Estimation de l'indice de la zone des feuilles à l'aide de trois méthodes distinctes dans les peuplements à feuilles caduques pures

Jakub Černý; Radek Pokorný; Pavel Haninec; Pavel Bednář

doi:10.3791/59757

Method Article

Estimation de l'indice de la zone des feuilles à l'aide de trois méthodes distinctes dans les peuplements à feuilles caduques pures

DOI:

10.3791/59757

⸱

August 29th, 2019

Jakub Černý¹ , Radek Pokorný² , Pavel Haninec²^,³ , Pavel Bednář¹

¹Forestry and Game Management Research Institute, Research Station at Opočno, ²Department of Silviculture, Mendel University in Brno, ³Department of Forest Botany, Dendrology and Geobiocenology, Mendel University in Brno

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Une estimation précise de l'indice de la surface foliaire (LAI) est cruciale pour de nombreux modèles de flux de matériaux et d'énergie dans les écosystèmes végétaux et entre un écosystème et la couche limite atmosphérique. Par conséquent, trois méthodes (pièges de litière, technique d'aiguille, et PCA) pour prendre des mesures précises de LAI étaient dans le protocole présenté.

Abstract

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Des estimations précises de l'indice de la surface foliaire (LAI), définie comme la moitié de la surface totale des feuilles par unité de surface horizontale du sol, sont cruciales pour décrire la structure de la végétation dans les domaines de l'écologie, de la foresterie et de l'agriculture. Par conséquent, les procédures de trois méthodes utilisées commercialement (pièges à litière, technique d'aiguille et analyseur de la canopée végétale) pour effectuer l'estimation de LAI ont été présentées étape par étape. Des approches méthodologiques spécifiques ont été comparées, et leurs avantages actuels, controverses, défis, et perspectives futures ont été discutés dans ce protocole. Les pièges à litière sont généralement considérés comme le niveau de référence. La technique de l'aiguille et l'analyseur de la canopée végétale (p. ex., LAI-2000) sous-estiment fréquemment les valeurs de LAI par rapport à la référence. La technique de l'aiguille est facile à utiliser dans les peuplements à feuilles caduques où la litière se décompose complètement chaque année (p. ex., peuplements de chênes et de hêtres). Cependant, l'étalonnage basé sur des pièges à litière ou des méthodes destructrices directes est nécessaire. L'analyseur de la canopée végétale est un dispositif couramment utilisé pour effectuer l'estimation DE LAI en écologie, en foresterie et en agriculture, mais il est sujet à une erreur potentielle due à l'amas de feuillage et à la contribution d'éléments ligneux dans le champ de vision (FOV) du capteur. L'élimination de ces sources d'erreurs potentielles a été discutée. L'analyseur de la canopée végétale est un dispositif très approprié pour effectuer des estimations LAI au niveau spatial élevé, en observant une dynamique saisonnière DE LAI, et pour la surveillance à long terme de LAI.

Introduction

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LAI, défini comme la moitié de la surface totale des feuilles par unité de surface horizontale du sol¹, est une variable clé utilisée dans de nombreux modèles d'échange biogéophysique et chimique axés sur les flux de carbone et d'eau²^,³^, ⁴. LAI est directement proportionnelle à la surface active des feuilles où elle conduit la production primaire (photosynthèse), la transpiration, l'échange d'énergie, et d'autres attributs physiologiques liés à une gamme de processus d'écosystème dans la plante communautés⁵.

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Protocol

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1. LAI estimé à l'aide de pièges à litière

Tout d'abord, effectuer un levé sur le terrain, étudier les conditions du site et la structure des peuplements étudiés (c.-à-d., inclinaison et exposition de la pente, du type de forêt ou de végétation, densité forestière ou végétale, homogénéité de la fermeture de la canopée, la couronne taille, et la hauteur de base de la couronne).
Sélectionnez un type approprié de piège à litière pour le positionnement sous la canopée en choisissant la taille du filet en fonction de la taille de l'appareil d'assimilation des peuplements étudiés (c.-à-d.que la taille du maillage doit être plus petite q....

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Results

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Les valeurs moyennes de LAI au niveau du stand de tous les stands étudiés au cours de la saison de croissance 2013 sont présentées à la figure 8. Sur toutes les parcelles sauf A, les valeurs les plus élevées ont été mesurées par des pièges à litière, qui servent de niveau de référence. En revanche, la valeur moyenne la plus élevée de LAI a été estimée par la technique d'aiguille sur la parcelle A. Toutes les différences entre les valeurs DE LAI estimées à l'aide de pièges à litière et d'un a.......

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Discussion

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Les pièges à litière sont considérés comme l'une des méthodes les plus précises pour effectuer l'estimation LAI⁸, mais ils sont plus laborieux et longs que les méthodes indirectes³⁵^,⁶⁴ qui ont été incorporées dans ce protocole. Dans l'ensemble de la procédure d'estimation LAI à l'aide de pièges à litière, une estimation précise de l'ALS est le point le plus critique¹⁰ parce que l'ALS peut varier avec les espèces vég.......

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Disclosures

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Les auteurs n'ont rien à révéler. Les résultats représentatifs ont été utilisés à partir de l'article 'ern' J, Haninec P, PokornA R (2018) Indice de surface foliaire estimé par des méthodes directes, semi-directes et indirectes dans les peuplements européens de hêtres et d'érables sycomores. Journal of Forest Research. doi: 10.1007/s11676-018-0809-0 (version en ligne) sur la base de l'autorisation aimable du comité de rédaction du Journal of Forestry Research.

Acknowledgements

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Nous sommes redevables au comité de rédaction du Journal of Forestry Research de nous avoir encouragés et autorisés à utiliser les résultats représentatifs de ce protocole de l'article publié là-bas. Nous remercions également avec bienveillance deux critiques anonymes pour leurs précieux commentaires, qui ont considérablement amélioré le manuscrit. La recherche a été financée par le Ministère de l'agriculture de la République tchèque, le soutien institutionnel MZE-RO0118 et l'Agence nationale de la recherche agricole (Projet No. QK1810126).

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Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number	Comments
Aréomètre	LI-COR Biosciences Inc., NE, États-Unis	LI-3100C	https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3100C/
Système d’analyse d’images par ordinateur	Regent Instruments Inc., CA	WinFOLIA	http://www.regentinstruments.com/assets/images_winfolia2/WinFOLIA2018-s.pdf
File Viewer	LI-COR Biosciences Inc., NE, États-Unis	FV2200C Logiciel	https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/software.html
Four de laboratoire	Amerex Instruments Inc., CA, États-Unis	CV150	https://www.labcompare.com/4-Drying-Ovens/2887-IncuMax-Convection-Oven-250L/?pda=4\|2887_2_0\|\|\|
Système d’analyse d’images foliaires	Delta-T Devices, UK	WD3 WinDIAS	https://www.delta-t.co.uk/product/wd3/
Pièges à litière	N’importe quelle	NA	Voir Fig. 2
Aiguille	N’importe quelle	NA	Diamètre maximal de 2 mm
Analyseur de canopée	végétale LI-COR Biosciences Inc., NE, USA	LAI-2000 PCA	Le LAI-2200 PCA ou le LAI-2200C en tant que versions améliorées du LAI-2000 PCA peuvent être utilisés, voir : https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/
Portable Laser Leaf Area Meter	CID Bio-Science, WA, USA	CI-202	https://cid-inc.com/plant-science-tools/leaf-area-measurement/ci-202-portable-laser-leaf-area-meter/
Portable Leaf Area Meter	ADC, BioScientic Ltd., UK	AM350	https://www.adc.co.uk/products/am350-portable-leaf-area-meter/
Compteur de surface foliaire portable	Bionics Scientific Technogies (P.) Ltd., Inde	BSLM101	http://www.bionicsscientific.com/measuring-meters/leaf-area-index-meter.html
Compteur portable de surface foliaire	LI-COR Biosciences Inc., NE,	États-Unis LI-3000C	https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3000C/

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Chen, J. M., Black, T. A. Defining leaf area index for non-flat leaves. Plant, Cell and Environment. 15 (4), 421-429 (1992).
Sellers, J. P., et al. Modelling the exchanges of energy, water, and carbon between continents and the atmosphere. Science

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