叶面积指数测量

实验 4 果树树冠体积及叶面积指数的测定实验4 果树树冠体积及叶面积指数的测定一、目的要求学会测定树冠体积及叶面积指数的方法，锻练学生从事科学研究的能力。

二、材料用具材料: 不同类型树冠的植株(苹果或梨等)用具:1,8立方米铁丝(条)方框，天平，叶面积方格测量板或其它测叶面积用具。

三、实验内容(一)树冠体积的测定选苹果或梨不同类型树冠的植株，测量树高及冠径(按下列公式求其树冠体积。

(1) 半圆形:V= π D2/8×L(2) 扁圆形:V,4/3a2bπ(3) 圆锥形:V= πD2/12×LV=体积，π,3.1416，D,冠径，L,树高，a,D/2, b=L\2体积求出后扣除光秃带体积。

(二)单叶面积的调查在调查前要选择代表树，以试验树种和试验目的而定。

如观察成年树单叶面积时，选择具有品种特点的、形状稳定的健全叶，仁果类果数以正常生长的发育枝由上向下数第6片叶为代表，核果类如桃则以中部叶为代表。

常用的单叶面积的测定方法有:1(透明方格法在透明方格上画有1cm2的方格，将叶压在方格板下，计算叶片占有的方格数，可直接读出叶面积。

叶的边缘占有方格1/2以上的按1格计，不足1/2的则不计算。

这种方法虽有一定的误差，但操作简便并可在树下观测，不必离体，可作为动态观察。

2(回归方程法有些果数叶面积分别与叶长、叶宽或叶长与叶宽乘积存在回归关系，预先用叶面积议测量一定数量代表叶的叶面积，同时测量相对应的叶长、叶宽，并计算叶长与叶宽的乘积，分别建立回归关系，并进行显著性检验，若达到极显著水平，即可应用，在田间只要测量叶长、叶宽即可用回归方程换算出叶面积。

3(调整系数法将单叶面积相对应的叶长或叶宽或叶长×叶宽去除，得到的商即可作为某些果树用叶长、叶宽或叶长×叶宽换算叶面积的调整系数。

4(仪器测量测量叶面积的仪器有两类，一类用光电原理，根据哟遮光的多少，改变光电池产生电流大小，通过电表可测得数据，经转化即可得到叶面积。

玉米叶面积指数玉米叶面积指数是衡量玉米生长状态和生产潜力的一个重要指标。

在农业生产中，通过观察和测量玉米叶片的大小、形状和颜色等特征，可以客观地评估玉米的生长状况，并及时采取相应的管理措施，以提高产量和质量。

玉米叶面积指数的计算方法相对复杂，但在这篇文章中，我们将不涉及数学公式或计算公式的具体描述，而是聚焦于玉米叶面积指数的意义、测量方法以及与玉米生长状况的关系。

我们需要明确玉米叶面积指数的定义。

玉米叶面积指数是指玉米植株单位叶面积的大小，通常用于表征玉米植株的生长状况和光合作用强度。

叶面积越大，玉米植株的光合作用能力越强，从而有利于养分的吸收和转化，促进植株的生长和发育。

测量玉米叶面积指数的方法有多种，其中最常用的是无损测量法。

这种方法通过使用特殊的叶片面积计算仪器，可以快速而准确地测量玉米叶片的大小和形状。

通过将仪器放置在玉米叶片上，并按下测量按钮，仪器会自动记录叶片的面积，并将结果显示在仪器屏幕上。

这种方法不仅准确度高，而且不会对玉米植株造成任何伤害。

通过测量玉米叶面积指数，我们可以了解到玉米植株的生长状况和光合作用能力。

一般来说，玉米叶面积指数在种植初期会较低，随着生长的进行逐渐增加，在生长期达到最大值，然后在成熟期逐渐降低。

如果玉米叶面积指数持续较低，可能是由于养分不足、病虫害的影响或其他环境因素的限制。

此时，我们应及时采取相应的管理措施，如增施肥料、防治病虫害等，以促进玉米植株的生长和发育。

玉米叶面积指数还可以用来评估不同品种或不同处理下玉米的生长潜力。

通过比较不同品种或不同处理下的叶面积指数，我们可以了解到它们在光合作用能力、生长速度等方面的差异，为选育优良品种或确定最佳栽培措施提供科学依据。

玉米叶面积指数是评估玉米生长状态和生产潜力的重要指标之一。

通过测量玉米叶片的大小和形状，我们可以客观地评估玉米的生长状况，并及时采取相应的管理措施。

希望本文对读者们对玉米叶面积指数有所了解，并在实际生产中起到一定的指导作用。

叶面积指数测量方法
1. 直接测量法呀，这就像你直接去数地上的苹果一样清楚直白！比如拿个尺子直接去量叶片的大小，然后计算呀，简单粗暴吧！
2. 方格纸法也不错哦，就好像在方格纸上玩填色游戏一样，把叶片的轮廓画上去，再去数数方格，多有意思！
3. 图像分析法可厉害啦！这就跟你看照片找不同一样，通过对叶片图像的分析来得出叶面积指数，好神奇呀！
4. 称重法也能行呀，想象一下，就像称水果的重量一样来间接算出叶面积指数，是不是很独特？
5. 激光扫描法听起来就很酷吧！如同科幻电影里的高科技扫描一样，精确地测量出叶面积指数。

6. 光电感应法也是个好办法呀，就好像光和叶子在互相感应一样，从而得到相关数据呢。

7. 叶绿素含量法呢，是不是感觉像在探索叶片里的小秘密呀，通过叶绿素含量来推断叶面积指数呢。

8. 数学模型法哇，这就像是给叶片构建一个专属的数学世界，用各种数据和公式来算出叶面积指数呢！
我觉得呀，这些叶面积指数测量方法都各有各的奇妙之处，都值得我们去好好了解和尝试呀！。

水稻叶面积指数计算公式摘要：I.引言- 介绍水稻叶面积指数的定义和作用II.叶面积指数计算公式- 公式推导：A = (π * r^2) / (2 * l)- 公式解释：A 代表叶面积指数，r 代表叶片半径，l 代表叶片长度III.叶面积指数的测量方法- 直接采样法- 间接光学测量法- LAI-2200冠层分析仪IV.叶面积指数对水稻生长的影响- 叶面积指数与产量关系- 叶面积指数与光合作用的关系V.总结- 叶面积指数的重要性- 计算叶面积指数的意义正文：I.引言叶面积指数（Leaf Area Index，简称LAI）是衡量植物叶面积密度的一个重要指标，它是指单位地表面积上植物叶片面积的总和。

水稻作为我国重要的粮食作物，其叶面积指数的计算对于农业生产具有重要的指导意义。

本文将介绍水稻叶面积指数的计算公式以及其在水稻生长中的重要作用。

II.叶面积指数计算公式水稻叶面积指数的计算公式为：A = (π * r^2) / (2 * l)其中，A 代表叶面积指数，r 代表叶片半径，l 代表叶片长度。

这个公式是通过对水稻叶片进行几何分析得出的。

III.叶面积指数的测量方法叶面积指数的测量方法主要有两种：直接采样法和间接光学测量法。

直接采样法是通过采集水稻叶片样本，然后使用显微镜等工具对叶片进行测量。

间接光学测量法则是通过遥感技术，如激光雷达、成像光谱仪等设备对水稻冠层进行扫描，然后根据扫描数据计算叶面积指数。

其中，LAI-2200冠层分析仪是常用的光学仪器之一。

IV.叶面积指数对水稻生长的影响叶面积指数与水稻的产量密切相关。

水稻叶面积指数越大，说明水稻叶片对阳光的利用率越高，光合作用越充分，从而有利于水稻产量的提高。

此外，叶面积指数还能反映水稻生长的健康状况，对病虫害的防治以及施肥、灌溉等管理措施的制定具有指导作用。

V.总结水稻叶面积指数是反映水稻生长状况的重要指标，其计算公式为A = (π * r^2) / (2 * l)。

envi叶面积指数计算叶面积指数（Leaf Area Index, LAI）是指单位地面积上植物叶片表面积总和与该单位地面积面积之比。

它是衡量植物叶片分布密度和叶片总体积的重要参数，广泛应用于植物生理学、生态学、农学等领域的研究中。

在环境监测和气象学中，叶面积指数对于了解植被的生长状况、能量平衡和碳循环等生态过程具有重要意义。

本文将介绍如何计算叶面积指数。

计算叶面积指数的方法有多种，其中一种常用的方法是使用环境监测仪器envi。

首先，确保你的envi软件已经正确安装并打开。

然后，按照以下步骤进行叶面积指数的计算。

步骤一：数据准备首先，需要准备一组植被遥感影像数据。

这些数据可以是由卫星或无人机获取的多光谱或高光谱影像。

确保数据的质量和分辨率足够高，以提供准确的结果。

步骤二：计算反射率利用envi软件中的图像处理工具，对遥感影像进行预处理。

其中一项重要的预处理任务是计算反射率。

反射率是指植物或地物对不同波段的光的反射能力。

反射率的计算可以通过遥感图像中的数字数值与预先确定的大气校正常数相结合来实现。

步骤三：选择合适的波段根据你所关心的植物生长状况和监测目标，选择与叶绿素和叶面积相关的波段。

这些波段通常包括红光和近红外波段。

这是因为叶绿素和植物叶面积与这些波段的反射率之间存在较高的相关性。

步骤四：计算叶面积指数在envi软件中，选择计算工具栏中的“Spectral Indices”选项。

在弹出的窗口中，选择“Leaf Area Index”选项。

然后，输入所选波段的名称和路径。

envi将根据你输入的参数计算每个像元的叶面积指数值。

结果可以显示为单张遥感图像或栅格图层。

你可以将结果导出为栅格图层文件，以便进一步分析或与其他数据集进行比较。

步骤五：结果解释得出叶面积指数后，你可以通过分析结果来了解植被的生长状况。

较高的叶面积指数值表示更密集的植被叶片分布，较低的指数值表示较少的叶片。

这对于了解植被的光合作用和碳循环等生态过程非常重要。

叶面积指数LAI测量仪器介绍目的是给出各种测量LAI的仪器的直观介绍。

LA I 是一个无量纲、动态变化的参数, 随着叶子数量的变化而变化。

另外, 植物叶子的生长与植物种类自身特性、外部环境条件以及人为管理方式有关。

再加上LA I 的不同定义和假设导致了LAI 值测量的极大差异。

植物LAI 的地面测量方法有2 类: 直接测量和间接测量。

本文简要介绍LAI2200（LAI2000）、SUNSCAN、TRAC、AccuPAR和DHP仪器并且给出一些选择建议。

目前，遥感科学国家重点实验室关于LAI测量的仪器有LAI2000、LAI2200、TRAC和LI3000A。

1，LAI2200（LAI2000）LAI2200植物冠层分析仪基于成熟的LAI-2000技术平台，利用“鱼眼”光学传感器（垂直视野范围148度，水平视野范围360度，波谱响应范围320nm~490nm）测量树冠上、下5个角度的透射光线，利用植被树冠的辐射转移模型（间隙率）计算叶面积指数、空隙比等树冠结构参数。

利用随机FV-2200软件，可对数据进行深入处理分析。

该仪器由美国LI-COR公司开发。

仪器组成如下图所示。

测量注意事项：尽可能避免直射的阳光，尽量在日出日落时或者多云的天气（阴天）进行测量，如果避免不了，需要注意：1，使用270度的遮盖帽或者更小视野的遮盖帽；2，背对着阳光进行测量，遮挡住日光和操作者本身；3，对植物冠层进行遮阴处理；4，如果云分布不均匀导致光线不均匀的天气条件下要等待云彩飘过并且遮挡了阳光时再进行测量。

在非均匀、不连续植被情况下以及复杂地形区的测量结果不理想。

2，SUNSCAN根据冠层吸收的Beer法则（Beer’s law for canopy absorption）、Wood 的SunScan冠层分析方程以及Campbell的椭圆叶面角度分布方程(Campbell’s Ellipsoidal LAD equations)，使用光量子传感器来测量、计算和分析植物冠层截获和穿透的光合有效辐射及叶面积指数。

冠层分析仪叶面积指数（LAI）自动测量仪器I SmartLAI Smart系统充分利用当前成熟的智能终端设备的成像与高性能计算功能，实现植被叶面积指数实时计算；并且提供操作与数据处理选择，方便根据实际情况进行测量设置。

LAI Smart由硬件和软件组成，其中硬件包括信息采集智能终端、用户操作控制台与仪器支架；软件包括信息采集软件模块、无线传输控制模块以及实时计算存储模块。

LAI Smart具有数据实时计算功能，用户可以即时看到数据处理结果，同时，LAI Smart支持数据无线传输，在有手机网络信号的情况下，数据可以根据用户的设置，远程传输到远端服务器，在保证测量数据安全的情况下，提供了数据实时共享的可能性。

I-Net植物联网观测矩阵——LAI Net是由多个Zigbee无线传感器网络节点组成，通过在研究区部署多个观测节点，形成一种密集的观测矩阵，能够实现长时间序列的大范围内的叶面积指数自动测量。

出发点传统的植被冠层分析系统均是依靠人工手持式的进入观测场地进行测量，这种传统的方式比较适合小范围内的较低时间频次的测量。

当需要进行大的空间范围、较高的时间频次的观测的时候，传统的方式需要消耗大量的人力和物力，且未必能够获取到满足要求的地面观测数据。

例如，在对遥感卫星获取的地面植被叶面积指数验证的时候，为了获取与卫星对应的空间范围与时间范围的数据，传统的依靠单点的观测方法，会显得力不从心。

系统组成利用当前应用较为广泛的无线传感器网络（物联网）技术，开发的一种植被联网观测矩阵，简称LAI Net。

LAI Net是由部署在植被研究区的一系列无线传感器节点组成，各个节点一方面能够实现独立的观测，另一方面又可以通过ZigBee 网络自动组网，因此，在整个研究区域之内，形成一个自组网的植被冠层观测矩阵，网络的部署结构如图所示。

LAI Net由三类传感器节点组成，分别为：（1）冠层上节点，用来接收太阳的下行总辐射；（2）冠层下节点，用来接收植被冠层的透过辐射；（3）数据汇聚节点，用来接收并无线发射上述两类节点的测量数据。

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。

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 non-flatleaves[J]1Plant Cell Envir on,1992,15:421-4291[9]Gower ST,Kucharik CJ,Nor man J M1D irect and indirectesti m ati on of leaf area index,f AP AR and net p ri m ary p r o2 ducti on of terrestrial ecosyste m s[J]1Re mote Sensing of En2 vir on ment,1999,70:29-511[10]Lang ARG,Mcmurtrie RE,Bens on M L1Validity of sur2face area indices of Pinus radiate esti m ated fr om trans m it2tance of the sun’s bea m[J]1Agricultural and ForestMete2or ol ogy,1991,57:157-1701[11]李轩然,刘琪　,蔡哲,等1千烟洲针叶林的比叶面积及叶面积指数[J]1植物生态学报,2007,31(1):93-1011[12]任海,彭少麟1鼎湖山森林群落的几种叶面积指数测定方法的比较[J]1生态学报,1997,17(2):220-2231 [13]J ingMC,PaulMR,Gower ST,et1Leaf area index of borealforests:Theory,techniques,and measure ments[J]1Jour2nal of Geophysical Research,1997,102(24):29429-294431 [14]吕建林,陈如凯,张木清,等1甘蔗净光合速率、叶绿素和比叶重的季节变化[J]1福建农业大学学报,1998,27(3):285-2901[15]Bonhomme R,Varlet GC,Chartier P1The use of phot o2graphs for deter m ining the leaf area index of young cr op s[J]1Phot osynthesis,1974,8:299-3011[16]常学向,赵文智,赵爱芬1黑河中游二白杨叶面积指数动态变化及其与耗水量的关系[J]1冰川冻土,2006,28(1):85-901[17]Gower ST,Nor man J M1Rap id esti m ati on of leaf area indexin conifer and br oad-leaf p lantati ons[J]1Ecol ogy,1991,72:1896-19001[18]陈厦,桑卫国1暖温带地区3种森林群落叶面积指数和林冠开阔度的季节动态[J]1植物生态学报,2007,31(3):431-4361[19]方秀琴,张万昌1叶面积指数(LA I)的遥感定量方法综述[J]1国土资源遥感,2003,57(3):58-621[20]薛利红,曹卫星,罗卫红,等1光谱植被指数与水稻叶面积指数相关性的研究[J]1植物生态学报,2004,28(1):47-521[21]L i X,Strahler A H1Geometric-op tical model of a coniferforest canopy[J]1I EEE Transacti ons on Geoscience andRe mote Sensing,1985,23(5):705-7201[22]蒙继华,吴炳方,李强子1全国农作物叶面积指数遥感估算方法[J]1农业工程学报,2007,23(2):160-1671 [23]赵平,曾小平,蔡锡安,等1利用数字植物冠层图象分析仪测定南亚热带森林叶面积指数的初步报道[J]1广西植物,2002,22(6):485-4891[24]周宇宇,唐世浩,朱启疆,等1长白山自然保护区叶面积指数测量及结果[J]1资源科学,2003,25(6):38-421 [25]赵丽芳,谭炳香,杨华,等1高光谱遥感森林叶面积指数估测研究现状[J]1世界林业研究,2007,20(2):50-541 [26]J ingMC1Op tically-based methods for measuring seas onalvariati on of leaf area index in boreal conifer stand[J]1Agricultural and ForestMeteor ol ogy,1995,80(2):135-1631·84·第33卷。

landsat 叶面积指数Landsat 叶面积指数（LAI）是一种用于测量植被生长和覆盖度的指标。

它是通过测量植被覆盖下的光线反射率来计算的。

LAI 是一个重要的指标，因为它可以帮助我们了解植被的生长状况和环境变化的影响。

LAI 的计算基于 Landsat 卫星的遥感数据。

这些数据包括可见光和红外线波段的图像。

通过比较这些波段的反射率，可以计算出植被覆盖下的光线反射率。

这个值可以用来计算 LAI。

LAI 的值通常在 0 到 6 之间。

较低的值表示较少的植被覆盖，而较高的值表示更多的植被覆盖。

LAI 的值可以用来评估植被的生长状况和健康状况。

例如，如果一个区域的 LAI 值较低，可能意味着该区域的植被正在经历干旱或其他环境压力。

LAI 还可以用于评估植被的生产力。

植被的生产力是指植物在单位面积内生产的生物量。

通过测量 LAI，可以估计植被的生产力。

这对于农业和林业管理非常重要，因为它可以帮助决策者了解植被的生产能力和如何最好地管理植被。

除了 Landsat 卫星，还有其他卫星和遥感技术可以用于测量 LAI。

例如，MODIS 卫星可以提供更高分辨率的数据，但是它的覆盖范围较小。

另外，激光雷达技术也可以用于测量植被高度和密度，从而计算出 LAI。

总之，Landsat 叶面积指数是一个重要的指标，可以帮助我们了解植被的生长状况和环境变化的影响。

它可以用于评估植被的生产力和健康状况，对于农业和林业管理非常重要。

除了 Landsat 卫星，还有其他卫星和遥感技术可以用于测量 LAI。