Blad gebied index schatting met behulp van drie verschillende methoden in zuivere Bladverliedige stands

Summary

Een nauwkeurige schatting van de Leaf Area index (LAI) is cruciaal voor veel modellen van materiaal-en energiestromen in planten ecosystemen en tussen een ecosysteem en de atmosferische grenslaag. Daarom waren drie methoden (strooisel vallen, naald techniek en PCA) voor het nemen van precieze LAI-metingen in het gepresenteerde protocol.

Abstract

Nauwkeurige schattingen van de Leaf Area index (LAI), gedefinieerd als de helft van het totale bladoppervlak per eenheid horizontaal grondoppervlak, zijn van cruciaal belang voor het beschrijven van de vegetatie structuur op het gebied van ecologie, bosbouw en landbouw. Daarom werden de procedures van drie commercieel gebruikte methodes (strooisel vallen, naald techniek en een plantencanopy Analyzer) stap voor stap gepresenteerd voor het uitvoeren van LAI-schatting. Er werden specifieke methodologische benaderingen vergeleken en hun huidige voordelen, controverses, uitdagingen en toekomstige perspectieven werden in dit protocol besproken. Strooisel vallen worden meestal als referentieniveau beschouwd. Zowel de naald techniek als de plant Canopy Analyzer (bijvoorbeeld LAI-2000) onderschatten vaak de LAI-waarden in vergelijking met de referentie. De naald techniek is gemakkelijk te gebruiken in bladverliedige stands, waarbij het strooisel elk jaar volledig ontbindt (bijv. eiken-en beuken statieven). Kalibratie op basis van strooisel vallen of directe destructieve methoden is echter noodzakelijk. De plant Canopy Analyzer is een veelgebruikt apparaat voor het uitvoeren van LAI-schatting in ecologie, bosbouw en landbouw, maar is onderhevig aan mogelijke fouten als gevolg van loof klontering en de bijdrage van houtachtige elementen in het gezichtsveld (FOV) van de sensor. Het elimineren van deze potentiële foutbronnen werd besproken. De plant Canopy Analyzer is een zeer geschikt apparaat voor het uitvoeren van LAI-schattingen op het hoge ruimtelijke niveau, het observeren van een seizoensgebonden LAI-dynamiek en voor lange termijn monitoring van LAI.

Introduction

Lai, gedefinieerd als de helft van het totale bladoppervlak per eenheid horizontaal grondoppervlak¹, is een belangrijke variabele die wordt gebruikt in vele bio-geopfysische en chemische uitwisselings modellen die gericht zijn op koolstof-en water fluxen^{2,3, 4}. Lai is direct evenredig aan het actieve oppervlak van bladeren waar het de primaire productie (fotosynthese), transpiratie, energie-uitwisseling en andere fysiologische kenmerken die verbonden zijn met een reeks van ecosysteem processen in plant Gemeenschappen⁵.

Protocol

1. LAI geschat met behulp van strooisel vallen

1. Voer eerst een veldonderzoek uit, onderzoekt de omstandigheden van de site en de structuur van de bestudeerde stands (d.w.z. helling en expositie van de helling, bos-of vegetatietype, bos-of vegetatie dichtheid, homogeniteit van de kap van de luifel, de kroon grootte en de hoogte van de kroon voet).
2. Selecteer een geschikt type strooisel voor plaatsing onder de luifel door de maaswijdte van het net te kiezen op basis van de grootte van het assimilatie apparaat van de bestudeerde stands (d.w.z.dat de Maas wijdte kleiner moet zijn dan de grootte van de vastgelegde assimilatie toestel), v....

Results

De gemiddelde LAI-waarden op het standniveau van alle bestudeerde stands in het 2013-groeiseizoen worden weergegeven in Figuur 8. Op alle waarnemingspunten, behalve A, werden de hoogste waarden gemeten met strooisel vallen, die als referentieniveau dienen. In tegenstelling werd de hoogste gemiddelde LAI-waarde geschat door de naald techniek op plot A. Alle verschillen tussen de LAI-waarden geschat met behulp van strooisel vallen en een plantencanopy Analyzer waren niet significant (p > 0,05;.......

Discussion

Strooisel vallen worden beschouwd als een van de meest accurate methoden voor het uitvoeren van Lai schatting⁸, maar ze zijn arbeidsintensieve en tijdrovend dan de indirecte methoden^35,64 die in dit protocol zijn opgenomen. Binnen de hele LAI schattings procedure met behulp van strooisel vallen is een precieze schatting van de SLA het meest kritieke punt¹⁰ , omdat de sla kan variëren met plantensoorten

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Area Meter	LI-COR Biosciences Inc., NE, USA	LI-3100C	https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3100C/
Computer Image Analysis System	Regent Instruments Inc., CA	WinFOLIA	http://www.regentinstruments.com/assets/images_winfolia2/WinFOLIA2018-s.pdf
File Viewer	LI-COR Biosciences Inc., NE, USA	FV2200C Software	https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/software.html
Laboratory oven	Amerex Instruments Inc., CA, USA	CV150	https://www.labcompare.com/4-Drying-Ovens/2887-IncuMax-Convection-Oven-250L/?pda=4|2887_2_0|||
Leaf Image Analysis System	Delta-T Devices, UK	WD3 WinDIAS	https://www.delta-t.co.uk/product/wd3/
Litter traps	Any	NA	See Fig. 2
Needle	Any	NA	Maximum diameter of 2 mm
Plant Canopy Analyser	LI-COR Biosciences Inc., NE, USA	LAI-2000 PCA	LAI-2200 PCA or LAI-2200C as improved versions of LAI-2000 PCA can be used, see: 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/
Portable Leaf Area Meter	Bionics Scientific Technogies (P). Ltd., India	BSLM101	http://www.bionicsscientific.com/measuring-meters/leaf-area-index-meter.html
Portable Leaf Area Meter	LI-COR Biosciences Inc., NE, USA	LI-3000C	https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3000C/