Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

वनस्पति चंदवा में ऑप्टिकल डिवाइस का उपयोग कर प्रभावी पत्ती क्षेत्र सूचकांक का क्षेत्र मापन

Published: July 29, 2021 doi: 10.3791/62802

Summary

स्थलीय पारिस्थितिक तंत्र में तेज और सटीक पत्ती क्षेत्र सूचकांक (एलएआई) अनुमान पारिस्थितिक अध्ययन की एक विस्तृत श्रृंखला और रिमोट सेंसिंग उत्पादों को कैलिब्रेट करने के लिए महत्वपूर्ण है। यहां प्रस्तुत किया गया है कि सीटू एलएआई माप में जमीन-आधारित लेने के लिए नए एलपी 110 ऑप्टिकल डिवाइस का उपयोग करने के लिए प्रोटोकॉल है।

Abstract

लीफ एरिया इंडेक्स (एलएआई) एक आवश्यक चंदवा चर है जो एक पारिस्थितिकी तंत्र में पत्ते की मात्रा का वर्णन करता है। पैरामीटर पौधों और वायुमंडल के हरे घटकों के बीच इंटरफ़ेस के रूप में कार्य करता है, और कई शारीरिक प्रक्रियाएं वहां होती हैं, मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषक अपटेक, श्वसन और वाष्पोत्सर्जन। एलएआई कार्बन, पानी और ऊर्जा चक्र से जुड़े कई मॉडलों के लिए एक इनपुट पैरामीटर भी है। इसके अलावा, जमीन-आधारित सीटू माप रिमोट सेंसिंग उत्पादों से प्राप्त एलएआई के लिए अंशांकन विधि के रूप में कार्य करते हैं। इसलिए, सटीक और तेजी से एलएआई अनुमान लगाने के लिए सीधे अप्रत्यक्ष ऑप्टिकल तरीके आवश्यक हैं। वनस्पति चंदवा और चंदवा अंतराल के माध्यम से प्रेषित विकिरण के बीच संबंध के आधार पर नव विकसित एलपी 110 ऑप्टिकल डिवाइस के पद्धतिगत दृष्टिकोण, फायदे, विवाद और भविष्य के दृष्टिकोण पर प्रोटोकॉल में चर्चा की गई थी। इसके अलावा, उपकरण की तुलना विश्व मानक एलएआई-2200 प्लांट कैनोपी विश्लेषक से की गई थी। LP 110 क्षेत्र में अधिग्रहित डेटा के अधिक तेजी से और अधिक सरल प्रसंस्करण को सक्षम बनाता है, और यह प्लांट कैनोपी विश्लेषक की तुलना में अधिक सस्ती है। नए उपकरण को इसकी अधिक सेंसर संवेदनशीलता, इन-बिल्ट डिजिटल इंक्लिनोमीटर और सही स्थिति में रीडिंग के स्वचालित लॉगिंग के कारण उपरोक्त और नीचे-चंदवा रीडिंग दोनों के लिए उपयोग में आसानी की विशेषता है। इसलिए, हाथ से आयोजित एलपी 110 डिवाइस प्रतिनिधि परिणामों के आधार पर वानिकी, पारिस्थितिकी, बागवानी और कृषि में एलएआई अनुमान लगाने के लिए एक उपयुक्त गैजेट है। इसके अलावा, एक ही डिवाइस भी उपयोगकर्ता को घटना प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण (PAR) तीव्रता का सटीक माप लेने में सक्षम बनाता है।

Introduction

कैनोपी कई जैविक, भौतिक, रासायनिक और पारिस्थितिक प्रक्रियाओं की लोकी हैं। उनमें से अधिकांश चंदवा संरचनाओं से प्रभावित होते हैं1. इसलिए, सटीक, तेजी से, गैर-विनाशकारी, और सीटू वनस्पति चंदवा परिमाणीकरण में विश्वसनीय जल विज्ञान, कार्बन और पोषक तत्व ों के साइकिल चालन, और वैश्विक जलवायु परिवर्तन2,3से जुड़े अध्ययनों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए महत्वपूर्ण है। चूंकि पत्तियां या सुई वायुमंडल और वनस्पति4के बीच एक सक्रिय इंटरफ़ेस का प्रतिनिधित्व करती हैं, इसलिए महत्वपूर्ण चंदवा संरचनात्मक विशेषताओं में से एक पत्ती क्षेत्र सूचकांक (एलएआई)5है, जिसे क्षैतिज भूमि सतह क्षेत्र या व्यक्तियों के लिए मुकुट प्रक्षेपण की प्रति इकाई कुल हरी पत्ती सतह क्षेत्र के आधे के रूप में परिभाषित किया गया है, जिसे एम2 प्रति मीटर2 में एक आयामरहित चर6के रूप में व्यक्त किया गयाहै। 7

विभिन्न पारिस्थितिकी प्रणालियों में स्थलीय एलएआई और उनके पेशेवरों और विपक्षों का आकलन करने के लिए विभिन्न उपकरणों और पद्धतिगत दृष्टिकोणों को पहले ही प्रस्तुत किया जा चुका है8,9,10,11,12,13,14,15. एलएआई अनुमान विधियों की दो मुख्य श्रेणियां हैं: प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष (अधिक जानकारी के लिए व्यापक समीक्षाएं8,9,10,11,12 देखें)। मुख्य रूप से वन स्टैंड में उपयोग किया जाता है, जमीन-आधारित एलएआई अनुमान नियमित रूप से प्रत्यक्ष एलएआई निर्धारण की कमी के कारण अप्रत्यक्ष ऑप्टिकल तरीकों का उपयोग करके प्राप्त किए जाते हैं, लेकिन वे आमतौर पर समय लेने वाली, श्रम-गहनऔर विनाशकारी विधि9,10, 12,16का प्रतिनिधित्व करते हैं। इसके अलावा, अप्रत्यक्ष ऑप्टिकल तरीके एलएआई को अधिक आसानी से संबंधित मापदंडों को मापने से प्राप्त करते हैं (इसकी समय-मांग और श्रम-तीव्र प्रकृति के दृष्टिकोण से)17,जैसे कि चंदवा के ऊपर और नीचे घटना विकिरण के बीच का अनुपात और चंदवा अंतराल का परिमाणीकरण14। यह स्पष्ट है कि संयंत्र चंदवा विश्लेषकों को भी व्यापक रूप से उपग्रह एलएआई पुनर्प्राप्ति18को मान्य करने के लिए इस्तेमाल किया गया है; इसलिए, इसे एलपी 110 तुलना के लिए एक मानक माना गया है (नियोजित उपकरणों के बारे में अधिक जानकारी के लिए सामग्री की तालिका देखें)।

एलपी 110, शुरू में स्व-निर्मित सरल साधन ALAI-02D 19 और बाद मेंLP 100 20के एक अद्यतन संस्करण के रूप में, प्लांट कैनोपी विश्लेषकों के लिए एक करीबी प्रतियोगी के रूप में विकसित किया गया था। अप्रत्यक्ष ऑप्टिकल विधियों के प्रतिनिधि के रूप में, डिवाइस हाथ से आयोजित, हल्के, बैटरी संचालित है, सेंसर और डेटा-लकड़हारा के बीच केबल कनेक्शन की किसी भी आवश्यकता के बिना जो एक बुलबुला स्तर के बजाय डिजिटल इंक्लिनोमीटर का उपयोग करता है और तेजी से और अधिक सटीक स्थिति और मूल्य पढ़ने में सक्षम बनाता है। इसके अलावा, डिवाइस को तत्काल रीडआउट को नोट करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। इस प्रकार, क्षेत्र में डेटा एकत्र करने के लिए आवश्यक समय अनुमान लगभग 1/3 द्वारा प्लांट कैनोपी विश्लेषक की तुलना में एलपी 110 के लिए कम है। किसी कंप्यूटर पर रीडआउट के निर्यात के बाद, डेटा बाद के प्रसंस्करण के लिए उपलब्ध हैं। डिवाइस नीले प्रकाश तरंग दैर्ध्य (यानी, 380-490 एनएम)21, 22के भीतर एक एलएआई गणना करने के लिए एक एलएआई सेंसरका उपयोग करके विकिरण रिकॉर्ड करता है। LAI सेंसर को 16° (Z-अक्ष) और 112° (X-अक्ष) दृश्य के क्षेत्रों(चित्रा 1)के साथ एक अपारदर्शी प्रतिबंध टोपी द्वारा नकाबपोश किया गया है। इस प्रकार, प्रकाश संचरण को जमीन की सतह (यानी, जेनिथ कोण 0 डिग्री) पर लंबवत रूप से आयोजित डिवाइस का उपयोग करके नोट किया जा सकता है, या 0 डिग्री, 16 डिग्री, 32 डिग्री, 48 डिग्री और 64 डिग्री के पांच अलग-अलग कोणों पर भी चंदवा तत्वों के झुकाव को कम करने में सक्षम होने के लिए।

Figure 1
चित्रा 1:LP 110 की भौतिक विशेषताएं। मेनू कुंजी उपयोगकर्ता को पूरे प्रदर्शन में ऊपर और नीचे शिफ्ट करने में सक्षम बनाती है, और सेट बटन एंटर कुंजी(ए)के रूप में कार्य करता है। विभिन्न झुकाव कोणों (साइड व्यू के कारण ±8) के तहत जेनिथ दृश्य और क्षैतिज दृश्य एलपी 110 से 112 डिग्री(बी)के लिए संयंत्र चंदवा विश्लेषक (restrictors द्वारा संशोधित) के समान तय किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

एलएआई सेंसर की उच्च संवेदनशीलता के कारण, इसके सीमित क्षेत्र के दृश्य, इन-बिल्ट डिजिटल इंक्लिनोमीटर, बटन प्रेस के बिना ध्वनि द्वारा इंगित सही स्थिति में पढ़ने के मूल्यों के स्वचालित लॉगिंग के कारण, नया उपकरण संकीर्ण घाटियों पर या यहां तक कि आकाश की स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला को मापने के लिए व्यापक वन सड़कों पर ऊपर-चंदवा रीडिंग के लिए भी उपयुक्त है। इसके अलावा, यह अपेक्षाकृत उच्च पुनर्जनन के ऊपर परिपक्व स्टैंड कैनोपी के परिमाणीकरण को सक्षम बनाता है, और यह प्लांट कैनोपी विश्लेषक की तुलना में विकिरण मूल्यों की उच्च सटीकता प्राप्त करता है। इसके अलावा, एलपी 110 की कीमत प्लांट कैनोपी विश्लेषक के लगभग 1/4 के बराबर है। Contrariwise, घने में LP 110 का उपयोग (यानी, 7.88 से अधिक स्टैंड स्तर पर LAIe)23 या घास के मैदान के रूप में बहुत कम कैनोपी सीमित है।

एलपी 110 दो ऑपरेटिंग मोड के भीतर काम कर सकता है: (i) एक एकल सेंसर मोड नीचे-चंदवा और संदर्भ रीडिंग दोनों को ले रहा है (अध्ययन किए गए चंदवा के ऊपर या विश्लेषण किए गए वनस्पति के आसपास के क्षेत्र में स्थित पर्याप्त रूप से व्यापक समाशोधन में) एक ही उपकरण के साथ लिए गए पहले, बाद में, या नीचे-चंदवा माप के दौरान किया गया और (ii) नीचे-चंदवा रीडिंग लेने के लिए पहले उपकरण का उपयोग करके एक दोहरी सेंसर मोड, जबकि दूसरा एक नियमित पूर्वनिर्धारित समय अंतराल (10 से 600 सेकंड तक) के भीतर स्वचालित रूप से लॉग इन संदर्भ रीडिंग के लिए नियोजित है। LP 110 को एक संगत GPS डिवाइस के साथ मिलान किया जा सकता है (सामग्री की तालिकादेखें) ऊपर उल्लिखित दोनों मोड के लिए प्रत्येक नीचे-चंदवा माप बिंदु के निर्देशांक को रिकॉर्ड करने के लिए।

प्रभावी पत्ती क्षेत्र सूचकांक (LAIe)24 clumping सूचकांक प्रभाव को शामिल करता है और अध्ययन वनस्पति चंदवा25के ऊपर और नीचे लिए गए सौर बीम विकिरण के माप से व्युत्पन्न किया जा सकता है। इस प्रकार, निम्नलिखित LAIe गणना के लिए, संप्रेषण (टी) की गणना विकिरण से की जानी चाहिए, दोनों चंदवा (आई) के नीचे प्रेषित और एलपी 110 डिवाइस द्वारा मापी गई वनस्पति(आईओ)के ऊपर की घटना।

t = I / I0 (1)

चूंकि विकिरण तीव्रता तेजी से कम हो जाती है क्योंकि यह वनस्पति चंदवा से गुजरती है, इसलिए एलएआईई की गणना बीयर-लैम्बर्ट विलुप्त होने के कानून के अनुसार की जा सकती है जिसे मॉन्सी और सैकी9,26 द्वारा संशोधित किया गयाहै।

LAIe = - ln (I / I0) x k-1 (2),

जहां, k विलुप्त होने का गुणांक है। विलुप्त होने का गुणांक प्रत्येक तत्व के आकार, अभिविन्यास और वनस्पति चंदवा में स्थिति को दर्शाता है, जिसमें ज्ञात चंदवा तत्व झुकाव और दृश्य दिशा9,12होती है। k गुणांक (समीकरण 2 देखें) पत्ते द्वारा विकिरण के अवशोषण पर निर्भर करता है, और यह चंदवा तत्वों के रूपात्मक मापदंडों, उनकी स्थानिक व्यवस्था और ऑप्टिकल गुणों के आधार पर पौधों की प्रजातियों के बीच भिन्न होता है। चूंकि विलुप्त होने का गुणांक आमतौर पर 0.59,27के आसपास उतार-चढ़ाव करता है, इसलिए समीकरण 2 को सरल ीकृत किया जा सकता है जैसा कि लैंग एट अल द्वारा प्रस्तुत किया गयाहै।

एक विषम चंदवा में

LAIe = 2 x | Equation 1 ln t| (3),

नहीं तो

एक सजातीय चंदवा में

LAIe = 2 x |ln T| (4),

जहां, टी: प्रत्येक नीचे-चंदवा माप बिंदु पर संचरण है, और टी: मापा ट्रांसेक्ट या स्टैंड प्रति सभी टी मूल्यों का औसत संचरण है।

वन स्टैंड में,LAIe को वास्तविक LAI मान प्राप्त करने के लिए29,30, 31, 32, 33,34शूट के भीतर आत्मसात उपकरण के एक clumping प्रभाव के कारण आगे सही किया जाना चाहिए।

प्रोटोकॉल मध्य यूरोपीय शंकुधारी वन स्टैंड के एक चयनित उदाहरण में LAIe का अनुमान लगाने के लिए LP 110 ऑप्टिकल डिवाइस के व्यावहारिक उपयोग के लिए समर्पित है (साइट, संरचनात्मक और डेंड्रोमेट्रिक विशेषताओं के लिए तालिका 2 और तालिका 3 देखें)। इस उपकरण का उपयोग करके एक वनस्पति चंदवा में LAIe अनुमान प्रकाश संश्लेषक रूप से सक्रिय विकिरण और चंदवा अंतराल अंश के संचरण से संबंधित एक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली ऑप्टिकल विधि पर आधारित है। पेपर का उद्देश्य नए एलपी 110 ऑप्टिकल डिवाइस का उपयोग करके एलएआईई अनुमान लगाने के लिए एक व्यापक प्रोटोकॉल प्रदान करना है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

नोट:: नियोजित फ़ील्ड माप लेने के लिए शुरू करने से पहले, पर्याप्त रूप से LP 110 डिवाइस की बैटरी चार्ज करें। उपकरण (USB कनेक्टर, चित्रा 1देखें) और संलग्न केबल के माध्यम से कंप्यूटर से कनेक्ट करें। बैटरी स्थिति डिवाइस डिस्प्ले के बाएं-ऊपरी कोने में दिखाई जाती है।

1. माप से पहले अंशांकन

नोट:: LP 110 के लिए, प्रत्येक फ़ील्ड माप अभियान को प्रारंभ करने से पहले LAI सेंसर और इन-बिल्ट इनक्लिनोमीटर अंशांकन का एक डार्क अंशांकन निष्पादित करें।

  1. LAI सेंसर के अंधेरे अंशांकन
    1. कम से कम 1 सेकंड के लिए सेट कुंजी को दबाकर और पकड़कर उपकरण को चालू करें।
      नोट:: सेट करें बटन Enter कुंजी के रूप में कार्य करता है।
    2. सेटिंग्स का चयन करें (मेनू कुंजी ऊपर और नीचे स्थानांतरित करने की अनुमति देता है) और सेट > लाई कैल दबाएं,सेट कुंजी दबाएं, और फिर यह देखने के लिए जांचें कि क्या एलएआई अंशांकन स्थिरांक 1 (यानी, सी = 1.0) पर तय किया गया है; यदि नहीं, तो स्थिरांक को 1.0 पर समायोजित करने के लिए सेट कुंजी को बार-बार दबाएं और मुख्य मेनू पर वापस लौटें (मेनू | दबाएँ | वापस करें सेट करें)।
      नोट:: एकल सेंसर मोड का उपयोग कर LAI माप लेते समय (अनुभाग 2 देखें), सभी मापों के लिए 1.0 का एक स्थिर मान अनुशंसित है।
    3. सेटिंग्स का चयन करें और सेट | दबाएँ लाई शून्य | सेट करें| उदाहरण के लिए, पूरी अंशांकन प्रक्रिया के दौरान प्रकाश हस्तक्षेप से बचने के लिए एक अपारदर्शी कपड़ा या हथेली का उपयोग करके एलएआई सेंसर को पूरी तरह से कवर करें। इसके बाद, प्रदर्शन पर प्रकट होने वाले शून्य मान को बनाए रखने के लिए सेट कुंजी दबाएँ।
    4. मुख्य मेनू पर वापस जाने के लिए वापसी का चयन किए जाने तक मेनू कुंजी को बार-बार दबाएँ, और तब सेट कुंजी दबाएँ.
  2. इंक्लिनोमीटर अंशांकन
    नोट: प्रत्येक LP 110 डिवाइस रीडिंग के सही झुकाव कोण को सुनिश्चित करने के लिए एक अंतर्निहित इलेक्ट्रॉनिक inclinometer के साथ सुसज्जित है। आंतरिक इंक्लिनोमीटर को पानी के स्तर का उपयोग करके (फिर से) कैलिब्रेट किया जाना चाहिए।
    1. ऊर्ध्वाधर अंशांकन
      1. यदि डिवाइस बंद है, तो उपकरण को चालू करने के लिए कम से कम 1 s के लिए सेट कुंजी दबाए रखें।
      2. सेटिंग्स का चयन करें और सेट | दबाएँ ऊर्ध्वाधर कैल. | इलेक्ट्रॉनिक inclinometer को सक्रिय करने के लिए सेट करें।
      3. डिवाइस को लंबवत रूप से पकड़ें और उपकरण के साथ इसके पार्श्व पक्ष पर पानी का स्तर रखें।
      4. X-अक्ष के लिए शून्य या क्लोज-टू-जीरो मान प्राप्त करने के लिए पानी के स्तर के बुलबुले के अनुसार डिवाइस को बाईं या दाईं ओर संतुलित करें। यदि नहीं, तो X-अक्ष के लिए शून्य पढ़ने तक रीडिंग को समायोजित करने के लिए सेट करें कुंजी दबाएँ.
      5. ऊर्ध्वाधर अंशांकन को पूरा करने के लिए डिवाइस के पीछे की ओर पानी के स्तर को रखें।
      6. डिवाइस को फिर से बाईं या दाईं ओर झुकाएं और जांचें कि डिवाइस प्रदर्शन X-अक्ष के लिए शून्य पढ़ता है या नहीं।
      7. एक्स-अक्ष के लिए शून्य-कोण की स्थिति को पकड़ो और साथ ही साथ डिवाइस को पानी के स्तर के बुलबुले के अनुसार आगे या पीछे की ओर झुकाएं (जेड-अक्ष) करें, जिससे एक्स-अक्ष कोण मान को शून्य या शून्य के करीब रखना सुनिश्चित हो सके।
      8. यह देखने के लिए जाँचें कि क्या Z-अक्ष पठन शून्य के बराबर है या शून्य तक पहुँचता है. यदि नहीं, तो सेट कुंजी को दबाए रखें और X- और Z-अक्षदोनों के लिए शून्य रीडिंग सेट करने के लिए डिवाइस को पुन: कैलिब्रेट करें.
      9. मुख्य मेनू पर वापस जाने के लिए वापसी का चयन किए जाने तक मेनू कुंजी को बार-बार दबाएँ, और तब सेट कुंजी दबाएँ.
    2. क्षैतिज अंशांकन
      1. सेटिंग्स का चयन करें और सेट | दबाएँ क्षैतिज कैल | इलेक्ट्रॉनिक inclinometer ट्रिगर करने के लिए सेट करें।
      2. डिवाइस को क्षैतिज रूप से पकड़ो। फिर, डिवाइस के पीछे की ओर पानी के स्तर को रखें।
      3. पानी के स्तर बुलबुले के अनुसार क्षैतिज स्थिति में डिवाइस को समतल करें। उपकरण को क्रमशः एक्स- और वाई-अक्षों के साथ बाईं या दाईं ओर और ऊपर या नीचे झुकाएं।
      4. दोनों जल स्तर के बुलबुले के अनुसार सही सेंसर स्थिति प्राप्त करने के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए जांचें कि वाई-अक्ष के लिए रीडिंग शून्य या शून्य के करीब है। यदि नहीं, तो उपकरण की क्षैतिज स्थिति को पुन: कैलिब्रेट करने के लिए सेट कुंजी दबाएँ।
      5. मुख्य मेनू पर वापस जाने के लिए वापसी का चयन किए जाने तक मेनू कुंजी को बार-बार दबाएँ, और तब सेट कुंजी दबाएँ.

2. LAIe अनुमान के लिए एकल सेंसर मोड

  1. यदि डिवाइस बंद है, तो इंस्ट्रूमेंट को चालू करने के लिए कम से कम 1 s के लिए सेट कुंजी दबाएँ।
  2. चरण 1.1 और 1.2 के अनुसार प्रत्येक फ़ील्ड माप अभियान शुरू करने से पहले उपकरण को कैलिब्रेट करें।
    नोट:: अंशांकन पहले से ही किया गया है, तो चरण 2.3 करने के लिए छोड़ दें।
  3. इसके बाद, वर्तमान दिनांक और समय सेट करें (मेनू कुंजी को बार-बार दबाकर मुख्य मेनू में सेटिंग्स ढूँढें. उसके बाद, सेट | दबाएँ समय; सेट बटन को फिर से दबाएं) और मुख्य मेनू पर वापस जाएं (वापस करें का चयन करें और सेट कुंजी रखें)।
    नोट:: एक सटीक समय सेटिंग के लिए, प्रासंगिक सॉफ़्टवेयर में प्रदर्शित के रूप में कंप्यूटर के साथ समय का मिलान करें (अनुलग्न केबल के माध्यम से कंप्यूटर के लिए LP 110 डिवाइस कनेक्ट करें। सॉफ़्टवेयर खोलें, सेटअप | दबाएँ डिवाइस ID | डिवाइस| चुनें और ऑनलाइन नियंत्रण | दबाएँ समय| उसके बाद, कंप्यूटर समय के साथ सिंक्रनाइज़ करें विकल्प पर टिक करें और संपादित करेंदबाएँ)।
  4. सेटिंग का उपयोग करके उपकरण को एकल कोण माप मोड पर सेट करें। सेट | दबाएँ कोण | | सेट करें एकल (मेनू कुंजी का उपयोग करके पुष्टि करें) और मुख्य मेनू पर लौटें (वापस जाएँ का चयन करें और सेट कुंजी रखें).
    1. यदि पत्ती कोण झुकाव का अनुमान लगाने की आवश्यकता है, तो बहु-कोण माप मोड सेट करें। सेटिंग्स | कोण | मल्टी (मेनू बटन दबाएं) और मुख्य मेनू पर लौटें (वापसी का चयन करें और सेट कुंजी रखें)।
  5. यदि माप की स्थिति से संबंधित रिकॉर्ड की आवश्यकता है, तो प्रासंगिक जीपीएस डिवाइस को चालू करें (विस्तृत निर्देशों और सामग्री की तालिकाके लिए नीचे दिए गए अनुभागों को देखें); यदि नहीं, तो चरण 2.6 पर जाएँ।
    1. यह सुनिश्चित करने के लिए जाँचें कि डिवाइस का समय कंप्यूटर से मेल खाता है.
      नोट:: समय सही ढंग से अध्ययन किए गए स्थान पर समय क्षेत्र को प्रतिबिंबित करने के लिए सेट किया जाना चाहिए।
    2. जीपीएस डिवाइस पर स्विच करें और वर्तमान स्थिति मिलने तक एक पल प्रतीक्षा करें। जीपीएस डिवाइस के प्रदर्शन पर स्थान की जाँच करें।
      नोट: परिशुद्धता अध्ययन की गई वनस्पति के चंदवा के घनत्व पर आकस्मिक है।
    3. सभी फ़ील्ड माप लेते समय LP 110 और GPS डिवाइस दोनों को ले जाएं।
    4. सभी फ़ील्ड माप लेने के बाद, दोनों उपकरणों को कंप्यूटर से कनेक्ट करें, डाउनलोड करें, और LP 110 मैनुअल और उपयोगकर्ता मार्गदर्शिका, ऑपरेशन निर्देश अनुभाग35के अनुसार प्रासंगिक सॉफ़्टवेयर (सामग्री की तालिकादेखें) में डेटा को संसाधित करें।
  6. एक खुले क्षेत्र में या मापा वनस्पति के ऊपर एक संदर्भ माप लें (यानी, एक उपरोक्त-चंदवा पढ़ना)। धूप के मौसम में, प्रकाश को सीधे दृश्य प्रतिबंध कप में प्रवेश करने से रोकें (चित्रा 1देखें)।
    नोट: एकल सेंसर माप मोड के लिए, गलत विकिरण मान प्राप्त करने से बचने के लिए मानक बादल के दौरान, सूर्योदय से पहले, या सूर्यास्त के बाद(चित्रा 2)के दौरान निरंतर प्रकाश परिस्थितियों के तहत ऊपर और नीचे-चंदवा रीडिंग दोनों लें।

Figure 2
चित्रा 2: LP110 का उपयोग कर LAIe माप लेने के लिए इष्टतम मौसम की स्थिति। एलपी 110 का उपयोग करते समय इष्टतम मौसम की स्थिति समान रूप से बादल छाए हुए आकाश होते हैं, जिनमें कोई प्रत्यक्ष सौर विकिरण(ए)नहीं होता है, या सूर्योदय से पहले या सूर्यास्त(बी)के बाद उपयोग किया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. मुख्य मेनू में मापन का चयन करें (सेट कुंजी दबाएँ), और तब लाई रेफरीचुनें. सेट कुंजी को दबाने के बाद, संदर्भ माप मोड सक्रिय है।
    नोट:: वर्तमान विकिरण मान प्रदर्शन पर प्रकट होता है। यह मान अभी तक डिवाइस की आंतरिक स्मृति में संग्रहीत नहीं है (माप मोड इस समय ट्रिगर किया गया है)।
  2. इसके बाद, सही LAI सेंसर स्थिति (यानी, जेनिथ कोण 0°) के लिए खोज शुरू करने के लिए सेट कुंजी को फिर से दबाएं, और अंतर्निहित इंक्लिनोमीटर और ध्वनि संकेतक दोनों को सक्रिय करने के लिए।
    नोट:: साथ ही, LAI सेंसर की वर्तमान स्थिति X- और Z-अक्षदोनों के लिए प्रदर्शन पर प्रकट होता है।
  3. इसके बाद, डिवाइस को जमीन पर लंबवत रूप से पकड़ें और सुनिश्चित करें कि एलएआई सेंसर को जेनिथ की ओर इंगित किया गया है।
    नोट:: ध्वनि सूचक वॉल्यूम में बढ़ जाती है क्योंकि यह सही जेनिथ कोण तक पहुंचता है।
  4. प्रदर्शन की जाँच करें, उपकरण को बाईं ओर और दाईं ओर, और आगे और पीछे दोनों ओर झुकाएं। संदर्भ मान स्वचालित रूप से अधिग्रहित किया जाता है और तुरंत संग्रहीत किया जाता है जब एक्स- और जेड-अक्ष दोनों द्वारा परिभाषित जेनिथ कोण शून्य या 5 से कम तक पहुंच जाता है (बीपिंग टोन बंद हो जाता है)।
    नोट: सही स्थिति को ध्यान में रखते हुए एक बहुत ही संकीर्ण सीमा (यानी, मिमी) में प्राप्त किया जाना चाहिए, यह चरण थकाऊ हो सकता है।
  1. संदर्भ माप (ओं) लेने के बाद, मेनू कुंजी दबाकर माप मेनू पर लौटें। फिर, चंदवा के नीचे प्रेषित विकिरण के स्तर को मापना शुरू करें।
    1. नीचे-चंदवा रीडिंग लेने के लिए पदों को परिभाषित करें और डिवाइस के एलएआई सेंसर का उपयोग करके प्रकाश संचरण मूल्य माप लेना शुरू करें।
      नोट: विभिन्न चंदवा संरचनाओं में LAIe क्षेत्र माप के पैटर्न का विस्तार से उल्लेख किया गया है Černé et al.36 और Fleck et al.37द्वारा।
    2. माप मेनू में लाई का चयन करें। चंदवा के नीचे संचरित विकिरण माप लेने के लिए मोड को सक्रिय करने के लिए सेट कुंजी दबाएँ।
      नोट:: वर्तमान विकिरण मान प्रदर्शन पर प्रकट होता है। यह मान अभी तक डिवाइस की आंतरिक स्मृति में संग्रहीत नहीं है (माप मोड इस समय ट्रिगर किया गया है)।
    3. नीचे-चंदवा रीडिंग रिकॉर्ड करने के लिए सेट कुंजी को फिर से दबाएँ. इन-बिल्ट इंक्लिनोमीटर और ध्वनि संकेतक को सही एलएआई सेंसर स्थिति (यानी, जेनिथ कोण 0 डिग्री) प्राप्त करने के लिए ट्रिगर किया जाता है।
      नोट:: साथ ही, LAI सेंसर की वर्तमान स्थिति X- और Z-अक्षदोनों के लिए प्रदर्शन पर प्रकट होता है।
    4. इसके बाद, डिवाइस को जमीन पर लंबवत रूप से पकड़ें और सुनिश्चित करें कि एलएआई सेंसर को जेनिथ की ओर इंगित किया गया है।
      नोट:: ध्वनि सूचक वॉल्यूम में बढ़ जाती है क्योंकि यह सही जेनिथ कोण तक पहुंचता है।
    5. प्रदर्शन की जाँच करें, उपकरण को बाईं ओर और दाईं ओर, और आगे और पीछे दोनों ओर झुकाएं। सभी नीचे-चंदवा रीडिंग स्वचालित रूप से अधिग्रहित और संग्रहीत किए जाते हैं, एक बार एक्स- और जेड-अक्ष दोनों द्वारा परिभाषित जेनिथ कोण शून्य या 5 से कम तक पहुंच जाता है (बीपिंग टोन बंद हो जाता है)।
      नोट: सही स्थिति को ध्यान में रखते हुए एक बहुत ही संकीर्ण सीमा (मिमी) में प्राप्त किया जाना चाहिए, यह चरण थकाऊ हो सकता है।
  2. 2.7.3-2.7.5 चरणों का पालन करते हुए वनस्पति चंदवा के नीचे संचरित विकिरण के आगे माप लेने के साथ आगे बढ़ें।
    नोट: संदर्भ रीडिंग भी नीचे-चंदवा माप के बीच कभी भी लिया जा सकता है। उदाहरण के लिए, प्रत्येक transact को पूरा करने के बाद, मेनू बटन दबाएँ, लाई रेफरी का चयन करें (सेट कुंजी पकड़ो) और चरण 2.6.2-2.6.4 के अनुसार जारी रखें. नीचे-चंदवा माप के दौरान लिया गया अधिक ऊपर-चंदवा रीडिंग, संदर्भ गणना की अधिक सटीकता।
  3. नीचे-चंदवा माप लेने के तुरंत बाद (मेनू बटन दबाएं, लाई रेफरी का चयन करें और सेट कुंजी को पकड़ें), अंतिम संदर्भ मान प्राप्त करने के लिए एक खुले क्षेत्र में विकिरण का माप लें, चरणों 2.6.2 का पालन करें। 2.6.4 के लिए।
  4. मुख्य मेनू पर वापस जाने के लिए वापसी का चयन किए जाने तक मेनू कुंजी को बार-बार दबाएँ, और तब सेट करें बटन दबाएँ.
  5. प्रत्येक माप के बाद, डेटा डिवाइस की आंतरिक स्मृति में संग्रहीत किया जाता है। किसी भी डेटा को मिटाए बिना डिवाइस को सुरक्षित रूप से बंद करने के लिए कम से कम 1 s के लिए मेनू बटन दबाए रखें।
  6. उपकरण को कंप्यूटर से कनेक्ट करें; डाउनलोड करें और डेटा को संसाधित करें। फ़ील्ड माप और LAIe परिकलन का एक उदाहरण अनुभाग 4 में वर्णित है।

3. LAIe का अनुमान लगाने के लिए दोहरी सेंसर मोड

  1. कम से कम 1 s के लिए सेट कुंजी पकड़कर दोनों उपकरणों को चालू करें।
    नोट: Instrument_1 और Instrument_2 क्रमशः उपरोक्त- (संदर्भ) और नीचे-चंदवा रीडिंग के लिए नामित हैं। दोहरे सेंसर माप मोड में, एक डिवाइस (Instrument_1) को एक खुले क्षेत्र में एक तिपाई पर लगाया जाता है (या चंदवा के ऊपर एक जलवायु मस्तूल के शीर्ष पर), जबकि दूसरा (Instrument_2) संचारित विकिरण के नीचे-चंदवा माप लेने के लिए कार्य करता है। Instrument_1 स्वचालित रूप से एक पूर्वनिर्धारित समय अंतराल (10 s से 600 s तक) में संदर्भ संकेत लॉग इन करता है। यह दृष्टिकोण संदर्भ डेटा की एक महत्वपूर्ण राशि एकत्र करता है, इस प्रकार व्यक्तिगत नीचे-चंदवा माप के लिए संदर्भ मूल्यों की गणना करते समय सटीकता में वृद्धि करता है।
  2. दोनों उपकरणों की वर्तमान दिनांक और समय सेट करें (मेनू बटन को बार-बार दबाकर मुख्य मेनू में सेटिंग्स ढूँढें. उसके बाद, सेट | दबाएँ समय | सेट करें| मुख्य मेनू पर वापस जाएँ (वापस जाएँ चुनें और सेट कुंजी दबाए रखें).
    नोट:: एक सटीक समय सेटिंग के लिए, समय का मिलान कंप्यूटर के साथ के रूप में प्रासंगिक सॉफ़्टवेयर में प्रदर्शित (अनुलग्न केबल के माध्यम से कंप्यूटर के लिए डिवाइस कनेक्ट करें। सॉफ़्टवेयर खोलें, और उसके बाद सेटअप | दबाएँ डिवाइस ID | डिवाइस| अगला, चुनें और ऑनलाइन नियंत्रण | दबाएँ समय| कंप्यूटर समय के साथ सिंक्रनाइज़ करें विकल्प पर टिक करें और संपादित करें दबाएँ).
  3. इसके बाद, दोनों उपकरणों को एकल कोण माप मोड पर सेट करें। सेटिंग्स का चयन करें (सेट कुंजी होल्ड करें) | कोण | | सेट करें एकल (मेनू कुंजी के साथ पुष्टि करें). मुख्य मेनू पर वापस जाएँ (वापस जाएँ चुनें और सेट कुंजी दबाए रखें).
    1. यदि अध्ययन किए गए वनस्पति चंदवा के भीतर पत्ती कोण झुकाव का अनुमान लगाने की आवश्यकता है, तो बहु-कोण माप मोड के लिए Instrument_2 (नीचे-चंदवा रीडिंग) सेट करें। सेटिंग्स का चयन करें (कुंजी सेट करें दबाएँ) | कोण (सेट बटन दबाएँ). अगला, मल्टी चुनें (मेनू कुंजी के साथ पुष्टि करें), और फिर मुख्य मेनू पर लौटें (वापस जाएँ चुनें और सेट कुंजी दबाए रखें).
  4. यदि नीचे-चंदवा माप की स्थिति से संबंधित एक रिकॉर्ड की आवश्यकता है, तो प्रासंगिक जीपीएस डिवाइस को चालू करें (विस्तृत निर्देशों और सामग्री की तालिकाके लिए नीचे दिए गए अनुभागों को देखें); यदि नहीं, तो चरण 3.5 पर जाएँ।
    1. सुनिश्चित करें कि नीचे-चंदवा रीडिंग (Instrument_2) लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले डिवाइस पर प्रदर्शित समय कंप्यूटर से मेल खाता है।
      नोट:: समय सही ढंग से अध्ययन किए गए स्थान पर समय क्षेत्र को प्रतिबिंबित करने के लिए सेट किया जाना चाहिए।
    2. जीपीएस डिवाइस पर स्विच करें और वर्तमान स्थिति मिलने तक एक पल के लिए प्रतीक्षा करें। GPS डिवाइस पर प्रदर्शित स्थान की जाँच करें.
      नोट: परिशुद्धता अध्ययन की गई वनस्पति के चंदवा के घनत्व पर आकस्मिक है।
    3. नीचे-चंदवा रीडिंग (Instrument_2) लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले एलपी 110 और सभी फ़ील्ड माप लेते समय जीपीएस डिवाइस दोनों को ले जाएं।
    4. सभी फ़ील्ड माप लेने के बाद, दोनों उपकरणों (Instrument_2 और GPS डिवाइस) को कंप्यूटर से कनेक्ट करें। डाउनलोड करें और प्रासंगिक सॉफ़्टवेयर में डेटा को संसाधित करें (सामग्री की तालिकादेखें) LP 110 मैनुअल और उपयोगकर्ता गाइड, ऑपरेशन निर्देश अनुभाग35के अनुसार।
  5. अनुभाग 1.1 और 1.2 के अनुसार प्रत्येक फ़ील्ड माप अभियान शुरू करने से पहले दोनों उपकरणों को कैलिब्रेट करें।
    नोट:: अंशांकन पहले से ही किया गया है, तो चरण 3.5.1 करने के लिए छोड़ दें।
    1. एलएआई सेंसर और इन-बिल्ट इनक्लिनोमीटर दोनों को कैलिब्रेट करने के बाद, दोनों एलपी 110 उपकरणों (Instrument_1 और Instrument_2) को एक-दूसरे के साथ कैलिब्रेट करें।
      1. दोनों उपकरणों के लिए, मुख्य मेनू में सेटिंग्स का चयन करें (सेट कुंजी दबाएं) और लाई अंशांकन चुनें (सेट बटन दबाएं)। इसके बाद, ऊर्ध्वाधर स्थिति में एक क्षैतिज विमान में दोनों उपकरणों को पकड़ें, और Instrument_2 पर डिवाइस की स्क्रीन पर दर्शाए गए समान मानों को प्राप्त करने के लिए Instrument_1 (संदर्भ रीडिंग) पर सेट कुंजी को बार-बार दबाकर स्थिर मान (प्रदर्शन पर C के रूप में चिह्नित) को समायोजित करें। फिर, मेनू बटन दबाएँ और मुख्य मेनू पर वापस जाएँ (वापस जाएँ चुनें और सेट कुंजी दबाए रखें).
  6. धूप के मौसम में, सभी ऊपर-चंदवा रीडिंग लेते समय दृश्य प्रतिबंध कप में प्रवेश करने से सीधे सूर्य के प्रकाश को रोकें (चित्रा 1देखें)।
    नोट: दोहरी सेंसर माप मोड के लिए, गलत विकिरण मान प्राप्त करने से बचने के लिए मानक बादल के साथ, सूर्योदय से पहले, या सूर्यास्त के बाद(चित्रा 2)के साथ निरंतर प्रकाश स्थितियों के तहत ऊपर और नीचे-चंदवा रीडिंग दोनों लें।
  7. Instrument_1 को लंबवत रूप से या तो एक खुले क्षेत्र में रखे गए तिपाई से या अध्ययन किए गए चंदवा के ऊपर (उदाहरण के लिए, जलवायु मस्तूल के शीर्ष पर) से जोड़ें।
    नोट:: यह डिवाइस लगातार संदर्भ मान (यानी, ऊपर-चंदवा रीडिंग) रिकॉर्ड करेगा।
    1. सबसे पहले, मुख्य मेनू में सेटिंग्स का चयन करें (कुंजी सेट करें दबाएँ), और तब स्वत: अंतराल चुनें (फिर से सेट कुंजी दबाएँ). अगला, बार-बार सेट कुंजी दबाएँ, और तब संदर्भ मानों को स्वचालित रूप से लॉग इन करने के लिए आवश्यक अंतराल का चयन करने के लिए मेनू बटन दबाए रखें (10 से 600 s तक).
      नोट:: यदि प्रकाश की स्थिति तेजी से परिवर्तित माप की सटीकता बढ़ाने के लिए स्वचालित रूप से संदर्भ रीडिंग लॉग करने के लिए एक छोटा समय अंतराल सेट करें।
    2. मेनू कुंजी दबाएँ, वापसीका चयन करें, और मुख्य मेनू पर वापस जाने के लिए सेट बटन दबाए रखें.
    3. बाद में, मुख्य मेनू में मापन का चयन करने के लिए मेनू बटन (सेट कुंजी दबाए रखें) को बार-बार दबाएँ। फिर, सही LAI सेंसर स्थिति (यानी, जेनिथ कोण 0°) के लिए खोज शुरू करने के लिए ऑटो लाई रेफरी (सेट कुंजी दबाएँ) चुनें।
      नोट:: वर्तमान विकिरण मान प्रदर्शन पर प्रकट होता है। यह मान अभी तक डिवाइस की आंतरिक स्मृति में संग्रहीत नहीं है (माप मोड इस समय ट्रिगर किया गया है)।
    4. प्रदर्शन की जाँच करें, उपकरण को बाईं ओर और दाईं ओर, और आगे और पीछे दोनों ओर झुकाएं। X- और Z-अक्षों द्वारा परिभाषित जेनिथ कोण तक पहुंचने के बाद शून्य या 5 के मान से कम (यानी, X- और Z-अक्ष दोनों 5 के मान से नीचे), डिवाइस को ऊपर उल्लिखित आवश्यक स्थिति पर मजबूती से ठीक करें, और फिर सेट कुंजी दबाएं।
      नोट:: इस चरण से, संदर्भ मान (यानी, ऊपर-चंदवा रीडिंग) स्वचालित रूप से रिकॉर्ड किए जाते हैं और पूर्वनिर्धारित समय अंतराल में संग्रहीत किए जाते हैं (प्रत्येक पठन बीपिंग के साथ होता है)। Instrument_1 की निर्धारित स्थिति से किसी भी विचलन से बचें; अन्यथा, संदर्भ माप बाधित हो जाएगा। सही स्थिति को ध्यान में रखते हुए एक बहुत ही संकीर्ण सीमा (मिमी) में प्राप्त किया जाना चाहिए, यह चरण थकाऊ हो सकता है।
  8. इसके बाद, Instrument_2 का उपयोग करके वनस्पति चंदवा (नीचे-चंदवा रीडिंग) के नीचे प्रेषित विकिरण को मापना शुरू करें।
    नोट: सभी नीचे-चंदवा रीडिंग के दौरान, एलएआई सेंसर के क्षेत्र के दृश्य (Instrument_2) के समान अभिविन्यास को संदर्भ रीडिंग के एलएआई सेंसर (Instrument_1) के रूप में रखें, उदाहरण के लिए, उत्तर में लंबवत रूप से।
    1. नीचे-चंदवा रीडिंग के लिए पदों को परिभाषित करें और डिवाइस के एलएआई सेंसर का उपयोग करके प्रकाश संचरण मूल्य माप शुरू करें।
      नोट: विभिन्न चंदवा संरचनाओं में LAIe क्षेत्र माप के पैटर्न व्यापक रूप से में Černé et al.36 और Fleck et al.37में वर्णित है।
    2. मुख्य मेनू में, मापन चुनें (सेट कुंजी दबाएँ) और लाईका चयन करें। चंदवा के नीचे संचरित विकिरण माप के लिए मोड को सक्रिय करने के लिए सेट कुंजी दबाएँ।
      नोट:: वर्तमान विकिरण मान प्रदर्शन पर प्रकट होता है। यह मान अभी तक डिवाइस की आंतरिक स्मृति में संग्रहीत नहीं है (इस समय केवल माप मोड ट्रिगर किया गया है)।
    3. चंदवा के नीचे संचरित विकिरण के मूल्य को प्राप्त करने के लिए सेट कुंजी को फिर से दबाएं और सही एलएआई सेंसर स्थिति (यानी, जेनिथ कोण 0 ° ) को खोजने के लिए सेवारत इन-बिल्ट इंक्लिनोमीटर और ध्वनि संकेतक दोनों को ट्रिगर करें।
      नोट:: साथ ही, LAI सेंसर की वर्तमान स्थिति X- और Z-अक्षदोनों के लिए प्रदर्शन पर प्रकट होता है।
    4. फिर, डिवाइस को जमीन की सतह पर लंबवत रूप से रखें ताकि एलएआई सेंसर को जेनिथ तक इंगित किया जा सके।
      नोट: ध्वनि संकेतक सही जेनिथ कोण तक पहुँचने से अपने स्वर को बढ़ाता है।
    5. प्रदर्शन की जाँच करें, उपकरण को बाईं ओर और दाईं ओर और आगे और पीछे दोनों ओर झुकाएं। सभी नीचे-चंदवा रीडिंग स्वचालित रूप से अधिग्रहित और संग्रहीत किए जाते हैं, एक बार एक्स- और जेड-अक्ष दोनों द्वारा परिभाषित जेनिथ कोण शून्य या 5 से कम तक पहुंच जाता है (बीपिंग टोन बंद हो जाता है)।
      नोट: सही स्थिति को ध्यान में रखते हुए एक बहुत ही संकीर्ण सीमा (मिमी) में प्राप्त किया जाना चाहिए, यह चरण थकाऊ हो सकता है।
  9. प्रेषित विकिरण (यानी, नीचे-चंदवा रीडिंग) के आगे माप लेने के साथ आगे बढ़ें, 3.8.3-3.8.5 चरणों का पालन करें।
  10. नीचे-चंदवा माप (Instrument_2) लेने के बाद, मेनू बटन और मेनू कुंजी को बार-बार दबाएं जब तक कि मुख्य मेनू पर वापस जाने के लिए रिटर्न का चयन नहीं किया जाता है, और फिर सेट बटन दबाएं।
    नोट:: सभी संदर्भ रीडिंग (Instrument_1) को पूरा करने के बाद, Instrument_2 के लिए के रूप में एक ही तरह का उपयोग करें।
  11. डेटा प्रत्येक पढ़ने के बाद उपकरण की स्मृति में सहेजा जाता है। किसी भी डेटा को मिटाए बिना डिवाइस को सुरक्षित रूप से बंद करने के लिए कम से कम 1 s के लिए मेनू बटन दबाए रखें।
  12. उपकरण को कंप्यूटर से कनेक्ट करें; डाउनलोड करें और डेटा को संसाधित करें। फ़ील्ड माप और LAIe परिकलन का एक उदाहरण अनुभाग 4 में वर्णित है।

4. क्षेत्र माप और LAIe गणना का एक उदाहरण

  1. नीचे-चंदवा माप लेने के लिए माप बिंदुओं को परिभाषित करें। अंतराल के विभिन्न आकारों के कारण वनस्पति चंदवा की विषमता को पकड़ने के लिए समान दूरी के माप बिंदुओं के साथ ट्रांसेक्ट (या एक नियमित ग्रिड) में माप लेआउट को व्यवस्थित करें।
    नोट: एक समरूप चंदवा के साथ पंक्तियों में लगाए गए वनस्पति के लिए उपयुक्त एक ट्रांसेक्ट लेआउट को चित्र 3में दर्शाया गया है। माप लेआउट के बारे में अधिक जानकारी के लिए,36 और Fleck et al.37का पालन करें।

Figure 3
चित्रा 3:समरूप वनस्पति कवर में LAIe का अनुमान लगाने के लिए Transacte के लेआउट. Transect I-IV: transact की संख्या; π: नीचे दिए गए चंदवा पढ़ने के लिए माप बिंदु। पहले दस पदों को लेबल किया गया है (1π-10π)। Transactes पौधों की पंक्तियों के लिए लंबवत उन्मुख किया जाना चाहिए। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

  1. क्रमशः अनुभाग 2 या अनुभाग 3 के अनुसार एकल या दोहरे सेंसर मोड का उपयोग करके ऊपर और नीचे-चंदवा माप दोनों लें।
  2. सभी फ़ील्ड मापों को पूरा करने के बाद, LAIe का अनुमान लगाने के लिए या तो एकल या दोहरे सेंसर मोड में उपयोग किए जाने वाले LP 110 डिवाइस (ओं) से कंप्यूटर में डेटा डाउनलोड करें।
    नोट:: दोहरी सेंसर मोड के लिए, दोनों उपकरणों के लिए नीचे उल्लिखित चरणों का पालन करें (यानी, Instrument_1 और Instrument_2)।
    1. संलग्न केबल के माध्यम से कंप्यूटर से उपकरण को कनेक्ट करें।
      नोट:: दोहरी सेंसर मोड के लिए, पहले संदर्भ माप (यानी, ऊपर-चंदवा रीडिंग) लेने के लिए उपयोग किए जाने वाले डिवाइस को कनेक्ट करें।
    2. प्रासंगिक सॉफ़्टवेयर खोलें (सामग्री की तालिकादेखें) और मुख्य पट्टी में सेटअप कुंजी दबाएँ। उसके बाद, का चयन करें और डिवाइस IDदबाएँ।
      नोट:: डिवाइस: LaiPen नीचे-बाएँ कोने में प्रकट होता है।
    3. डिवाइस बटन दबाएं और बाद में डाउनलोडपर क्लिक करें।
      नोट:: सॉफ़्टवेयर भी उपयोगकर्ता को नीचे-बाएँ कोने में प्रदर्शित नोट्स हकदार पत्रक के भीतर किसी भी टिप्पणी लिखने के लिए सक्षम बनाता है। सॉफ्टवेयर स्वचालित रूप से माप समय के आधार पर प्रत्येक नीचे-चंदवा (संप्रेषण) पढ़ने के साथ उपरोक्त-चंदवा रीडिंग से मेल खाता है।
    4. मुख्य मेनू में फ़ाइल आइकन दबाएँ; चुनें और निर्यातपर क्लिक करें। उसके बाद, ALAI पर टिक करें और डेटा निर्यात करने के लिए ठीक दबाएँ।
      नोट: निर्यात की गई फ़ाइल (txt., xls.) में, ऊपर और नीचे-चंदवा रीडिंग (संचरित विकिरण) को क्रमशः संदर्भ तीव्रता और संप्रेषणके रूप में चिह्नित किया गया है।
  3. समीकरण 1 के अनुसार ट्रांसेक्ट (या ग्रिड) के भीतर प्रत्येक माप बिंदु के लिए संप्रेषण(टी)मान की गणना करें: t = I / Io (वनस्पति के ऊपर घटना विकिरण द्वारा विभाजित चंदवा के नीचे प्रेषित विकिरण) जिसके परिणामस्वरूप t1,t2,..., tnहोता है, जहां n: नीचे-चंदवा माप बिंदुओं की संख्या है।
  4. उदाहरण के लिए, अध्ययन की गई वनस्पति चंदवा के औसत संचरण(टी)की गणना करें, उदाहरण के लिए, पहले ट्रांसेक्ट (टी1)में: टी1 = (टी1 + टी2... + टी एन ) /एन,जहां एन: पहले ट्रांसेक्ट के भीतर नीचे-चंदवा माप बिंदुओं की संख्या है।
    नोट: यदि माप एकाधिक transacts में लिया जाता है, तो उसी तरह से सभी transacts (T2,T3,और T4)के साथ आगे बढ़ें।
  5. चूंकि विकिरण की तीव्रता तेजी से कम हो जाती है क्योंकि यह अध्ययन किए गए चंदवा से गुजरती है, संशोधित बीयर-लैम्बर्ट विलुप्त होने के कानून के बाद एलएआईई की गणना करें (समीकरण 2 देखें)।
    1. सबसे पहले, अध्ययन की गई वनस्पति चंदवा के माध्य संप्रेषण मान(T)का लघुगणक ज्ञात कीजिये, उदाहरण के लिए, पहले ट्रांसेक्ट (T_I) में: T_I = - ln T1.
      नोट: यदि माप कई transacts में लिया जाता है, तो उसी तरह से सभी transacts के साथ आगे बढ़ें (यानी, T_II = - ln T2; T_III = - ln T3; T_IV = - ln T4).
      1. सभी अलग-अलग ट्रांसेक्ट्स से माध्य संप्रेषण मान(T)की गणना कीजिये: T = [(- ln T_I) + (- ln T_II) + (- ln T_III) + (- ln T_IV)] / 4.
    2. इसके बाद, समीकरण 2 के अनुसार प्रत्येक पौधे की प्रजातियों के लिए निर्दिष्ट विलुप्त होने वाले गुणांक का उपयोग करके अंतिम LAIe मान की गणना करें।
      नोट: मुख्य पेड़ प्रजातियों के लिए विलुप्त होने के गुणांक Bréda9में सूचीबद्ध हैं। वन स्टैंड में, LAIe को वास्तविक LAI मान प्राप्त करने के लिए29,30, 31, 32, 33,34शूट के भीतर आत्मसात उपकरण के एक clumping प्रभाव के कारण सही किया जाना चाहिए।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

दोनों परीक्षण किए गए उपकरणों से प्राप्त स्थानिक संरचना स्पष्ट रूप से सभी अध्ययन किए गए भूखंडों में भिन्न थी, यानी, ऊपर (ए) से पतली, नीचे (बी) से पतली और किसी भी सिल्विक्चरल हस्तक्षेप के बिना एक नियंत्रण (सी; अधिक विवरण के लिए तालिका 2 देखें)। स्टैंड स्तर पर, एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक से प्राप्त एलएआई मूल्यों में इसी तरह के अंतर की पुष्टि एनोवा और टुकी के परीक्षण का उपयोग करके विभिन्न घनत्वों (ए बनाम.B) के साथ पतले भूखंडों के बीच की गई थी। प्लांट कैनोपी विश्लेषक के लिए, नियंत्रण भूखंड में पतले लोगों (ए, बी) की तुलना में कोई सिल्विकल्चरल हस्तक्षेप के साथ काफी अधिक एलएआई मूल्यों को देखा गया था। हालांकि, मान नियंत्रण प्लॉट में LP 110 से प्राप्त LAI से काफी अधिक हो गए। एलपी 110 के लिए, एलएआई सी और बी उपचारों में काफी भिन्न नहीं था। इसके विपरीत, सी और ए भूखंडों के बीच एलएआई मूल्यों में एक महत्वपूर्ण अंतर पाया गया था। आम तौर पर, अध्ययन किए गए स्टैंड में पतले उपचार लागू करने के बाद एलएआई में काफी कमी आई है। एलपी 110 (लाईपेन एलपी 110) का उपयोग करके अनुमानित एलएआई प्लॉट ए में अधिक स्पष्ट रूप से कम हो गया, जबकि विश्लेषक (एलएआई -2200 पीसीए) से प्राप्त एलएआई मूल्यों में प्लॉट बी में अधिक कमी आई। फिर भी, ये दर्ज किए गए अंतर मामूली थे(चित्रा 4)।

Figure 4
चित्रा 4:एलपी 110 और नॉर्वे स्प्रूस पोल में प्लांट कैनोपी विश्लेषक ऑप्टिकल उपकरणों का उपयोग करके अनुमानित एलएआई मूल्यों को विभिन्न सिल्विकल्चरल उपचारों के तहत खड़ा है। एलएआई का अनुमान लगाने के लिए, प्रत्येक अध्ययन किए गए स्टैंड में 81 नीचे-चंदवा रीडिंग ली गई थीं। ए: ऊपर से thinning; बी: नीचे से thinning; सी: नियंत्रण साजिश. डॉट्स माध्य LAI मान को दर्शाते हैं। व्हिस्कर मानक विचलन प्रदर्शित करते हैं। विभिन्न पत्र महत्वपूर्ण अंतर (पी < 0.05) को इंगित करते हैं सिल्विकल्चरल उपचार और विभिन्न ऑप्टिकल उपकरणों के बीच टुकी के पोस्ट-हॉक परीक्षण का उपयोग करके। इस आंकड़े को सेर्न एट अल.20से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

एलएआई मूल्यों की स्थानिक परिवर्तनशीलता को शुद्ध नॉर्वे स्प्रूस पोल स्टैंड में प्रत्येक पतले उपचार के लिए चित्रा 5 में चित्रित किया गया है।

Figure 5
चित्रा 5:एलएआई की स्थानिक विषमता का अनुमान एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक का उपयोग करके अध्ययन किए गए स्प्रूस चंदवा के तहत व्यक्तिगत माप बिंदुओं के स्तर पर लगाया गया है। ए: ऊपर से thinning; बी: नीचे से thinning; सी: नियंत्रण साजिश. ऊपर दिए गए तीरों की संख्या नियमित ग्रिड के भीतर पार्श्व पक्ष की लंबाई और माप बिंदुओं की रिक्ति को दर्शाती है। इस आंकड़े को सेर्न एट अल.20से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

एलपी 110 ने एलएआई को क्रमशः ए और सी भूखंडों में 7.4% और 10.6% तक कम करके आंका। Contrariwise, इस डिवाइस ने प्लॉट बी में प्लांट कैनोपी विश्लेषक से प्राप्त एलएआई स्टैंड वैल्यू को 3.7% तक कम करके आंका। यदि लागू किए गए पतले उपचार की परवाह किए बिना सभी एलएआई मूल्यों से कुल औसत की गणना की गई थी और बाद में तुलना की गई थी (एलपी 110 बनाम प्लांट कैनोपी विश्लेषक), एलपी 110 डिवाइस ने प्लांट कैनोपी विश्लेषक द्वारा प्राप्त एलएआई को 5.8% तक कम करके आंका। इसके बाद, नियमित ग्रिड के भीतर व्यवस्थित व्यक्तिगत बिंदुओं के ऊपर मापे गए विशिष्ट एलएआई मूल्यों में अंतर की गणना दोनों उपकरणों के लिए की गई थी, और इन विचलनों को बाद में प्रतिशत के रूप में व्यक्त किया गया था। इन परिस्थितियों में, एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक द्वारा मापा गया एलएआई मान गहराई से भिन्न था(तालिका 1)।

Silvicultural उपचार वन स्टैंड LAI अलग-अलग माप बिंदुओं के स्तर पर एलएआई-2200 पीसीए की तुलना में लाईपेन एलपी 110 से एलएआई के बीच सापेक्ष अंतर (%)
LaiPen LP 110 (m2 m-2) LAI-2200 पीसीए (m2 m-2)
एक 7.05 ± 1.73 7.61 ± 2.29 1 ± 37 (-58; 156)
B 7.76 ± 1.36 7.48 ± 1.75 8 ± 30 (-33; 183)
C 8.35 ± 1.23 9.34 ± 2.51 -5 ± 26 (-48; 115)

तालिका 1: स्टैंड स्तर पर मतलब एलएआई और अलग-अलग माप बिंदुओं के स्तर पर एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक के बीच एक % के रूप में व्यक्त किए गए एलएआई अंतर। ए: ऊपर से thinning; बी: नीचे से thinning; सी: नियंत्रण साजिश. इस तालिका को से संशोधित किया गया है सर्नो एट अल.20.

LP 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक का उपयोग करके एक विशेष बिंदु स्तर पर मापा गया सभी LAI डेटा के लिए, दोनों नियोजित उपकरणों के बीच रैखिक प्रतिगमन किया गया था। y का रैखिक प्रतिगमन = 0.8954x (R2 = 0.94; आरएमएसई = 2.11438) दोनों परीक्षण किए गए उपकरणों(चित्रा 6)से सभी एलएआई डेटा के लिए पाया गया था।

Figure 6
चित्रा 6:एलपी 110 से आने वाले एलएआई मूल्यों के बीच रैखिक प्रतिगमन और अध्ययन किए गए नॉर्वे स्प्रूस पोल में व्यक्तिगत माप बिंदुओं के स्तर पर प्लांट कैनोपी विश्लेषक खड़ा है। इस आंकड़े को सेर्न एट अल.20से संशोधित किया गया है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

भौगोलिक निर्देशांक 49°29'31" N, 16°43'30" E
ऊंचाई 610-625 m a. s. l.
औसत वार्षिक हवा का तापमान 6.5 °C
औसत वार्षिक वर्षा 717 मिमी

तालिका 2: अध्ययन स्थल की विशेषताएं। इस तालिका को से संशोधित किया गया है सर्नो एट अल.20.

षड्यंत्र खड़े होने की उम्र (वर्ष) खड़े घनत्व (पेड़ हा-1) ऊँचाई (मी) डीबीएच (सेमी) बीए1.3 (m2·ha-1) बढ़ते स्टॉक (एम3· हा-1)
एक 36 1.930 14.14 ± 3.73 14.84 ± 6.13 36.60 ± 0.25 250.02 ± 2.00
B 36 1.915 16.33 ± 2.37 15.81 ± 4.47 43.41 ± 0.17 290.07 ± 1.32
C 36 4.100 12.72 ± 2.68 10.97 ± 4.81 36.96 ± 0.19 287.12 ± 1.39

तालिका 3: अध्ययन किए गए स्टैंड की डेंड्रोमेट्रिक और संरचनात्मक विशेषताएं 2014 में 25 मीटर x 25 मीटर के क्षेत्र को कवर करती हैं। प्रत्येक अध्ययन किए गए स्टैंड में, 81 नीचे-चंदवा रीडिंग को मानक ओवरकास्ट आकाश के तहत एक नियमित ग्रिड (3 मीटर x 3 मीटर) के भीतर लिया गया था (अधिक जानकारी के लिए, चेर्नी एटअल। सभी एलएआई माप जुलाई और अगस्त में आयोजित किए गए थे जब एलएआई मान सबसे स्थिर9,38हैं। ए: ऊपर से thinning; बी: नीचे से thinning; सी: नियंत्रण साजिश; डीबीएच: स्तन की ऊंचाई पर स्टेम व्यास; बीए1.3:स्तन की ऊंचाई पर बेसल क्षेत्र। स्टैंड स्तर पर बीए1.3 के लिए, अध्ययन किए गए स्टैंड में प्रस्तुत प्रत्येक पेड़ के बेसल क्षेत्रों को इस रूप में गणना की गई है: बीए1.3 = (∏ * डीबीएच2)/ 4, संक्षेप में प्रस्तुत किया गया था। इस तालिका को से संशोधित किया गया है सर्नो एट अल.20.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

LP 110 के बीच एक नए प्रस्तुत डिवाइस के रूप में LAI का अनुमान लगाने के लिए (या PAR तीव्रता माप लेने) और एक अप्रत्यक्ष विधि के माध्यम से LAI का अनुमान लगाने के लिए पिछले मानक LAI-2000 PCA के बेहतर संस्करण के रूप में LAI-2200 PCA के बीच अंतर क्या हैं? एलपी 110 की तुलना में प्लांट कैनोपी विश्लेषक के लिए लगभग चार गुना अधिक होने की कीमत से परे, आउटपुट पैरामीटर की संख्या, माप की स्थिति, पद्धतिगत दृष्टिकोण, और विभिन्न कैनोपी के लिए एलएआई का अनुमान लगाने की संभावनाओं, परिणामों की सटीकता, आदि की तुलना की जा सकती है।

हार्डवेयर की तुलना करते समय, LP 110 अधिक उपयोगकर्ता के अनुकूल प्रतीत होता है। LP 110 एक हल्का डिवाइस है और सेंसर और डेटा-लकड़हारा के बीच किसी भी केबल कनेक्शन की आवश्यकता नहीं है। दोनों सेंसर (यानी, एलएआई और PAR माप के लिए; चित्रा 1देखें) डिवाइस के शरीर के भीतर एकीकृत होते हैं, जिससे ऑपरेटर को अध्ययन किए गए पारिस्थितिकी तंत्र (उदाहरण के लिए, झाड़ियों या घने जंगलों में) में आसानी से स्थानांतरित करने की अनुमति मिलती है। पठन मूल्य सटीकता सुनिश्चित करने के लिए, एक सही सेंसर स्थिति और मूल्य भंडारण आवश्यक हैं। यह स्थिति (या तो जेनिथ या पूर्व-सेट कोणों में) को एक बदलती ध्वनि आवृत्ति द्वारा पहचाना जाता है यदि सेंसर लक्ष्य स्थिति के करीब या बहुत दूर है। यहां तक कि सबसे गहन ध्वनि के तहत (वॉल्यूम को ठीक किया जा सकता है), एलपी 110 आयोजित स्वचालित रूप से पढ़ने के मूल्य को बचाता है। Contrariwise, संयंत्र चंदवा विश्लेषक के लिए सही सेंसर की स्थिति ढूँढने के लिए एक हाथ से आयोजित छड़ी पर एक मैनुअल बुलबुला स्तर के साथ किया जाना चाहिए. बबल स्तर की जाँच करते समय ऑपरेटर को पठन मान को एक साथ सहेजने के लिए बटन दबाना होगा. हालांकि, बटन दबाते समय सही सेंसर की स्थिति नियमित रूप से खो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप पढ़ने के मूल्य की सटीकता में कमी आती है। चूंकि नेत्रहीन रूप से एलपी 110 रीडिंग लेने के लिए एक बुलबुला स्तर की जांच करना आवश्यक नहीं है, इसलिए एक एक्सटेंशन रॉड पर उपकरण को पकड़ने की संभावना भी है, जिससे उपयोगकर्ता को प्राकृतिक या कृत्रिम पुनर्जनन, लंबी जड़ी-बूटी या झाड़ी परतों के कैनोपी के ऊपर मापने में सक्षम बनाया जा सकता है। इस मामले में, सही सेंसर स्थिति बस बदलते ध्वनि आवृत्ति के आधार पर पाया जा सकता है।

एलएआई सेंसर निर्माण के संबंध में एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक के बीच अंतर हैं, विशेष रूप से सेंसर संवेदनशीलता और सेंसर के दृश्य के क्षेत्रों (एफओवी) के संबंध में। यदि प्लांट कैनोपी विश्लेषक का एलएआई सेंसर खुली हवा के संपर्क में है, तो यह उच्च हवा की आर्द्रता की स्थिति में कोहरे कर सकता है, जो आमतौर पर खुले क्षेत्रों में सुबह में होता है। इसके विपरीत, एलपी 110 का एलएआई सेंसर कोहरे से मुक्त है क्योंकि यह प्रतिबंधक दृश्य कप(चित्रा 1)के अंदर स्थित है। हालांकि एलपी 110 के एलएआई सेंसर का प्रतिबंधक हटाने योग्य है, इसमें एक निश्चित एफओवी है; हालांकि, प्लांट कैनोपी विश्लेषक के एलएआई सेंसर के एफओवी को अलग-अलग प्रतिबंधकों (अपारदर्शी दृश्य कैप्स) का उपयोग करके और क्रमशः डेटा पोस्ट-प्रोसेसिंग के दौरान मास्किंग प्रक्रिया का उपयोग करके दिगंश और जेनिथ दिशाओं में दोनों में संशोधित किया जा सकता है। भले ही एलपी 110 के एलएआई सेंसर(चित्रा 1)का एफओवी अपेक्षाकृत संकीर्ण है और प्लांट कैनोपी विश्लेषक की तुलना में हेरफेर नहीं किया जा सकता है, इस सेंसर की संवेदनशीलता लगभग दस गुना अधिक है। यह उच्च एलएआई सेंसर संवेदनशीलता उपयोगकर्ता को कम विकिरण की शर्तों के तहत एलपी 110 का उपयोग करके माप लेने में सक्षम बनाती है और उदाहरण के लिए, संकीर्ण वन सड़कों या लाइनों पर बेहद संकीर्ण खुले भूखंडों पर ऊपर-चंदवा (संदर्भ) रीडिंग लेने के लिए भी सक्षम बनाती है। इसके अलावा, उपरोक्त से नीचे-चंदवा रीडिंग का अनुपात अधिक है, जिससे मापा संचरण की सटीकता में वृद्धि होती है और इस प्रकार बेहतर LAIe अनुमान होता है। दूसरी ओर, एलपी 110 के एलएआई सेंसर के संकीर्ण एफओवी के कारण प्रति ट्रांसेक्ट नीचे-चंदवा रीडिंग की संख्या बढ़ाना आवश्यक है।

उदाहरण के लिए, एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक के बीच कुछ समानताएं हैं, उदाहरण के लिए, स्थितियों को मापने में और एलएआई सेंसर जेनिथ कोण दृश्य के संशोधनों में (एलपी 110 के लिए 0 डिग्री, 16 डिग्री, 32 डिग्री, 48 डिग्री और 64 डिग्री की दिशाओं में; और 7 डिग्री, 23 डिग्री, 38 डिग्री, 53 डिग्री, और 68 डिग्री प्लांट कैनोपी विश्लेषक के लिए) चंदवा तत्वों के झुकाव कोण को मापने के लिए। प्लांट कैनोपी विश्लेषक के समान, एलपी 110 प्रकाश परावर्तकता के प्रभाव को कम करता है और विशिष्ट सेंसर तरंग दैर्ध्य विशेषताओं के कारण पत्ते द्वारा प्रकाश के वास्तविक प्रकाश अवशोषण भाग को मापता है। अन्य ऑप्टिकल-आधारित उपकरण जैसे SunScan, AccuPAR, TRAC39,या DEMON9,40 (अधिक जानकारी के लिए, सामग्री की तालिका देखें) प्रकाश परावर्तकता कीपरवाह किए बिना अपेक्षाकृत व्यापक प्रकाश अंतराल के तहत मापते हैं। दोहरी सेंसर मोड में, एक सेंसर के साथ स्वचालित माप लेना संभव है जो आमतौर पर एक खुले क्षेत्र में रखा जाता है ताकि एलपी 110 और प्लांट कैनोपी विश्लेषक के लिए क्रमशः 10-360 सेकंड और 5-3,600 एस से लेकर समय अंतराल में ऊपर-चंदवा (संदर्भ) रीडिंग ली जा सके, और व्यक्तिगत माप में जीपीएस पदों को जोड़ने की संभावना है। दोनों उपकरणों के लिए, LAIe को मापना असंभव है: i) बारिश की स्थिति के दौरान और तुरंत बाद, क्योंकि गीले चंदवा तत्व, जिसमें तने शामिल हैं, चंदवा के नीचे प्रकाश परावर्तकता और संचरण मूल्यों दोनों को बढ़ाते हैं; इस प्रकार, वास्तविक LAIe को ऐसी परिस्थितियों में कम करके आंका जाता है; ii) हवादार परिस्थितियों के दौरान जब चंदवा तत्व चल रहे होते हैं, और संप्रेषण मूल्य बहुत भिन्न होते हैं, भले ही सेंसर की स्थिति स्थिर हो, और iii) अस्थिर सिनोप्टिक स्थितियों के दौरान जब प्रकाश की स्थिति तेजी से बदलती है। सेंसर के संकीर्ण एफओवी के कारण एलपी 110 के लिए अंतिम स्थिति इतनी सीमित नहीं है। साथ ही बाधाओं की दूरी पर भी विचार करने की जरूरत है। हालांकि, एक उपयुक्त सेंसर अभिविन्यास समस्या को कम करता है। दोनों उपकरणों के लिए, एक धूप वाले दिन के दौरान LAIe का अनुमान लगाना भी संभव है, मुख्य रूप से सूर्योदय या सूर्यास्त के करीब। दोपहर को छोड़कर जब प्रत्यक्ष सूर्य किरणें प्रतिबंधक कैप स्लॉट के माध्यम से एलएआई सेंसर में प्रवेश कर सकती हैं, तो एलएआईई माप लेना पूरे दिन संभव है; यहां तक कि अगर एलएआई सेंसर लंबवत रूप से सूर्य की ओर उन्मुख है (एलपी 110 के लिए प्रासंगिक) या ऑपरेटर के पीछे (प्लांट चंदवा विश्लेषक के लिए प्रासंगिक)। हालांकि, लेब्लांक और चेन41 द्वारा प्रस्तुत कुछ सुधार प्रक्रियाओं को लागू किया जाना चाहिए। यदि उपरोक्त-चंदवा रीडिंग कम समय अवधि (लगभग 1-2 मिनट) के दौरान ±20% से अधिक भिन्न होती है, तो एलएआईई माप लेना जारी रखना अपेक्षित अत्यधिक उच्च एलएआईई अनुमान त्रुटि के कारण बेकार है। उस समस्या को एक ही सटीक समय सेटअप और अंशांकन के साथ दो इकाइयों को नियोजित करने वाले दोहरे सेंसर मोड में उपरोक्त और नीचे-चंदवा रीडिंग के सटीक तुल्यकालिक अनुमान के साथ टाला जा सकता है। LP 110 का उपयोग करके LAIe का अनुमान लगाने के लिए अगला महत्वपूर्ण कदम उपरोक्त-चंदवा रीडिंग के लिए एक उपयुक्त खुले क्षेत्र का चयन है, विशेष रूप से एकल सेंसर मोड के लिए (ऊपर और नीचे-चंदवा रीडिंग के बीच अधिकतम समय अंतराल, यानी, वन स्टैंड और ओपन प्लॉट, 15-20 मिनट होना चाहिए), जहां खुले क्षेत्र के आकार को सेंसर एफओवी का सम्मान करना चाहिए। इसके अलावा, एलपी 110 प्लांट कैनोपी विश्लेषक के समान है, जो बहुत घने (यानी, 7.88 से अधिक स्टैंड स्तर पर LAIe)23,बहुत कम कैनोपी घास के मैदान, या 1% से नीचे संचरण में LAIe का सटीक अनुमान लगाने के लिए उपयुक्त नहीं है।

एक समय प्रविष्टि के साथ चंदवा के नीचे घटना प्रकाश और प्रकाश संचरण के सभी प्राप्त मूल्यों को विशिष्ट सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके पोस्ट-संसाधित किया जाता है, जो कई आउटपुट पैरामीटर प्रदान करता है, विशेष रूप से प्लांट कैनोपी विश्लेषक के साथ। Contrariwise, LP 110 से प्राप्त डेटा को संसाधित करने के लिए सॉफ़्टवेयर को अधिक स्वचालित और उपयोगकर्ता के अनुकूल होने के लिए बेहतर बनाने की आवश्यकता है, जैसे कि प्लांट कैनोपी विश्लेषक के लिए प्रासंगिक सॉफ़्टवेयर। इसके अलावा, सेंसर एफओवी को बदलने या समायोजित करने के लिए निर्माता द्वारा एलपी 110 के लिए प्रतिबंध कप को संशोधित करने की सलाह दी जाती है।

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है। प्रतिनिधि परिणामों का उपयोग लेख से किया गया था एर्नो, जे, क्रेजा, जे, पोकोर्न, आर, बेडनास, पी लाईपेन एलपी 100 - एटालॉन की तुलना में वन पारिस्थितिकी तंत्र पत्ती क्षेत्र सूचकांक का अनुमान लगाने के लिए एक नया उपकरण: एक methodologic मामला अध्ययन। वन विज्ञान के जर्नल। 64 (11), 455-468 (2018)। DOI: 10.17221/112/2018-JFS वन विज्ञान संपादकीय बोर्ड की तरह की अनुमति के जर्नल पर आधारित है।

Acknowledgments

लेखकों को प्रोत्साहित करने और हमें वहाँ प्रकाशित लेख से इस प्रोटोकॉल में प्रतिनिधि परिणामों का उपयोग करने के लिए अधिकृत करने के लिए वन विज्ञान संपादकीय बोर्ड के जर्नल के लिए ऋणी हैं.

अनुसंधान को चेक गणराज्य के कृषि मंत्रालय द्वारा वित्तीय रूप से समर्थित किया गया था, संस्थागत समर्थन MZE-RO0118, कृषि अनुसंधान की राष्ट्रीय एजेंसी (परियोजना सं। QK21020307), और यूरोपीय संघ के क्षितिज 2020 अनुसंधान और नवाचार कार्यक्रम (अनुदान समझौता संख्या 952314)।

लेखकों ने अपनी रचनात्मक आलोचना के लिए तीन अनाम समीक्षकों को भी धन्यवाद दिया, जिसने पांडुलिपि में सुधार किया। इसके अलावा, धन्यवाद Dusan Bartos, Alena Hvezdova, और टॉमस पेट्र के लिए क्षेत्र माप और फोटॉन सिस्टम्स इंस्ट्रूमेंट्स लिमिटेड कंपनी के साथ उनके सहयोग और डिवाइस तस्वीरें प्रदान करने में मदद करने के लिए जाओ.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AccuPAR METER Group, Inc., Pullman, WA, USA AccuPaR LP-80 https://www.metergroup.com/environment/products/accupar-lp-80-leaf-area-index/
DEMON CSIRO, Canberra, Australia DEMON
File Viewer LI-COR Biosciences Inc., NE, USA FV2200C Software https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/software.html
FluorPen Photon System Instruments Ltd. (PSI), Czech Republic FluorPen 1.1.2.3 Sofware https://handheld.psi.cz/products/laipen/#download
Hand-held GPS device Garmin Ltd., Czech Republic Garmin eTrex 32x Europe46 https://www.garmin.cz/garmin-etrex-32x-europe46/80117
Hand-held device for leaf area index estimation(LP 110) Photon System Instruments Ltd. (PSI) Czech Republic LaiPen LP 110 https://handheld.psi.cz/products/laipen/#info
Plant Canopy Analyser LI-COR Biosciences Inc., NE, USA LAI-2000 PCA LAI-2200 PCA or LAI-2200C as improved versions of LAI-2000 PCA can be used, see: https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/
Statistical software Systat Software Inc., CA, USA SigmaPlot 13.0 https://systatsoftware.com/products/sigmaplot/sigmaplot-version-13/?gclid=Cj0KCQjwzYGGBhCTARIs
AHdMTQzgfb42vv0mWmcbVcflNO
UvrLl802Lrhkfh23Qie2mIZfw4O8kp
7p0aAsoiEALw_wcB
Statistical software StatSoft Inc., OK, USA STATISTICA 10.0 For LAI visualization, wafer-plots in STATISTICA 10.0 were employed.
SunScan Delta-T Devices, Ltd., Cambridge, UK SS1 SunScan https://www.delta-t.co.uk/product/sunscan
TRAC 3rd Wave Engineering, Ontarion Canada Tracing Radiation and Architecture of Canopies http://faculty.geog.utoronto.ca/Chen/Chen's%20homepage/res_trac.htm
Tripod Any NA Tripod with standard nut
Water level Any NA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Muiruri, E. W., et al. Forest diversity effects on insect herbivores: Do leaf traits matter. New Phytologist. 221 (4), 2250-2260 (2018).
  2. Macfarlane, C., et al. Estimation of leaf area index in eucalypt forest using digital photography. Agricultural and Forest Meteorology. 143 (3-4), 176-188 (2007).
  3. Easlon, H. M., Bloom, A. J. Easy leaf area: Automated digital image analysis for rapid and accurate measurements of leaf area. Applications in Plant Sciences. 2 (7), 1400033 (2014).
  4. Asner, G. P., Scurlock, J. M. O., Hicke, J. A. Global synthesis of leaf area index observations: implications for ecological and remote sensing studies. Global Ecology and Biogeography. 12, 191-205 (2003).
  5. Vicari, M. B., et al. Leaf and wood classification framework for terrestrial LiDAR point clouds. Methods in Ecology and Evolution. 10 (5), 680-694 (2019).
  6. Watson, D. J. Comparative physiological studies in the growth of field crops. I. Variation in net assimilation rate and leaf area between species, varieties, and within and between years. Annals of Botany. 11, 41-76 (1947).
  7. Chen, J. M., Black, T. A. Defining leaf-area index for non-flat leaves. Plant, Cell and Environment. 15 (4), 421-429 (1992).
  8. Welles, J. M., Cohen, S. Canopy structure measurement by gap fraction analysis using commercial instrumentation. Journal of Experimental Botany. 47 (9), 1335-1342 (1996).
  9. Bréda, N. J. J. Ground-based measurements of leaf area index: a review of methods, instruments, and current controversies. Journal of Experimental Botany. 54 (392), 2403-2417 (2003).
  10. Jonckheere, I., et al. Review of methods for in situ leaf area index determination. Part I: Theories, sensors and hemispherical photography. Agricultural and Forest Meteorology. 121 (1-2), 19-35 (2004).
  11. Weiss, M., Baret, F., Smith, G. J., Jonckheere, I., Coppin, P. Review of methods for in situ leaf area index (LAI) determination. Part II. Estimation of LAI, errors and sampling. Agricultural and Forest Meteorology. 121 (1-2), 37-53 (2004).
  12. Fang, H., Baret, F., Plummer, S., Schaepman-Strub, G. An overview of global leaf area index (LAI): Methods, products, validation, and applications. Reviews of Geophysics. 57 (3), 739-799 (2019).
  13. Yan, G., et al. Review of indirect optical measurements of leaf area index: Recent advances, challenges, and perspectives. Agricultural and Forest Meteorology. 265, 390-411 (2019).
  14. Parker, G. G. Tamm review: Leaf Area Index (LAI) is both a determinant and a consequence of important processes in vegetation canopies. Forest Ecology and Management. 477, 118496 (2020).
  15. Jiapaer, G., Yi, Q., Yao, F., Zhang, P. Comparison of non-destructive LAI determination methods and optimization of sampling schemes in an open Populus euphratica ecosystem. Urban Forestry and Urban Greening. 26, 114-123 (2017).
  16. Grotti, M., et al. An intensity, image-based method to estimate gap fraction, canopy openness and effective leaf area index from phase-shift terrestrial laser scanning. Agricultural and Forest Meteorology. 280, 107766 (2020).
  17. Gower, S. T., Kucharik, C. J., Norman, J. M. Direct and indirect estimation of leaf area index, fAPAR, and net primary production of terrestrial ecosystems. Remote Sensing of Environment. 70 (1), 29-51 (1999).
  18. Morisette, J. T., et al. Validation of global moderate-resolution LAI products: a framework proposed within the CEOS land product validation subgroup. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. 44 (7), 1804-1817 (2006).
  19. Pokorný, R., Šalanská, P., Janouš, D., Pavelka, M. ALAI-02D - a new instrument in forest practice. Journal of Forest Science. 47, 164-169 (2001).
  20. Černý, J., Krejza, J., Pokorný, R., Bednář, P. LaiPen LP 100 - a new device for estimating forest ecosystem leaf area index compared to the etalon: A methodologic case study. Journal of Forest Science. 64 (11), 455-468 (2018).
  21. Larcher, W. Physiological plant ecology. Ecophysiology and Stress Physiology of Functional Groups. , Springer-Verlag. Berlin Heidelberg. (2003).
  22. Taiz, L., Zeiger, E. Plant Physiology. 5th edition. , Sinauer Associates. Sunderland, Mass. 623 (2010).
  23. Pokorný, R., Tomášková, I., Havránková, K. Temporal variation and efficiency of leaf area index in young mountain Norway spruce stand. European Journal of Forest Research. 127, 359-367 (2008).
  24. Chen, J. M., Black, T. A., Adams, R. S. Evaluation of hemispherical photography for determining plant area index and geometry of a forest stand. Agricultural and Forest Meteorology. 56, 129-143 (1991).
  25. Black, T. A., Chen, J. M., Lee, X. H., Sagar, R. M. Characteristics of shortwave and longwave irradiances under a Douglas-fir forest stand. Canadian Journal of Forest Research. 21 (7), 1020-1028 (1991).
  26. Hirose, T. Development of the Monsi-Saeki theory on canopy structure and function. Annals of Botany. 95 (3), 483-494 (2005).
  27. Pierce, L., Running, S. rapid estimation of coniferous forest leaf area index using a portable integrating radiometer. Ecology. 69 (6), 1762-1767 (1988).
  28. Lang, A. R. G., McMurtrie, R. E., Benson, M. L. Validity of surface-area indexes of Pinus radiata estimated from transmittance of sun's beam. Agricultural and Forest Meteorology. 57 (1-3), 157-170 (1991).
  29. Zou, J., Yan, G., Zhu, L., Zhang, W. Woody-to-total area ratio determination with a multispectral canopy imager. Tree Physiology. 29 (8), 1069-1080 (2009).
  30. Stenberg, P. Correcting LAI-2000 estimates for the clumping of needles in shoots of conifer. Agricultural and Forest Meteorology. 79 (1-2), 1-8 (1996).
  31. Chianucci, F., MacFarlane, C., Pisek, J., Cutini, A., Casa, R. Estimation of foliage clumping from the LAI-2000 Plant Canopy Analyser: effect of view caps. Trees-Structure and Function. 29, 355-366 (2015).
  32. Zou, J., Yan, G., Chen, L. Estimation of canopy and woody components clumping indices at three mature Picea crassifolia forest stands. IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing. 8 (4), 1413-1422 (2015).
  33. Bao, Y., et al. Effects of tree trunks on estimation of clumping index and LAI from HemiView and Terrestrial LiDAR. Forests. 9 (3), 144 (2018).
  34. Zhu, X., et al. Improving leaf area index (LAI) estimation by correcting for clumping and woody effects using terrestrial laser scanning. Agricultural and Forest Meteorology. 263, 276-286 (2018).
  35. Photon Systems Instruments Ltd. PSI LaiPen LP 110 Manual and User Guide. , 45 (2016).
  36. Černý, J., Pokorný, R., Haninec, P., Bednář, P. Leaf area index estimation using three distinct methods in pure deciduous stands. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (150), e59757 (2019).
  37. Fleck, S., et al. Leaf area measurements. Manual Part XVII. In: UNECE ICP Forests Programme Co-ordinating Centre (Ed.) Manual of methods and criteria for harmonized sampling, assessment, monitoring and analysis of the effects of air pollution on forests. Thünen Institute of Forest Ecosystems. , Eberswalde, Germany. (2016).
  38. Černý, J., Pokorný, R., Haninec, P. Leaf area index estimated by direct, semi-direct, and indirect methods in European beech and sycamore maple stands. Journal of Forestry Research. 31, 827-836 (2020).
  39. Leblanc, S. G., Chen, J. M., Kwong, M. Tracing radiation and architecture of canopies. TRAC MANUAL Version 2.1.3. , Ottawa, Centre for Remote Sensing Ottawa. Ottawa. 25 (2002).
  40. Sommer, K. J., Lang, A. R. G. Comparative analysis of two indirect methods of measuring leaf area index as applied to minimal and spur pruned grape vines. Australian Journal of Plant Physiology. 21 (2), 197-206 (1994).
  41. Leblanc, S. G., Chen, J. M. A practical scheme for correcting multiple scattering effects on optical LAI measurements. Agricultural and Forest Meteorology. 110 (2), 125-139 (2001).

Tags

पर्यावरण विज्ञान अंक 173 अप्रत्यक्ष ऑप्टिकल विधि एकल सेंसर मोड दोहरी सेंसर मोड प्रकाश संचरण वनस्पति चंदवा जेनिथ कोण बीयर-लैम्बर्ट कानून
वनस्पति चंदवा में ऑप्टिकल डिवाइस का उपयोग कर प्रभावी पत्ती क्षेत्र सूचकांक का क्षेत्र मापन
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Černý, J., Pokorný,More

Černý, J., Pokorný, R. Field Measurement of Effective Leaf Area Index using Optical Device in Vegetation Canopy. J. Vis. Exp. (173), e62802, doi:10.3791/62802 (2021).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter