葉面積指數(shù)(LAI)測定依賴活體葉面積儀
葉面積指數(shù)(LAI)測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)和能量交換的一個重要參數(shù),被廣泛應用于植物生長模型、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LAI。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態(tài)指標。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。因為，在農(nóng)田作業(yè)中，我們通常需要測定葉面積指數(shù)，以了解整塊土地的作物生長情況，以及最終的作物收成。
葉面積指數(shù)有多種測定方法，但至今沒有通用且簡便的方法。下面我們就當前世界各地計算葉面積指數(shù)的方法，一一列舉做一比較。
直接方法：地面直接測定LAI的方法是一種經(jīng)典的、成熟的和相對精確的方法，可作為間接方法的有效驗證。直接測量法卞要包括葉子的采集和葉面積的測量。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，即利用有防風側面的開日盒子放在植被中間，定時重復采樣。破壞性采集方法卞要有代表植株法和區(qū)域采樣法。葉面積的測定方法有：格點法和方格法；描形稱重法和儀器測定法。其中儀器測定法最為常見。活體葉面積儀就是一款使用非常方便的儀器，而且可以針對任何大小、形狀和顏色的葉片進行測定。即使是葉片面積大如芭蕉葉，活體葉面積測定儀照樣可以測定。另外，面積測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，可以隨時帶到田間，進行測量以及記錄。
間接測量方法：間接測定方法是借助一些測量參數(shù)或光學儀器得到葉面積指數(shù)的方法。主要包括以下幾種:點接觸法、消光系數(shù)法和經(jīng)驗公式法。間接測定方法減少了對植被和環(huán)境的破壞,會隨著技術的完善和理論水平的提高而得到進一步發(fā)展,然而繁重的工作量,耗時又耗力,在大范圍測定中難以廣泛應用。
另外最為先進也最為精確的數(shù)遙感測定法。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)計模型法、光學模型法和神經(jīng)網(wǎng)絡模型法。統(tǒng)計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與實測LAI建立模型。這種方法的特點是,統(tǒng)計分析模型形式簡潔,對輸入數(shù)據(jù)要求不高,而且計算也簡單易行,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)計分析模型,很難應用于包括多種植被類型的大尺度遙感影響分析。光學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上的模型,它把LAI作為輸入變量,采用迭代的方法來推算LAI。
