Stima dell'indice dell'area foglia utilizzando tre metodi distinti in stand deciduous puro

L'indice dell'area fogliare funge da interfaccia tra le foglie e l'atmosfera in cui vengono implementati molti processi fisiologici, in particolare l'assorbimento fotosintetico. I principali vantaggi di questo metodo per la stima dell'indice dell'area fogliare sono la semplice applicabilità, i brevi requisiti di tempo di misurazione e la precisione dei dati acquisiti. Dato che questi metodi sono già stati utilizzati per studi ecofisiologici in colture, praterie, conifere e boschi di latifoglie, dovrebbero essere ampiamente applicabili alla maggior parte degli altri ecosistemi vegetali.

Tutti i metodi descritti per la stima dell'indice dell'area foglia sono semplici e semplici da usare. I ricercatori nuovi ai metodi non dovrebbero incontrare difficoltà nell'attuazione delle misurazioni. La dimostrazione visiva di questi metodi di stima dell'indice delle foglie è essenziale per la loro comprensione, progettazione e implementazione.

A dimostrare la procedura sarà Pavel Haninec, un dottorando del Dipartimento di Botanica Forestale, Dendrologia e Geobiocoenologia. Per la stima dell'indice dell'area fogliare utilizzando trappole per cucciolate, posizionare da 15 a 25 trappole per supporto studiato con un'area di cattura che va da 0,18 metri quadrati fino a 0,5 metri quadrati o più all'inizio della stagione di crescita. Posizionare le trappole a spaziatura regolare in tutto il supporto studiato all'interno di uno o due transetti reciprocamente perpendicolari o di una griglia regolare, un minimo di 0,1 metri sopra la superficie del suolo per consentire all'aria di soffiare sotto la parte di raccolta delle trappole.

Fissare saldamente ciascuna delle trappole sopra la superficie del suolo e sotto il baldacchino del supporto in modo che non ci siano cambiamenti nell'area di cattura. In ogni momento di misurazione, posizionare la lettiera raccolta da ciascuna delle trappole in sacchetti di carta etichettati in modo appropriato per il trasporto in laboratorio. Tornati in laboratorio, separate l'apparato di assimilazione dagli altri componenti della lettiera.

Per eseguire una stima specifica dell'area fogliare, mescolare accuratamente il campione da ogni trappola prima di separare un sottocampione di almeno 100-200 foglie da tutte le trappole usate. Dopo aver immerso brevemente eventuali foglie secche in acqua da 60 a 70 gradi Celsius per evitare che le foglie si pieghino o si arricciano, posizionare le foglie dal sottocampione in modo piatto e dritto su una scheda di scansione senza sovrapporsi. Asciugare il sottocampione per 48 ore a 80 o 105 gradi Celsius per ottenere un peso costante in un forno ventilato con un termostato per omogeneizzare e mantenere la temperatura interna.

Al termine del periodo di essiccazione, pesare la massa secca del sottocampione su una scala di laboratorio con un grado minimo di precisione di un grammo e calcolare l'area fogliare specifica come area fresca proiettata delle foglie del sottocampione designato per la specifica stima dell'area fogliare divisa per il peso della massa secca. Quindi, asciugare il resto del campione da ogni trappola per 48 ore alla stessa temperatura utilizzata per la stima specifica dell'area fogliare e moltiplicare il peso di massa secca del resto del campione per ogni particolare trappola per la lettiera per il corretto valore specifico dell'area fogliare per raggiungere l'indice totale dell'area foglia proiettata per trappola. Per stimare l'indice dell'area fogliare utilizzando la tecnica dell'ago, subito dopo una caduta completa delle foglie utilizzare un ago metallico sufficientemente lungo, affilato e con un diametro non superiore a due millimetri per forare le foglie con un angolo più o meno simile attraverso lo strato di foglie appena cadute sdraiate sulla superficie del suolo in ciascuno dei almeno 100 punti di campionamento sondati.

Verificare che sull'ago siano presenti solo foglie appena cadute, rimuovendo eventuali foglie parzialmente decomposte dall'anno precedente, se necessario. Quindi, contare il numero di foglie perforate dall'ago da ogni pugnalata in ogni punto di campionamento prima di ripetere la raccolta delle foglie della tecnica dell'ago nei punti di campionamento successivi. Per la stima dell'indice dell'area fogliare utilizzando un dispositivo ottico dell'analizzatore a baldacchino vegetale, individuare una radura aperta adatta con condizioni del cielo identiche a quelle sopra la trama osservata, una distanza massima di un chilometro.

Applicare lo stesso cappuccio e lo stesso orientamento sia per le letture sopra che sotto il baldacchino e muoversi lentamente con il sensore sotto il baldacchino in transetto, osservando la variabilità delle letture dell'anello più alto. L'utilizzo dello stesso limite di visualizzazione per le letture sopra e sotto il baldacchino è necessario per la corretta stima dell'indice dell'area fogliare utilizzando un analizzatore di baldacchino vegetale. Il numero e la spaziatura dei transetti dipende dalla particolare struttura del baldacchino del supporto.

Eseguire le letture sopra-baldacchino come prima misurazione di ogni transetto o griglia del supporto in un'area aperta sufficiente ed eseguire le letture sotto il baldacchino in uno o tre transetti e tra cinque e 36 punti di campionamento da 0,5 a due metri dal suolo. Utilizzare i tappi della vista di restrizione se il sensore è tenuto al di sotto di due metri per escludere l'operatore dal campo visivo e utilizzare una distanza minima tra il sensore e l'elemento più vicino delle parti fuori terra dell'impianto di almeno quattro volte il diametro o la larghezza del componente. Stimare l'indice dell'area legnosa durante il periodo delle foglie, sia prima della rottura del germoglio all'inizio della primavera che dopo la completa caduta delle foglie nel tardo autunno.

Per calcolare i valori dell'indice dell'area legnosa dai dati grezzi misurati sul campo, utilizzare l'indice dell'area foglia 2200 File Viewer freeware e stimare l'indice dell'area dell'impianto utilizzando la stessa procedura per effettuare la stima dell'indice dell'area legnosa. Quindi calcolare il valore effettivo dell'indice dell'area foglia a livello di supporto come differenza tra l'indice medio dell'area dell'impianto e i valori dell'indice dell'area legnosa. In questo esperimento rappresentativo, sulle trame B, C e D, la tecnica dell'ago ha significativamente sottovalutato l'indice dell'area fogliare ottenuto dalle trappole per rifiuti.

Al contrario, sulla trama A, questa tecnica sopravvalutava l'indice dell'area fogliare misurato utilizzando le trappole per rifiuti a un livello non significativo. Inoltre, in tutti i casi sono state riscontrate differenze significative tra i valori dell'indice dell'area fogliare stimati dall'analizzatore a baldacchino delle piante e la tecnica dell'ago. L'indice dell'area legnosa può essere facilmente misurato utilizzando un analizzatore di baldacchino vegetale dopo la caduta completa delle foglie e prima della rottura del germoglio.

In questo esperimento rappresentativo, lo sviluppo più rapido dell'indice delle foglie è stato notato durante il periodo dalla rottura del germoglio che si è verificato in aprile fino all'inizio di maggio. Da maggio a fine giugno è stata osservata una continuazione dello sviluppo rapido dell'indice dell'area fogliare delle foglie, anche se con un'intensità inferiore rispetto al periodo precedente. Dalla seconda metà di giugno fino alla fine di luglio, il valore dell'indice dell'area fogliare è diminuito nel grafico B e il ristagno dell'indice dell'area fogliare è stato più evidente durante questo periodo sul grafico A.In tutti gli stand forestali studiati, le foglie hanno iniziato a scendere alla fine di settembre, come dimostra la diminuzione della curva dell'indice dell'area fogliare.

La parte più critica del metodo della trappola per rifiuti è la stima accurata dell'area fogliare specifica da un sottocampione di foglie sufficientemente grande. Per l'analizzatore a baldacchino dell'impianto, è essenziale eseguire le misurazioni in condizioni standard nuvolose e senza vento. Fotografie emisferiche digitali e tecnologia di scansione laser possono anche essere utilizzate per determinare l'indice dell'area fogliare e la distribuzione spaziale delle foglie all'interno del baldacchino.

Attualmente, la sfida più significativa nella stima dell'indice delle aree fogliari consiste nell'utilizzare il telerilevamento per determinare la qualità del fogliame.