择测量方法时，研究者应根据实际需求和条件综合考虑，选取最为合适的方法进行叶面积的测量。
相信随着科技的不断进步，植物叶面积测量方法将会变得更加准确、高效和便捷。
【参考词汇：植物叶面积、测量方法、直接测量法、非接触式方法】。
第2篇示例：植物叶面积测量方法是植物生理学和生态学研究中常用的一种重要手段。
叶面积指数测定方法综述
叶面积指数测定方法综述作者：李迅来源：《现代园艺》2011年第10期摘要：叶面积指数(LAI)被定义为单位地面面积上叶面面积总和，是极其重要的植被特征 ,是表征植被冠层结构最基本的参量之一 ,它控制着植被的许多生物、物理过程 ,如光合、呼吸、蒸腾、碳循环和降水截获等。
因此如何有效的测定叶面积指数将是我们面临的重大课题。
本文阐述了直接收获法、调落叶法等叶面积测定方法，同时也将例举这些叶面积测定方法已测定过的物种范围，并就这些方法中所存在的局限性进行说明。
关键词：叶面积指数；直接收获法；凋落叶法；冠层结构0前言叶面积指数（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常用的叶面积测定方法和原理1.1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。
1.2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。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是植物叶片表面积的度量，是衡量植物生长状况和光能利用效率的重要指标之一。
测量植物叶面积对于研究植物生长和生理生态学具有重要意义。
本文将综述目前常用的植物叶面积测量方法，包括直接测量方法和间接测量方法。
直接测量方法是通过直接测量叶片的轮廓或面积来测量叶面积。
常用的直接测量方法包括：定点法、扫描法、图像处理法和模型法等。
定点法是在叶片上选择几个固定点进行测量，然后根据测得的点面积和间距来计算叶片面积。
这种方法需要手工测量点的位置和面积，适用于形状规则的叶片。
这种方法对于非规则形状的叶片不适用。
扫描法是利用扫描仪将叶片扫描成数字图像，然后通过图像处理软件进行处理，最后计算叶片面积。
这种方法对于各种形状的叶片都适用，但需要专门的设备和软件支持。
图像处理法是利用数码相机或手机拍摄叶片的照片，然后通过图像处理软件进行处理，最后计算叶片面积。
这种方法简单方便，成本低廉，但需要进行图像处理和计算，结果可能会受到图像质量和处理方法的影响。
模型法是利用数学模型来估计叶片的面积，常用的模型有线性模型、多项式模型和指数模型等。
这种方法需要根据实际测量数据建立模型，然后通过模型来估计叶片面积。
模型方法适用于大量样本的测量，但需要一定的数学和统计知识。
直接线性回归法是利用叶片长度、宽度和面积之间的线性关系来估计叶片面积。
这种方法适用于叶片间存在线性关系的情况，但对于非线性关系的叶片不适用。
植物叶面积测量方法多种多样，各有优缺点。
在选择测量方法时，需要根据实际情况和研究需要进行选择，并结合实际测量条件和设备来确定最适合的方法。
在进行叶面积测量时，还需要注意测量的准确性和重复性，并进行数据处理和分析，以得到可靠的结果。
植物叶面积测量方法综述
植物叶面积测量方法综述植物叶面积是评估植物生长和光合作用的重要指标之一，对于研究植物生理学、生态学和农业生产具有重要意义。
本文将综述几种常用的植物叶面积测量方法，包括直接测量法、间接测量法和数学推算法。
直接测量法是最常用的植物叶面积测量方法之一。
该方法通过将植物叶片剥离并展平，然后使用叶面积仪或图像处理软件对叶片表面进行测量，得到叶面积的准确值。
这种方法不仅准确可靠，而且操作简便，适用于各种类型的植物。
但需要注意的是，该方法只适用于小范围的叶面积测量，对于大范围的叶面积测量效率较低。
间接测量法是通过测量植物叶片的长度、宽度、厚度等参数，然后根据公式计算叶面积。
常用的间接测量法包括叶长叶宽法、数学模型法等。
叶长叶宽法是将叶片分成若干个矩形，通过测量矩形的长度和宽度，然后求和计算叶面积。
数学模型法是通过建立叶片形状与叶面积之间的数学模型，根据测得的叶片形状参数计算叶面积。
间接测量法操作简便，适用于大范围的叶面积测量，但相对于直接测量法而言，准确性稍差。
数学推算法是通过建立植物叶面积与叶片其他参数（如叶片干重、叶片材质密度等）之间的数学关系，从而推算出叶面积。
常用的数学推算法包括线性回归法、指数回归法等。
这种方法不需要实际测量叶片的尺寸参数，只需要测量叶片其他参数即可推算出叶面积。
数学推算法操作方便，适用于大范围的叶面积测量，但对于不同类型的植物，数学推算模型的建立需要进行一定的调整和优化。
植物叶面积测量方法多种多样，可以根据实际需要选择合适的方法。
直接测量法准确可靠，适用于小范围的叶面积测量；间接测量法操作简便，适用于大范围的叶面积测量；数学推算法操作方便，适用于大范围的叶面积推算。
不同的方法具有各自的优缺点，研究人员在选择测量方法时需要综合考虑实验设计、植物类型和研究目的等因素。
叶面积指数的主要测定方法
叶面积指数的主要测定方法作者：庞书玉来源：《中国科技博览》2019年第12期[摘要]叶面积指数是农业生产当中重要的工作内容之一，通过精确的叶面积指数测量方案，能够对具体的田间生产情况以及农作物生长情况做出综合分析。
本文主要的工作在于对目前常见的叶面积指数测定方法进行研究，首先结合实地测量理念，对有限长度平均法所代表的间接测定方法进行综述，随后结合现代传感器技术对技术条件下传感器直接测量应用策略进行研究，促进测定方法之间的优势互补。
[关键词]叶面积指数；田间测量；有限长度平均法；传感器测定中图分类号：TP743 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0122-01前言农业生产当中，通过测定农作物的叶面积指数方法能够对农作物植被所具有的结构参数属性进行探究，其中农作物叶倾角、茎叶比以及叶形等参数，都能够在一定程度上反映出农作物的生长情况，而在测量当中所获得的聚集指数CI还可以作为评定空间分布是否呈现均匀性的重要依据，应用于农业生产的判断之中。
为了能够提高叶面积指数测定的精确性，通常需要借助间接测定法对直接测定结果进行反演。
一、叶面积指数有限长度平均法（一）有限长度平均法的测定策略在农业生产田间测量当中，技术人员需要结合比尔定律，对叶面积指数和叶间隙之间存在的线性关系进行描述。
开展测量书，需要对测量角度的天顶角、冠层孔隙率等数据进行有限统计，并借助垂直方向上的平均投影面积计算，获取受到叶倾角分布情况作用下的等效叶面积指数。
等效叶面积指数的计算结果再经过聚集效应的估算，实现转化，最终获得真实的叶面积指数量化数值[1]。
实际的测量计算当中，技术人员可以采用垂直观测法或者57.5°倾斜观测法两种不同的测量方法，进行测量角度的获取，其中垂直观测法主要应用于数据获取精确度要求较高，信号不易饱和等测量环境，而57.5°倾斜观测法则应用于多种类型的叶倾角分布之中。
作为重要的辅助参数，叶面积指数测定当中的叶倾角分布数值，一般需要采用手工测量方法进行获取，虽然目前技术环境中雷达测量、摄影测量得到了实践认可，但是应用范围仍然较为狭小。
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第33卷第3期2008年6月 林 业 调 查 规 划Forest I nvent ory and Planning Vol .33 No .3 Jun .2008叶面积指数的主要测定方法谭一波,赵仲辉(中南林业科技大学生命科学与技术学院,湖南长沙410004)摘要:简要地介绍了叶面积指数的概念和研究的意义,总结了当前叶面积指数(LA I )的主要测定方法有直接和间接方法两大类,分析了各种方法的优缺点.认为未来叶面积指数测定的发展趋势是光学仪器法和遥感法的相互结合.关键词:叶面积指数;测定方法;遥感法;光学仪器法中图分类号:S758.58 文献标识码:A 文章编号:1671-3168(2008)03-0045-04The M a i n M ethods for D eter m i n i n g L eaf Area I ndexTAN Yi 2bo,ZHAO Zhong 2hu i(School of L ife Sciences and Technol ogy,Central South University of Forestry and Technol ogy,Changsha Hunan 410004,China )Abstract:The paper briefly intr oduces the concep t and significance for the study of leaf area index (LA I ),and su mmarizes the current main methods f or deter m ining LA I as direct and indirect ways as well as its individual advantages and disadvantages 1It concerns that the devel opmental trends of LA I deter m i 2nati on in the future will be the combinati on of op tical instru ment method with re mote sensing method 1Key words:leaf area index;deter m inati on method;re mote sensing method;op tical instru ment method收稿日期:2008-01-09基金项目:湖南省自然基金项目“城市主要绿化树种蒸腾耗水规律和分形特征的研究”(05JJ40127).作者简介:谭一波(1981-),男,广西南宁人,硕士研究生,主要从事森林生态和小气候研究.赵仲辉(1964-),男,博士,副教授,主要从事气象学和森林生态研究. 叶面积指数是生态系统的一个重要结构参数,用来反映植物叶面数量、冠层结构变化、植物群落生命活力及其环境效应,为植物冠层表面物质和能量交换的描述提供结构化的定量信息,并在生态系统碳积累、植被生产力和土壤、植物、大气间相互作用的能量平衡,植被遥感等方面起重要作用[1～4].1叶面积指数的概念叶面积指数(Leaf A rea I ndex,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W ats on 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[4,5].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 [8]、Gower 等人[9]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[10]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[5,11].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[4,6],还受叶面积指数定义和测定方法的影响.2叶面积指数测定的主要方法211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.21111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,叶缘不林业调查规划足半格者不计,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[5],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:C I-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 I N D I2 AS图象分析系统、SKYE叶片面积图像分析仪、Decagon-Ag图象分析系统、W inF OL I A多用途叶面积仪等.21112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[12].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(c m2/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[12]: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[12,13].21113分层收割法[12]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1m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500～1000g叶片称重和测定叶面积,计算出比叶重K(c m2/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[12]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.212间接方法间接方法是用一些测量参数或用光学仪器得到叶面积指数,测量方便快捷,但仍需要用直接方法所得结果进行校正[16].21211点接触法点接触法是用细探针以不同的高度角和方位角刺入冠层,然后记录细探针从冠层顶部到达底部的过程中针尖所接触的叶片数目,用以下公式计算.LA I=n/G(θ)式中,LA I为叶面积指数,n为探针接触到的叶片数,G(θ)为投影函数,θ为天顶角.当天顶角为5715°时,假设叶片随机分布和叶倾角椭圆分布[5],则冠层叶片的倾角对消光系数K的影响最小,此时采用3215°倾角刺入冠层,会得出较准确的结果,用以下公式计算.LA I≈111LA I3215点接触法是由测定群落盖度的方法演进而来的[12],在小作物LA I的测量中较准确[15],但在森林中应用比较困难[13],主要是由于森林植物树体高大以及针叶树种中高密度的针叶影响了测定.21212消光系数法该法通过测定冠层上下辐射以及与消光系数相关的参数来计算叶面积指数,前提条件是假设叶片随机分布和叶倾角呈椭圆分布,由Beer-La mbert定律知:LA I=1kln(Q0/Q)式中:LA I为叶面积指数,Q和Q分别为冠层上下部的太阳辐射,k为特定植物冠层的消光系数,一般在013～115变化,其计算公式为:k=x2+tanθ2x+11744(x+11182)-01733其中x为叶倾角分布参数,θ为天顶角.消光系数k与植物种类、天顶角、叶片倾角以及非叶生物量有关,在确定时常需要根据经验公式获得,如关德新等[3]在研究长白山针阔叶混交林时,利用观测结果反推消光系数k值.本方法中消光系数如果能够准确地加以测量,那么得出的叶面积指数也较准确[12].21213经验公式法经验公式法利用植物的胸径、树高、边材面积、·64·第33卷谭一波等:叶面积指数的主要测定方法冠幅等容易测量的参数与叶面积或叶面积指数的相关关系建立经验公式来计算.研究表明:叶面积指数与胸径平方和树高的乘积有显著的指数相关性[16],边材面积与叶面积具有很高的相关性[17],林冠开阔度与叶面积指数呈较好的指数关系[18].经验公式法的优点在于测量参数容易获取,对植物破坏性小,效率较高,然而经验公式具有特定性,并不适合于任何树种,因而该法的应用具有一定的局限性[5].21214遥感方法卫星遥感方法为大范围研究LA I提供了有效的途径[4,19].目前主要有2种遥感方法可用来估算叶面积指数[22],一种是统计模型法[19,20],主要是将遥感图像数据如归一化植被指数NDV I、比植被指数RV I和垂直植被指数PV I[20]与实测LA I建立模型.这种方法输入参数单一,不需要复杂的计算,因此成为遥感估算LA I的常用方法.但不同植被类型的LA I 与植被指数的函数关系会有所差异,在使用时需要重新调整、拟合.另一种是光学模型法[19,21],它基于植被的双向反射率分布函数是一种建立在辐射传输模型基础上的模型,它把LA I作为输入变量,采用迭代的方法来推算LA I.这种方法的优点是有物理模型基础,不受植被类型的影响,然而由于模型过于复杂,反演非常耗时,且反演估算LA I过程中有些函数并不总是收敛的[19,22].21215光学仪器法光学仪器法按测量原理分为基于辐射测量的方法和基于图像测量的方法.(1)基于辐射测量的方法.该方法是通过测量辐射透过率来计算叶面积指数,主要仪器有:LA I-2000、AccuP AR、Sunscan、Sunfleck cep t ometer、De mon 和TRAC(Tracing Radiati on and A rchitecture of Cano2 p ies)等.这些仪器主要由辐射传感器和微处理器组成,它们通过辐射传感器获取太阳辐射透过率、冠层空隙率、冠层空隙大小或冠层空隙大小分布等参数来计算叶面积指数.前5种仪器都假设均一冠层、叶片随机分布和椭圆叶角分布,在测量叶簇生冠层时有困难.而TRAC通过测量集聚指数[13,24],能有效地解决集聚效应的问题,使得叶面积指数计算可以不用假设叶片在空间随机分布,减小了有效叶面积指数与现实叶面积指数之间计算的误差[24].基于辐射测量仪器的优点是测量简便快速,但容易受天气影响,常需要在晴天下工作.(2)基于图像测量的方法.该方法是通过获取和分析植物冠层的半球数字图像来计算叶面积指数,仪器主要有C I-100、W I N SCANOPY、He m i V ie w、HCP(He m is pherical Canopy Phot ography)等,这些图像分析系统通常由鱼眼镜头、数码相机、冠层图像分析软件和数据处理器组成.其原理是通过鱼眼镜头和数码相机获取冠层图像,利用软件对冠层图像进行分析,计算太阳辐射透过系数、冠层空隙大小、间隙率参数等,进而推算有效叶面积指数.基于图像测量的仪器和方法测量精度较高,速度则较基于辐射测量的仪器慢,且常需要对图像进行后期处理.此外,测量时需要均一的光环境,如黎明、黄昏、阴天等,晴天会使鱼眼镜头低估或者高估太阳辐射或散射[5,23].(3)光学仪器方法的比较.光学仪器方法在辐射测量、适用冠层、测量环境方面适用条件的比较如表1和表2.表1 基于图像的测量仪器适用条件比较比较项目C I-100W I N SCANOPY He m i V ie w HCP辐射测量直射直射和散射直射和散射直射和散射适用冠层低矮作物、林木冠层低矮作物、林木冠层林木冠层低矮作物、林木冠层测量环境均一光环境均一光环境均一光环境均一光环境表2 基于辐射的测量仪器适用条件比较比较项目LA I-2000AccuP AR Sunscan Sunfleck De mon TRAC辐射测量散射直射和散射直射和散射直射和散射直射直射适用冠层低矮作物、林木冠层低矮作物低矮作物低矮作物低矮作物林木冠层测量环境均一光环境晴天晴天晴天晴天晴天由于光学仪器设计原理和应用理论的差别,在应用仪器时,需要根据测量的植物冠层来选用合适的仪器,而且因为集聚效应在各种冠层中的存在,光学仪器测量出来的叶面积指数是有效值,较之实际值要小[13],因此应将有效叶面积指数与TRAC得出的集聚指数相结合来计算实际叶面积指数[25,26].3结语叶面积指数定义和测量原理上的差异,为不同叶面积指数测量结果之间的比较和验证带来了困难,目前国内外还没有统一的定义和测定方法.比较而言,传统的破坏性方法,如分层收割法,虽然比较准确,但费时费力,效率不高.光学仪器法和经验公式法因具有快速、破坏性小等优点得到广泛应用,但·74·第3期林业调查规划各种光学仪器应用的范围不同,需要根据测量的冠层选择合适的仪器,有条件地选择几种仪器的组合,达到互为验证提高准确性的目的.这些组合中,较常使用LA I-2000、C I-100测量有效叶面积指数,再与TRAC得出的集聚指数相结合以计算实际叶面积指数.叶面积指数测量的发展趋势是光学仪器法和遥感法的相互结合,而且测量精度和准确度将随理论和技术的不断完善逐渐提高.参考文献:[1]巩合德,杨国平,张一平,等1哀牢山4类植物群落叶面积指数比较[J]1东北林业大学学报,2007,35(3):34-361 [2]王希群,马履一,张永福1北京地区油松、侧柏人工林叶面积指数变化规律[J]1生态学杂志,2006,25(12):1486-14891[3]关德新,吴家兵,王安志,等1长白山红松针阔叶混交林林冠层叶面积指数模拟分析[J]1应用生态学报,2007, 18(3):499-5031[4]王希群,马履一,贾忠奎,等1叶面积指数的研究和应用进展[J]1生态学杂志,2005,24(5):537-5411[5]吴伟斌,洪添胜,王锡平,等1叶面积指数地面测量方法的研究进展[J]1华中农业大学学报(自然科学版), 2007,26(2):270-2751[6]Paul JK,Theodore TK1木本植物生理学[M]1北京:中国林业出版社,1985:74-751[8]J ing MC,B lack T A1Defining leaf area index f or 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