Estimación del índice de área hoja utilizando tres métodos distintos en soportes caducifolios puros

El índice de área de la hoja sirve como la interfaz entre las hojas y la atmósfera en la que se implementan muchos procesos fisiológicos, especialmente la absorción fotosintética. Las principales ventajas de este método para la estimación del índice de área hoja son la aplicabilidad directa, los requisitos de tiempo de medición cortos y la precisión de los datos adquiridos. Dado que estos métodos ya se han utilizado para estudios ecofisiológicos en cultivos, pastizales, coníferas y puestos de bosques de madera, deberían ser ampliamente aplicables a la mayoría de los otros ecosistemas vegetales.

Todos los métodos descritos para la estimación del índice de área hoja son sencillos y fáciles de usar. Los investigadores nuevos en los métodos no deben encontrar dificultades con la implementación de las mediciones. La demostración visual de estos métodos de estimación del índice de área hoja es esencial para su comprensión, diseño e implementación.

Demostrando el procedimiento estará Pavel Haninec, un estudiante de doctorado del Departamento de Botánica Forestal, Dendrología y Geobiocoenología. Para la estimación del índice de área de la hoja utilizando trampas de basura, coloque de 15 a 25 trampas por soporte investigado con un área de captura que va desde 0,18 metros cuadrados hasta 0,5 metros cuadrados o más al comienzo de la temporada de crecimiento. Coloque las trampas en el espaciado regular a lo largo del soporte estudiado dentro de uno o dos transectos mutuamente perpendiculares o una rejilla regular, un mínimo de 0,1 metros por encima de la superficie del suelo para permitir que el aire sople por debajo de la parte de recolección de las trampas.

Fije firmemente cada una de las trampas por encima de la superficie del suelo y por debajo del dosel del soporte para que no haya cambios en el área de captura. En cada punto de tiempo de medición, coloque la basura recogida de cada una de las trampas en bolsas de papel debidamente etiquetadas para su transporte al laboratorio. De vuelta en el laboratorio, separe el aparato de asimilación de los otros componentes de la basura.

Para realizar una estimación específica del área de la hoja, mezcle a fondo la muestra de cada trampa antes de separar una submuestra de al menos 100 a 200 hojas de todas las trampas utilizadas. Después de empapar brevemente las hojas secas en 60 a 70 grados Centígrados para evitar que las hojas se doblen o se enrosquen, coloque las hojas de la submuestra de manera plana y recta sobre una tabla de escaneo sin superponerse. Seque la submuestra durante 48 horas a 80 o 105 grados Celsius para alcanzar un peso constante en un horno ventilado con un termostato para homogeneizar y mantener la temperatura interna.

Al final del período de secado, pesar la masa seca de la submuestra en una escala de laboratorio con un grado mínimo de precisión de un gramo y calcular el área específica de la hoja como el área fresca proyectada de hojas de la submuestra designada para la estimación específica del área de la hoja dividida por el peso de masa seca. Luego, el horno seque el resto de la muestra de cada trampa durante 48 horas a la misma temperatura que se utilizó para la estimación específica del área de la hoja y multiplique el peso de masa seca del resto de la muestra para cada trampa de basura en particular por el valor de área de hoja específico correcto para alcanzar el índice total de área de la hoja proyectada por trampa. Para estimar el índice de área de la hoja utilizando la técnica de aguja, inmediatamente después de una caída completa de la hoja utilice una aguja metálica suficientemente larga, afilada y con no más de un diámetro de dos milímetros para perforar hojas en un ángulo más o menos similar a través de la capa de hojas recién caídas que se encuentran en la superficie del suelo en cada uno de al menos 100 puntos de muestreo sondeados.

Compruebe que sólo las hojas recién caídas estén presentes en la aguja, retirando las hojas parcialmente descompuestas del año anterior según sea necesario. A continuación, cuente el número de hojas perforadas por la aguja de cada puñalada en cada punto de muestreo antes de repetir la recolección de hojas de la técnica de la aguja en los puntos de muestreo posteriores. Para la estimación del índice de área de hoja utilizando un dispositivo óptico analizador de dosel de planta, localice un claro abierto adecuado con condiciones de cielo idénticas a la gráfica observada, una distancia máxima de un kilómetro.

Aplique la misma tapa y orientación para las lecturas por encima y por debajo del dosel y muévase lentamente con el sensor por debajo del dosel en el transecto, observando la variabilidad de las lecturas de anillo superiores. El uso de la misma tapa de vista para las lecturas tanto por encima como por debajo del dosel es necesario para la estimación correcta del índice de área hoja utilizando un analizador de dosel de planta. El número y el espaciado de los transectos depende de la estructura particular del dosel del soporte.

Realice las lecturas por encima del dosel como la primera medición de cada transecto o rejilla de soporte en un área abierta suficiente y realice las lecturas debajo del dosel en uno a tres transectos y entre cinco a 36 puntos de muestreo de 0,5 a dos metros sobre el suelo. Utilice los casquillos de la vista de restricción si el sensor se mantiene por debajo de los dos metros para excluir al operador del campo de visión y utilizar una distancia mínima entre el sensor y el elemento más cercano de las partes sobre el suelo de la planta de al menos cuatro veces el diámetro o la anchura del componente. Estimar el índice de área leñosa durante el período de hoja, tanto antes de que el brote se rompa a principios de la primavera y después de la caída completa de la hoja a finales del otoño.

Para calcular los valores de índice de área leñosa a partir de los datos sin procesar medidos en campo, utilice el índice de área hoja 2200 File Viewer freeware y estime el índice de área de planta utilizando el mismo procedimiento que para realizar la estimación del índice de área leñosa. A continuación, calcule el valor real del índice de área hoja en el nivel de soporte como la diferencia entre el índice de área de planta media y los valores de índice de área leñosa. En este experimento representativo, en las parcelas B, C y D, la técnica de la aguja subestimó significativamente el índice de área de la hoja obtenido de las trampas de camada.

Por el contrario, en la gráfica A, esta técnica sobreestimó el índice de área de la hoja medido utilizando las trampas de basura a un nivel no significativo. Además, se encontraron diferencias significativas entre los valores del índice de área hoja estimados por el analizador de dosel de la planta y la técnica de aguja en todos los casos. El índice de área leñosa se puede medir fácilmente utilizando un analizador de dosel de la planta después de la caída completa de la hoja y antes de romper la yema.

En este experimento representativo, el desarrollo más rápido del índice de área de la hoja se observó durante el período desde el brote que se produjo en abril hasta principios de mayo. Desde mayo hasta finales de junio, se observó una continuación del desarrollo del índice de área de hoja rápida de las hojas, aunque con una intensidad más baja en comparación con el período anterior. Desde la segunda quincena de junio hasta finales de julio, el valor del índice de área de hoja disminuyó en la gráfica B y el estancamiento del índice de área de la hoja fue más evidente durante este período en la gráfica A.In de todas las gradas forestales estudiadas, las hojas comenzaron a caer a finales de septiembre, como lo ilustra la disminución en la curva del índice de área de la hoja.

La parte más crítica del método de trampa de basura es la estimación precisa del área específica de la hoja a partir de una submuestra suficientemente grande de hojas. Para el analizador de dosel de la planta, es esencial realizar las mediciones bajo condiciones estándar de nublado y sin viento. Las fotografías hemisféricas digitales y la tecnología de escaneo láser también se pueden utilizar para determinar el índice de área de la hoja y la distribución espacial de las hojas dentro del dosel.

Actualmente, el desafío más significativo en la estimación del índice de área hoja es el uso de la teledetección para determinar la calidad del follaje.