지상 생태계의 빠르고 정확한 리프 영역 지수(LAI) 추정은 광범위한 생태학적 연구와 원격 감지 제품을 교정하는 데 매우 중요합니다. 여기에 제시된 새로운 LP 110 광학 장치를 사용하여 현장 LAI 측정에서 지상 기반을 취하는 프로토콜이 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
리프 영역 인덱스(LAI)는 생태계의 단풍 양을 설명하는 필수 캐노피 변수입니다. 매개 변수는 식물과 대기의 녹색 구성 요소 사이의 인터페이스 역할을하며, 많은 생리 적 과정이 발생, 주로 광합성 섭취, 호흡, 및 발생. LAI는 또한 탄소, 물 및 에너지 사이클과 관련된 많은 모델에 대한 입력 매개 변수입니다. 또한 현장 측정에 기반을 둔 것은 원격 감지 제품에서 얻은 LAI의 교정 방법 역할을 합니다. 따라서 정확하고 빠른 LAI 추정을 하기 위해서는 간단한 간접 광학 방법이 필요합니다. 새로 개발된 LP 110 광학 장치의 방법론적 접근법, 장점, 논쟁 및 향후 관점은 식물 캐노피와 캐노피 갭을 통해 전달되는 방사선 사이의 관계에 기초하여 프로토콜에서 논의되었다. 또한, 이 계측기는 세계 표준 LAI-2200 플랜트 캐노피 분석기와 비교되었습니다. LP 110은 현장에서 획득한 데이터를 보다 빠르고 간단하게 처리할 수 있으며 플랜트 캐노피 분석기보다 더 저렴합니다. 새로운 계측기는 센서 감도 향상, 내장된 디지털 경사계, 올바른 위치에서의 자동 판독값 로깅으로 인해 위 및 아래 캐노피 판독값모두에 사용할 수 있는 용이성을 특징으로 합니다. 따라서, 휴대용 LP(110) 장치는 대표적인 결과에 기초하여 임업, 생태, 원예 및 농업에서 LAI 추정을 수행하기에 적합한 가제트이다. 더욱이, 동일한 장치는 또한 사용자가 입사 광합성 활성 방사선 (PAR) 강도의 정확한 측정을 할 수 있습니다.
서론
캐노피는 수많은 생물학적, 물리적, 화학적 및 생태 학적 과정의 궤적입니다. 그들 대부분은 캐노피 구조1의영향을받습니다. 따라서, 시상 식물 캐노피 정량화에서 정확하고 신속하고 비파괴적이며 신뢰할 수 있는 수문학, 탄소 및 영양 순환 및 지구 기후 변화2,3을포함하는 광범위한 연구에 매우 중요합니다. 나뭇잎 또는 바늘은 대기와 식물4사이의 활성 인터페이스를 나타내기 때문에, 중요한 캐노피 구조적 특성 중 하나는 잎 영역 지수(LAI)5이며,개인을 위한 수평 지표면적 또는 크라운 프로젝션의 단위당 전체 녹색 잎 표면적의절반으로 정의되며,m2당 m2에서 치수 변수6로표현된다. 7.
다양한 생태계에서 지상사 LAI및 이들의 장단점을 추정하기 위한 다양한계측기 및 방법론적 접근법은 이미8,....
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프로토콜
참고: 계획된 현장 측정을 시작하기 전에 LP 110 장치의 배터리를 충분히 충전합니다. 연결된 케이블을 통해 기기(USB 커넥터, 그림 1참조)와 컴퓨터를 연결합니다. 배터리 상태는 장치 디스플레이의 왼쪽 위 모서리에 표시됩니다.
1. 측정 하기 전에 교정
참고: LP 110의 경우 각 필드 측정 캠페인을 시작하기 전에 LAI 센서와 내장된 경사계 교정의 어두운 보정을 수행합니다.
- LAI 센서의 어두운 교정
- 설정 키를 1s 이상 길게 누르고 길게 눌러 계측기를 켭니다.
참고: 설정 버튼은 Enter 키역할을 합니다. - 설정을 선택하고(메뉴 키는 위아래로 이동할 수 있음) 라이 칼 > 세트를 누릅니다. 그렇지 않은 경우 세트 키를 반복해서 눌러 상수를 1.0으로 조정하고 기본 메뉴로 돌아갑니다(메뉴 | 반환 | 설정).
참고: 단일 센서....
- 설정 키를 1s 이상 길게 누르고 길게 눌러 계측기를 켭니다.
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결과
두 테스트 된 장치에서 얻은 공간 구조는 분명히 위에서 얇게 (A), 아래에서 얇게 (B) 및 실비 문화적 개입없이 제어 (C; 자세한 내용은 표 2 참조)에서 분명히 차이가 있습니다. 스탠드 수준에서 LP 110과 식물 캐노피 분석기에서 얻은 LAI 값의 유사한 차이는 ANOVA와 Tukey의 테스트를 사용하여 다양한 밀도(A 대 .B)를 가진 얇은 플롯 사이에서 확인되었습니다. 식물 캐노피 분석기의 경우, 얇은 것(A, B)보다 실비문화적 개입없이 제어 플롯에서 훨씬 더 높은 LAI 값이 관찰되었다. 그러나 컨트롤 플롯에서 LP 110에서 얻은 값은 크게 초과하였다. LP 110의 경우, LAI는 C 및 B 치료에서 크게 다르지 않았다. 반대로 C와 A 플롯 간의 LAI 값에 큰 차이가 발견되었습니다. 일반적으로, LAI는 연구된 스탠드에 가시처리 후에 현저하게 감소했습니다. LP 110(LaiPen LP110)을 사용한 LAI는 플롯 A에서 더 뚜렷하게 감소한 반면, 분석기(LAI-2200 P.......
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토론
간접적인 방법을 통해 LAI를 추정하기 위한 이전 표준 LAI-2000 PCA의 개선된 버전으로 LAI(또는 PAR 강도 측정)를 추정하기 위한 새로 제시된 장치로서 LP 110과 LAI-2200 PCA의 차이점은 무엇입니까? LP 110에 비해 플랜트 캐노피 분석기의 가격이 약 4배 더 높은 가격을 넘어, 출력 파라미터의 수, 측정 조건, 방법론적 접근법 및 다양한 캐노피에 대한 LAI 추정 가능성, 결과의 정확성 등을 비교할 수 있다.
하드웨어를 비교할 때 LP 110은 사용자 친화적인 것으로 보입니다. LP 110은 더 가벼운 장치이며 센서와 데이터 로거 사이의 케이블 연결이 필요하지 않습니다. 두 센서(즉, LAI 및 PAR 측정의 경우, 그림 1참조)는 장치의 본체 내에 통합되어 작업자가 연구된 생태계(예: 관목 또는 조밀한 숲)를 통해 쉽게 이동할 수 있도록 합니다. 판독 값의 정확성을 보장하기 위해서는 올바른 센서.......
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공개 사항
저자는 공개 할 것이 없습니다. 대표적인 결과는 기사 체르니, J., 크레자, J., Pokorný, R., 베드나르드, P. 라이펜 LP 100 - 에탈론에 비해 숲 생태계 잎 영역 지수를 추정하기위한 새로운 장치 : 방법론 사례 연구에서 사용되었다. 산림 과학저널. 64 (11), 455-468 (2018). DOI: 10.17221/112/2018-JFS는 산림 과학 편집위원회의 친절한 허가 저널에 근거를 두습니다.
감사의 글
저자는 산림 과학 편집 위원회의 저널에 우리가 격려하고 거기에 게시 된 기사에서이 프로토콜의 대표 결과를 사용하도록 승인에 대한 빚이있다.
연구는 체코 농무부에 의해 재정적으로 지원되었다, 제도적 지원 MZE-RO0118, 농업 연구의 국가 기관 (프로젝트 번호. QK21020307) 및 유럽 연합의 호라이즌 2020 연구 및 혁신 프로그램 (보조금 계약 제952314).
저자는 또한 원고를 개선 한 건설적인 비판에 대한 세 익명의 검토자에게 친절하게 감사드립니다. 또한 두산 바르토스, 알레나 흐베즈도바, 토마스 페트르(Tomas Petr)는 현장 측정 및 Photon Systems Instruments Ltd. 회사에서 협업및 장치 사진을 제공하는 데 도움을 주었습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| AccuPAR | METER Group, Inc., Pullman, WA, USA | AccuPaR LP-80 | https://www.metergroup.com/environment/products/accupar-lp-80-leaf-area-index/ |
| DEMON | CSIRO, 캔버라, 호주 | DEMON | |
| File Viewer | LI-COR Biosciences Inc., NE, USA | FV2200C 소프트웨어 | https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/software.html |
| FluorPen | Photon System Instruments Ltd. (PSI), 체코 | FluorPen 1.1.2.3 소프트웨어 | https://handheld.psi.cz/products/laipen/#download |
| 휴대용 GPS 장치 | Garmin Ltd., 체코 | Garmin eTrex 32x Europe46 | https://www.garmin.cz/garmin-etrex-32x-europe46/80117 |
| 잎 면적 지수 추정을 위한 휴대용 장치(LP 110) | Photon System Instruments Ltd. (PSI) 체코 | 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 또는 LAI-2200C LAI-2000 PCA의 개선된 버전으로 사용할 수 있습니다(참조: 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 |
| 통계 소프트웨어 | StatSoft Inc., OK, USA | STATISTICA 10.0 | LAI 시각화를 위해 STATISTICA 10.0의 웨이퍼 플롯을 사용했습니다. |
| SunScan | Delta-T Devices, Ltd., Cambridge, UK | SS1 SunScan | https://www.delta-t.co.uk/product/sunscan |
| TRAC | 3rd Wave Engineering, Ontarion Canada | 추적 방사선 및 캐노피 아키텍처 | http://faculty.geog.utoronto.ca/Chen/Chen's%20homepage/res_trac.htm |
| 삼각대 | 표준 너트가 있는 | 모든 | NA |
| 대 수위 | 모든 | NA |
참고문헌
- Muiruri, E. W., et al. Forest diversity effects on insect herbivores: Do leaf traits matter. New Phytologist. 221 (4), 2250-2260 (2018).
- Macfarlane, C., et al. Estimation of leaf area index in eucalypt forest using digital photog....
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재인쇄 및 허가
