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

L’indice de la zone foliique sert d’interface entre les feuilles et l’atmosphère dans laquelle de nombreux processus physiologiques sont mis en œuvre, en particulier l’absorption photosynthétique. Les principaux avantages de cette méthode pour l’estimation de l’indice de la zone foliique sont l’applicabilité simple, les exigences de temps de mesure court et la précision des données acquises. Étant donné que ces méthodes ont déjà été utilisées pour des études écophysiologiques dans les cultures, les prairies, les conifères et les peuplements forestiers de feuillus, elles devraient être largement applicables à la plupart des autres écosystèmes végétaux.

Toutes les méthodes décrites pour l’estimation de l’indice de la zone folio sont simples et simples à utiliser. Les chercheurs nouveaux dans les méthodes ne devraient pas rencontrer de difficultés avec la mise en œuvre des mesures. La démonstration visuelle de ces méthodes d’estimation de l’indice de la zone foliique est essentielle à leur compréhension, à leur conception et à leur mise en œuvre.

Pavel Haninec, doctorant au Département de botanique forestière, de dendrologie et de géobiocoénologie, démontrera la procédure. Pour l’estimation de l’indice de la superficie foliquée à l’aide de pièges à litière, placez de 15 à 25 pièges par support étudié avec une zone de capture allant de 0,18 mètre carré jusqu’à 0,5 mètre carré ou plus au début de la saison de croissance. Placez les pièges à l’espacement régulier tout au long du stand étudié dans un ou deux transects perpendiculaires mutuels ou une grille régulière, un minimum de 0,1 mètre au-dessus de la surface du sol pour permettre à l’air de souffler sous la partie de collecte des pièges.

Fixez fermement chacun des pièges au-dessus de la surface du sol et sous la verrière du stand afin qu’il n’y ait aucun changement dans la zone de capture. À chaque point de mesure, placez la litière recueillie de chacun des pièges dans des sacs en papier dûment étiquetés pour les transporter au laboratoire. De retour au laboratoire, séparez l’appareil d’assimilation des autres composants de la litière.

Pour effectuer une estimation spécifique de la surface des feuilles, mélangez soigneusement l’échantillon de chaque piège avant de séparer un sous-échantillon d’au moins 100 à 200 feuilles de tous les pièges utilisés. Après avoir brièvement trempé les feuilles séchées dans de l’eau de 60 à 70 degrés Celsius pour empêcher les feuilles de se replier ou de se courber, placez les feuilles du sous-échantillon d’une manière plate et droite sur une planche à balayage sans se chevaucher. Séchez le sous-échantillon pendant 48 heures à 80 ou 105 degrés Celsius pour atteindre un poids constant dans un four ventilé avec un thermostat pour homogénéiser et maintenir la température interne.

À la fin de la période de séchage, peser la masse sèche du sous-échantillon sur une échelle de laboratoire avec un degré minimum de précision d’un gramme et calculer la surface spécifique des feuilles comme la zone fraîche projetée des feuilles du sous-échantillon désigné pour l’estimation spécifique de la surface foliique divisée par le poids de masse sèche. Ensuite, séchez le reste de l’échantillon de chaque piège pendant 48 heures à la même température que celle utilisée pour l’estimation spécifique de la surface folio-feuille et multipliez le poids de masse sèche du reste de l’échantillon pour chaque piège à litière particulier par la valeur spécifique correcte de la surface foliouse pour atteindre l’indice total projeté de la surface foliouse par piège. Pour estimer l’indice de la zone foliaire à l’aide de la technique de l’aiguille, immédiatement après une chute complète des feuilles, utilisez une aiguille métallique suffisamment longue, tranchante et d’un diamètre maximum de deux millimètres pour percer les feuilles à un angle plus ou moins similaire à travers la couche de feuilles fraîchement tombées couchées sur la surface du sol à chacun des 100 points d’échantillonnage sondés.

Vérifiez que seules les feuilles fraîchement tombées sont présentes sur l’aiguille, en enlevant les feuilles partiellement décomposées de l’année précédente au besoin. Ensuite, comptez le nombre de feuilles percées par l’aiguille de chaque coup de couteau à chaque point d’échantillonnage avant de répéter la collecte des feuilles techniques de l’aiguille aux points d’échantillonnage subséquents. Pour l’estimation de l’indice de la zone foliaire à l’aide d’un dispositif optique d’analyseur de la canopée végétale, localisez une clairière ouverte appropriée avec des conditions de ciel identiques à celle au-dessus de la parcelle observée, une distance maximale d’un kilomètre.

Appliquez le même capuchon et la même orientation pour les lectures au-dessus et au-dessous de la canopée et déplacez-vous lentement avec le capteur sous la verrière en transect, en observant la variabilité des lectures les plus supérieures de l’anneau. L’utilisation du même bouchon de vue pour les lectures ci-dessus et en dessous de la canopée est nécessaire pour une estimation correcte de l’indice de la zone foliaire à l’aide d’un analyseur de la canopée végétale. Le nombre et l’espacement des transects dépendent de la structure particulière de la verrière du support.

Effectuez les relevés ci-dessus de la canopée comme première mesure de chaque transect ou grille du stand dans une zone ouverte suffisante et effectuez les lectures sous la canopée en un à trois transects et entre cinq et 36 points d’échantillonnage de 0,5 à deux mètres au-dessus du sol. Utilisez les bouchons de vue de restriction si le capteur est maintenu en dessous de deux mètres pour exclure l’opérateur du champ de vision et utiliser une distance minimale entre le capteur et l’élément le plus proche des parties en surface de la plante d’au moins quatre fois le diamètre ou la largeur du composant. Estimer l’indice de la zone ligneuse pendant la période de feuilles, avant la rupture des bourgeons au début du printemps et après la chute complète des feuilles à la fin de l’automne.

Pour calculer les valeurs de l’indice de zone ligneuse à partir des données brutes mesurées sur le terrain, utilisez l’indice de surface folio 2200 File Viewer freeware et estimez l’indice de la zone végétale en utilisant la même procédure que pour effectuer l’estimation de l’indice de la zone ligneuse. Calculez ensuite la valeur réelle de l’indice de la superficie foliouse au niveau du support comme la différence entre l’indice moyen de la superficie végétale et les valeurs de l’indice de la zone ligneuse. Dans cette expérience représentative, sur les parcelles B, C et D, la technique de l’aiguille a considérablement sous-estimé l’indice de surface foliique obtenu à partir des pièges à litière.

Inversement, sur la parcelle A, cette technique a surestimé l’indice de la superficie des feuilles mesuré à l’aide des pièges à litière à un niveau non significatif. De plus, des différences significatives entre les valeurs de l’indice de la superficie foliaire estimées par l’analyseur de la canopée végétale et la technique de l’aiguille ont été trouvées dans tous les cas. L’indice de la zone ligneuse peut être facilement mesuré à l’aide d’un analyseur de la canopée végétale après la chute complète des feuilles et avant la rupture des bourgeons.

Dans cette expérience représentative, le développement le plus rapide de l’indice de la superficie folio a été noté au cours de la période de rupture des bourgeons qui s’est produite en avril jusqu’au début du mois de mai. De mai à la fin juin, on a observé une poursuite du développement rapide de l’indice de la superficie folique des feuilles, bien qu’avec une intensité plus faible par rapport à la période précédente. De la deuxième moitié de juin à la fin juillet, la valeur de l’indice de la superficie folio a diminué dans la parcelle B et la stagnation de l’indice de la superficie folio a été plus évidente au cours de cette période sur la parcelle A.In tous les peuplements forestiers étudiés, les feuilles ont commencé à tomber à la fin de septembre, comme l’illustre la diminution de la courbe de l’indice de la superficie foliique.

La partie la plus critique de la méthode des pièges à litière est l’estimation précise de la zone spécifique des feuilles à partir d’un sous-échantillon suffisamment grand de feuilles. Pour l’analyseur de la canopée végétale, il est essentiel d’effectuer les mesures dans des conditions nuageuses et sans vent standard. Des photographies hémisphériques numériques et une technologie de balayage laser peuvent également être utilisées pour déterminer l’indice de la zone foliique et la distribution spatiale des feuilles dans la canopée.

À l’heure actuelle, le défi le plus important dans l’estimation de l’indice de la superficie foli feuille est l’utilisation de la télédétection pour déterminer la qualité du feuillage.