Name: Szacowanie wskaźnika powierzchni liści przy użyciu trzech różnych metod w drzewostanach czystych liściastych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-08-29T13:00:00.000+00:00
Duration: 9 s
Description: Poznaj trzy metody szacowania wskaźnika powierzchni liści w lasach liściastych: pułapki na ściółkę, technika igłowa i analiza PCA. Te proste techniki zapewniają precyzyjne pomiary dla badań ekofizjologicznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Jesteśmy wdzięczni redakcji Journal of Forestry Research za zachęcenie i upoważnienie nas do wykorzystania reprezentatywnych wyników w tym protokole z opublikowanego tam artykułu. Dziękujemy również dwóm anonimowym recenzentom za cenne uwagi, które przyczyniły się do znacznego ulepszenia manuskryptu. Badania zostały sfinansowane przez Ministerstwo Rolnictwa Republiki Czeskiej, wsparcie instytucjonalne MZE-RO0118 oraz Narodową Agencję Badań Rolniczych (nr projektu QK1810126).

Autorzy nie mają nic do ujawnienia. Reprezentatywne wyniki wykorzystano z artykułu Černý J, Haninec P, Pokorný R (2018) Wskaźnik powierzchni liści szacowany metodami bezpośrednimi, półbezpośrednimi i pośrednimi w europejskich drzewostanach buka i klonu jaworowego. Dziennik Badań Leśnych. doi: 10.1007/s11676-018-0809-0 (wersja online) na podstawie uprzejmej zgody redakcji Journal of Forestry Research.

Pułapki na śmieci są uważane za jedną z najdokładniejszych metod szacowania LAI8, ale są bardziej pracochłonne i czasochłonne niż metody pośrednie35,64, które zostały włączone do tego protokołu. W ramach całej procedury szacowania LAI przy użyciu pułapek na śmieci, precyzyjne oszacowanie SLA jest najbardziej krytycznym punktem10, ponieważ SLA może się różnić w zależności od gatunku roślin65, ...

LAI, zdefiniowany jako połowa całkowitej powierzchni liścia na jednostkę poziomej powierzchni gruntu1, jest kluczową zmienną używaną w wielu modelach wymiany biogeofizycznej i chemicznej skoncentrowanych na przepływach węgla i wody2,3,4. LAI jest wprost proporcjonalny do aktywnej powierzchni liści, gdzie napędza produkcję pierwotną (fotosyntezę), transpirację, wymianę energii i inne atrybuty fizjologiczne związane z szeregiem procesów ekosystemowych w zbiorowiskach roślinnych5.
Opracowano liczne podejścia i instrumenty do szacowania LAI, które są obecnie dostępne na rynku6,7,8,9. Naziemne metody szacowania LAI można podzielić na dwie główne kategorie: (i) bezpośrednie i (ii) metody pośrednie10,11,12. Pierwsza grupa obejmuje metody mierzące powierzchnię liści bezpośrednio, podczas gdy metody pośrednie wnioskują LAI z pomiarów łatwiej mierzalnych parametrów, wykorzystując teorię transferu promieniowania (pod względem czasu, pracochłonności i technologii)13,14.
Ten protokół zajmuje się praktycznym wykorzystaniem pułapek na śmieci i techniki igłowej, jako nieniszczących metod półbezpośrednich10; oraz analizatora baldachimu roślin urządzeń optycznych jako metody pośredniej6,7 do przeprowadzenia oszacowania LAI na wybranej próbce z umiarkowanych drzewostanów liściastych w Europie Środkowej (zobacz jego charakterystykę strukturalną i dendrometryczną w Załączniku A i Załącznik B).
W lasach liściastych i uprawach możliwe jest przeprowadzenie nieniszczącego półbezpośredniego oszacowania LAI za pomocą pułapek na śmieci11 rozmieszczone poniżej warstwy koron drzew15. Pułapki na śmieci podają dokładne wartości LAI dla gatunków liściastych, w których LAI osiąga plateau w sezonie wegetacyjnym. Jednak w przypadku gatunków, które mogą zastępować liście w okresie wegetacji, takich jak topola, metoda zawyża LAI11. Metoda ta zakłada, że zawartość pułapek reprezentuje średnią ilość liści, które opadają w okresie opadania liści w drzewostanie16, zwłaszcza w miesiącach jesiennych. Pułapki to otwarte skrzynki lub sieci (<silna klasa="xfig">Rysunek 1) o z góry określonym wystarczającym rozmiarze (minimum 0,18 m2, ale najlepiej ponad 0,25 m2)10,17, boczne boki zapobiegające wdmuchiwaniu liści do / z pułapek przez wiatr oraz z perforowanym dnem zapobiegającym rozkładowi liści; które znajdują się poniżej warstwy korony drzewostanu badanego, natomiast powyżej powierzchni terenu11. Rozmieszczenie pułapek może być albo losowe18, albo systematyczne w transects19 lub regularna siatka odstępów20. Liczba i rozmieszczenie pułapek są kluczowym krokiem metodologicznym dla przeprowadzenia dokładnego oszacowania LAI odzwierciedlającego unikalną strukturę drzewostanu, jednorodność przestrzenną, oczekiwaną prędkość i kierunek wiatru, zwłaszcza w przypadku rzadkich drzewostanów (lub alejek i sadów) oraz zdolność roboczą do oceny danych. Precyzja szacowania LAI wzrasta wraz ze wzrostem częstości występowania pułapek w obrębie badanych stanowisk11,21 (patrz Rysunek 2).
Zalecana częstotliwość pobierania próbek śmieci z każdej pułapki to co najmniej raz w miesiącu10, a nawet dwa razy w tygodniu w okresach obfitych opadów, które mogą zbiegać się z obfitymi opadami. W przypadku analizy chemicznej konieczne jest zapobieganie rozkładowi ściółki w pułapkach i wypłukiwaniu składników odżywczych z materiału podczas epizodów deszczowych. Po zebraniu liści na polu, mieszana podpróbka jest używana do oszacowania określonej powierzchni liści (SLA, cm2 g-1)22, zdefiniowanej jako świeży rzutowany obszar liści do ich stosunku do masy suchej masy. Pozostała część zebranego ściółki jest suszona do stałej masy i wykorzystywana do obliczenia suchej masy ściółki jako g cm-2 w laboratorium. Masa suchych liści w każdym dniu zbioru jest przeliczana na powierzchnię liścia poprzez pomnożenie zebranej biomasy przez SLA lub suchą masę liści na powierzchnię (LMA, g cm-2) jako parametr odwrotny do SLA23,24. Świeży rzutowany obszar poszczególnych liści można określić za pomocą podejścia planimetrycznego. Metoda planimetryczna opiera się na zależności między powierzchnią konkretnego liścia a powierzchnią pokrytą przez liść na powierzchni poziomej. Skrzydło jest przymocowane poziomo do ekranu skanującego, a jego średnia mierzona jest za pomocą miernika powierzchni skrzydła. Następnie obliczana jest jego powierzchnia. Na rynku dostępnych jest wiele mierników powierzchni liści opartych na różnych zasadach pomiaru. Należą do nich m.in. przenośny miernik powierzchni liści LI-3000C, który wykorzystuje metodę projekcji ortogonalnej oraz miernik powierzchni LI-3100C, który mierzy średnią powierzchnię liści za pomocą fluorescencyjnego źródła światła i półprzewodnikowej kamery skanującej. Kolejne urządzenie, przenośny laserowy miernik powierzchni liści CI-202, koduje długość liścia za pomocą czytnika kodów. Oprócz nich przenośne mierniki powierzchni liści AM350 i BSLM101 są również powszechnie używane do dokładnego szacowania powierzchni liści.
Ponadto istnieją mierniki powierzchni liści oparte na systemach analizujących wideo. Te mierniki powierzchni liści składają się z kamery wideo, ramki digitalizacyjnej, ekranu i komputera PC, w tym odpowiedniego oprogramowania do analizy danych, takiego jak WD3 WinDIAS Leaf Image Analysis System11. Obecnie konwencjonalne skanery podłączone do komputera PC mogą być używane do szacowania powierzchni liści. Następnie powierzchnia liścia jest obliczana jako wielokrotność liczby czarnych pikseli, a jej wielkość zależy od wybranej rozdzielczości (punkty na cal – dpi) lub powierzchnia liścia jest mierzona za pomocą specjalnego oprogramowania, na przykład WinFOLIA. Na koniec całkowita sucha masa liści zebranych na znanej powierzchni gruntu jest przeliczana na LAI poprzez pomnożenie przez SLA i współczynnik skurczu25, który odzwierciedla zmiany w obszarze świeżych i suszonych liści. Skurcz zależy od gatunku drzewa, zawartości wody i miękkości liści. Kurczenie się liści pod względem długości i szerokości (co wpływa na rzutowaną powierzchnię) wynosi zwykle do 10%26, na przykład dla oak27. Sortowanie liści według gatunków w celu zważenia i ustalenia konkretnego stosunku powierzchni liści jest niezbędne do określenia udziału każdego gatunku w całkowitej liczbie LAI28.
Wyznaczanie LAI za pomocą techniki igłowej jest tanią metodą wywodzącą się z metody kąta nachylonego29,30,31,32. W drzewostanach liściastych jest to alternatywa dla przeprowadzenia oszacowania LAI bez użycia pułapek10 w oparciu o założenie, że całkowita liczba liści i ich powierzchnia na drzewie są równe temu, co jest zbierane na powierzchni gleby po całkowitym opadnięciu liści20. Cienką, ostrą igłę wbija się pionowo w ściółkę leżącą na ziemi natychmiast po opadnięciu liści10. Po całkowitym opadnięciu liści liście są zbierane z ziemi na igłę sondy pionowej, są powiązane z numerem kontaktowym i są równe rzeczywistej wartości LAI. Intensywne pobieranie próbek (100-300 punktów próbkowania na badane stanowisko na sondę terenową) za pomocą techniki igłowej jest wymagane do ilościowego określenia średniej liczby kontaktowej i prawidłowego wyprowadzenia wartości LAI10,20,33.
Analizator baldachimu roślin (np. LAI-2000 lub LAI-2200 PCA) jest powszechnie używanym przenośnym instrumentem do pośredniego szacowania LAI poprzez pomiar transmisji światła w całym baldachimie7 w przefiltrowanej niebieskiej części widma światła (320-490 nm)34,35 Aby zminimalizować wkład światła, które przeszło przez liście, zostało rozproszone przez baldachim i przechodzi przez liście7,34. W niebieskiej części widma światła osiągany jest maksymalny kontrast między liściem a niebem, a liście wydają się czarne na tle nieba34. W związku z tym opiera się na analizie frakcji szczeliny czaszowej7. Przyrząd jest szeroko stosowany do wykonywania badań ekofizjologicznych w zbiorowiskach roślinnych, takich jak uprawy36, łąki37, drzewostany iglaste8 i drzewostany liściaste38. Analizator baldachimu rośliny wykorzystuje czujnik optyczny typu rybie oko o polu widzenia 148° 35 do rzutowania półkulistego obrazu baldachimu na detektory krzemowe w celu ułożenia ich w pięć koncentrycznych pierścieni39 z centralnymi kątami zenitalnymi 7°, 23°, 38°, 53° i 68° 9,40,41. Pięć nasadek widoku (tj. 270°, 180°, 90°, 45° i 10°) może być używanych do ograniczania widoku azymutu czujnika optycznego27, aby uniknąć zacienienia przez przeszkody na otwartej przestrzeni (dla odczytu wspomnianego powyżej) lub operator w polu widzenia czujnika podczas szacowania LAI może dostosować czujnik FOV do otwartej przestrzeni w celu odczytów nad baldachimem. Pomiary za pomocą analizatora koron roślin są wykonywane powyżej (lub na wystarczająco rozległej otwartej przestrzeni) i poniżej badanego baldachimu 7. Te same limity widoków muszą być używane zarówno dla odczytów powyżej, jak i poniżej, aby uniknąć błędów w szacowaniu ułamka luki34. LAI-2000 PCA wytwarza efektywny wskaźnik powierzchni liści (LAIe), jak przedstawił Chen et al.42, a raczej efektywny wskaźnik powierzchni rośliny (PAIe), ponieważ elementy drzewne są uwzględnione w wartości odczytu czujnika. W drzewostanach liściastych z płaskimi liśćmi LAIe jest taki sam jak LAI-surface na półpowierzchni. W przypadku drzewostanów zimozielonych LAIe jest konieczne do skorygowania efektu zbrylania na poziomie pędów (SPAR, STAR)43, wskaźnika zbrylania w skalach większych niż pęd (ΩE)44, oraz udziału elementów zdrewniałych, w tym łodyg i gałęzi (tj. stosunek powierzchni drzewiastej do całkowitej),45, które powodują systematyczne niedoszacowanie LAI20. Wskaźnik zbrylania w wyższej skali przestrzennej niż pęd lub liść można określić ilościowo jako wskaźnik pozornego zbrylania (ACF), który można oszacować za pomocą analizatora baldachimu rośliny, gdy używane są bardziej restrykcyjne czapki widoków27. Ponieważ autorzy ci twierdzą, że ten ACF jest wydedukowany ze stosunku wartości LAI obliczonego na podstawie transmitancji za pomocą różnych procedur dla homogenicznych i niejednorodnych koron drzew zgodnie z Lang46, zakładamy, że ten wskaźnik zbrylenia opisuje raczej jednorodność baldachimu. Oprócz obliczeń ACF, nowe nasadki dyfuzora, które umożliwiają szersze zastosowanie LAI-2200 PCA w odniesieniu do warunków pogodowych, menu użytkownika zamiast kodów Fct oraz możliwość wykonania znacznie większej liczby pomiarów na sesję pliku to jedne z głównych ulepszeń technologicznych w porównaniu z poprzednim LAI-2000 PCA34,47. Pomiary i późniejsze wewnętrzne obliczenia oprogramowania opierają się na czterech założeniach: (1) elementy roślin blokujące światło, w tym liście, gałęzie i łodygi, są losowo rozmieszczone w baldachimie, (2) liście są optycznie czarnym ciałem, które pochłania całe światło, które otrzymuje, (3) wszystkie elementy rośliny są takim samym rzutem na poziomą powierzchnię gruntu, jak prosty geometryczny wypukły kształt, (4) Elementy roślinne są małe w porównaniu z obszarem pokrytym przez każdy pierścień11.

<table><tbody><tr><td>Miernik powierzchni</td><td>LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td><td>LI-3100C</td><td>https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3100C/</td></tr> <tr><td>komputerowy system analizy obrazu</td><td>Regent Instruments Inc., CA</td><td>Przeglądarka plików WinFOLIA</td><td></td></tr><tr><td></td><td>http://www.regentinstruments.com/assets/images_winfolia2/WinFOLIA2018-s.pdf LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td><td>FV2200C Oprogramowanie</td><td>https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/software.html</td></tr><tr><td>Piec laboratoryjny</td><td>Amerex Instruments Inc., CA, USA</td><td>CV150</td><td>https://www.labcompare.com/4-Drying-Ovens/2887-IncuMax-Convection-Oven-250L/?pda=4|2887_2_0|||</td></tr><tr><td>System analizy obrazu liści</td><td>Urządzenia Delta-T, Wielka Brytania</td><td>WD3 WinDIAS</td><td>https://www.delta-t.co.uk/product/wd3/</td></tr> <tr><td>Pułapki na śmieci</td><td>Dowolna</td><td>NA</td><td>Zobacz rys. 2</td></tr><tr><td>Igła</td><td>Dowolna</td><td>NA</td><td>Maksymalna średnica 2 mm</td></tr><tr><td>Analizator baldachimu</td><td>roślin LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td><td>LAI-2000 PCA</td><td>LAI-2200 PCA lub LAI-2200C jako ulepszone wersje LAI-2000 PCA mogą być używane, patrz: https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/</td></tr> <tr><td>Przenośny laserowy miernik powierzchni liści</td><td>CID Bio-Science, WA, USA</td><td>CI-202</td><td>https://cid-inc.com/plant-science-tools/leaf-area-measurement/ci-202-portable-laser-leaf-area-meter/</td></tr> <tr><td>Przenośny miernik powierzchni liści</td><td>ADC, BioScientic Ltd., Wielka Brytania</td><td>AM350</td><td>https://www.adc.co.uk/products/am350-portable-leaf-area-meter/</td></tr> <tr><td>Przenośny miernik powierzchni liści</td><td>Bionics Scientific Technogies (P.) Ltd., Indie</td><td>BSLM101</td><td>http://www.bionicsscientific.com/measuring-meters/leaf-area-index-meter.html</td></tr><tr><td>Przenośny miernik powierzchni liści</td><td>LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td><td>LI-3000C</td><td>https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3000C/</td></tr></tbody></table>

szacowanie wskaźnika powierzchni liści przy użyciu trzech różnych metod w drzewostanach czystych liściastych

Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands

Dokładne oszacowanie wskaźnika powierzchni liści (LAI), zdefiniowanego jako połowa całkowitej powierzchni liści na jednostkę poziomej powierzchni gruntu, jest kluczowe dla opisu struktury roślinności w dziedzinach ekologii, leśnictwa i rolnictwa. W związku z tym krok po kroku przedstawiono procedury trzech komercyjnie stosowanych metod (pułapki na śmieci, technika igłowa i analizator koron roślin) do wykonywania oceny LAI. Porównano konkretne podejścia metodologiczne, a w niniejszym protokole omówiono ich obecne zalety, kontrowersje, wyzwania i perspektywy na przyszłość. Pułapki na śmieci są zwykle uważane za poziom odniesienia. Zarówno technika igłowa, jak i analizator baldachimu roślin (np. LAI-2000) często zaniżają wartości LAI w porównaniu z wartością referencyjną. Technika igłowa jest łatwa do zastosowania w drzewostanach liściastych, w których ściółka ulega całkowitemu rozkładowi każdego roku (np. drzewostany dębowe i bukowe). Konieczna jest jednak kalibracja oparta na pułapkach na śmieci lub metodach bezpośredniego niszczenia. Analizator koron roślin jest powszechnie stosowanym urządzeniem do szacowania LAI w ekologii, leśnictwie i rolnictwie, ale jest podatny na potencjalne błędy ze względu na zbrylanie się liści i udział elementów drzewnych w polu widzenia (FOV) czujnika. Omówiono eliminację tych potencjalnych źródeł błędów. Analizator baldachimu roślin jest bardzo odpowiednim urządzeniem do wykonywania szacunków LAI na wysokim poziomie przestrzennym, obserwacji sezonowej dynamiki LAI oraz do długoterminowego monitorowania LAI.

Średnie wartości LAI na poziomie drzewostanu dla wszystkich badanych drzewostanów w sezonie wegetacyjnym 2013 r. przedstawiono na Ryc. 8. Na wszystkich powierzchniach próbnych z wyjątkiem A najwyższe wartości zmierzono za pomocą pułapek na ściółkę, które służyły jako poziom odniesienia. Przeciwnie, najwyższą średnią wartość LAI oszacowano metodą igieł na powierzchni A. Wszystkie różnice między wartościami LAI oszacowanymi za pomocą pułapek na ściółkę a analizatora korony roślin nie były isto...

Dokładne oszacowanie wskaźnika powierzchni liści (LAI) jest kluczowe dla wielu modeli przepływów materiałów i energii w ekosystemach roślinnych oraz między ekosystemem a atmosferyczną warstwą graniczną. W związku z tym w przedstawionym protokole znalazły się trzy metody (pułapki na śmieci, technika igłowa i PCA) wykonywania precyzyjnych pomiarów LAI.

Szacowanie wskaźnika powierzchni liści przy użyciu trzech różnych metod w drzewostanach czystych liściastych

Accurate estimations of leaf area index (LAI), defined as half of the total leaf surface area per unit of horizontal ground surface area, are crucial for ...

Wskaźnik powierzchni liści służy jako interfejs między liśćmi a atmosferą, w którym zachodzi wiele procesów fizjologicznych, zwłaszcza pobieranie fotosyntetyczne. Głównymi zaletami tej metody do szacowania wskaźnika powierzchni liści są prosta aplikacja, krótki czas pomiaru oraz precyzja pozyskiwanych danych. Biorąc pod uwagę, że metody te były już stosowane w badaniach ekofizjologicznych w uprawach, użytkach zielonych, drzewach iglastych i drzewostanach liściastych, powinny one mieć szerokie zastosowanie w większości innych ekosystemów roślinnych.Wszystkie opisane metody szacowania wskaźnika powierzchni liści są proste i proste w użyciu. Badacze, którzy dopiero zaczynają przygodę z metodami, nie powinni napotkać trudności z realizacją pomiarów. Wizualna demonstracja tych metod szacowania wskaźnika powierzchni liści jest niezbędna do ich zrozumienia, zaprojektowania i wdrożenia.Procedurę zademonstruje Pavel Haninec, doktorant z Zakładu Botaniki Leśnej, Dendrologii i Geobiocenologii. W celu oszacowania wskaźnika powierzchni liści za pomocą pułapek na śmieci należy umieścić od 15 do 25 pułapek na badany drzewostan o powierzchni chwytania od 0,18 metra kwadratowego do 0,5 metra kwadratowego lub więcej na początku sezonu wegetacyjnego. Pułapki należy umieszczać w regularnych odstępach na całym badanym stanowisku w obrębie jednego lub dwóch wzajemnie prostopadłych transektów lub regularnej siatki, co najmniej 0,1 metra nad powierzchnią gruntu, aby umożliwić wdmuchiwanie powietrza pod część zbiorczą pułapek.Mocno zamocuj każdą z pułapek nad powierzchnią ziemi i poniżej baldachimu stanowiska, aby nie było żadnych zmian w obszarze przechwytywania. W każdym punkcie czasowym pomiaru umieść zebrane śmieci z każdej z pułapek w odpowiednio oznakowanych papierowych workach do transportu do laboratorium. Po powrocie do laboratorium oddziel aparat asymilacyjny od innych składników ściółki.Aby dokonać konkretnego oszacowania powierzchni liści, należy dokładnie wymieszać próbkę z każdej pułapki przed oddzieleniem podpróbki od co najmniej 100 do 200 liści ze wszystkich użytych pułapek. Po krótkim namoczeniu wysuszonych liści w wodzie o temperaturze od 60 do 70 stopni Celsjusza, aby zapobiec składaniu się lub zwijaniu liści, umieść liście z podpróbki w płaski, prosty sposób na tablicy skanującej, nie nakładając się na siebie. Suszyć podpróbkę przez 48 godzin w temperaturze 80 lub 105 stopni Celsjusza do uzyskania stałej masy w wentylowanym piecu z termostatem w celu homogenizacji i utrzymania temperatury wewnętrznej.Pod koniec okresu suszenia zważyć suchą masę podpróbki na skali laboratoryjnej z minimalnym stopniem dokładności wynoszącym jeden gram i obliczyć właściwą powierzchnię liści jako świeżo rzutowaną powierzchnię liści z podpróbki przeznaczonej do oszacowania określonej powierzchni liści podzieloną przez suchą masę. Następnie należy wysuszyć w piecu pozostałą część próbki z każdej pułapki przez 48 godzin w tej samej temperaturze, która została użyta do oszacowania określonej powierzchni liści i pomnożyć suchą masę pozostałej próbki dla każdej konkretnej pułapki na śmieci przez prawidłową wartość określonej powierzchni liści, aby osiągnąć całkowity prognozowany wskaźnik powierzchni liści na pułapkę. Aby oszacować wskaźnik powierzchni liści za pomocą techniki igłowej, natychmiast po całkowitym opadnięciu liści należy użyć wystarczająco długiej, ostrej, metalowej igły o średnicy nie większej niż dwa milimetry, aby nakłuć liście pod mniej więcej podobnym kątem przez warstwę świeżo opadłych liści leżących na powierzchni ziemi w każdym z co najmniej 100 sondowanych punktów poboru próbek.Sprawdź, czy na igle znajdują się tylko świeżo opadłe liście, w razie potrzeby usuwając częściowo rozłożone liście z poprzedniego roku. Następnie należy policzyć liczbę liści przebitych igłą z każdego ukłucia w każdym punkcie pobierania próbek, a następnie powtórzyć technikę zbierania liści metodą igły w kolejnych punktach pobierania próbek. W celu oszacowania wskaźnika powierzchni liści za pomocą urządzenia optycznego analizatora baldachimu roślin, należy zlokalizować odpowiednią otwartą polanę z identycznymi warunkami nieba jak nad obserwowaną powierzchnią, w maksymalnej odległości jednego kilometra.Zastosuj tę samą nasadkę i orientację zarówno dla odczytów nad, jak i pod baldachimem i powoli poruszaj się z czujnikiem poniżej baldachimu w transekcie, obserwując zmienność odczytów najbardziej górnego pierścienia. Użycie tej samej nasadki widokowej dla odczytów zarówno powyżej, jak i poniżej baldachimu jest konieczne do prawidłowego oszacowania wskaźnika powierzchni liści za pomocą analizatora baldachimu roślin. Liczba i rozstaw transektów zależy od konkretnej konstrukcji baldachimu stanowiska.Odczyty nad baldachimem należy wykonać jako pierwszy pomiar każdego transektu lub siatki stojącej na wystarczającej otwartej przestrzeni i wykonać odczyty poniżej baldachimu w jednym do trzech transektów i od pięciu do 36 punktów poboru próbek od 0,5 do dwóch metrów nad ziemią. Jeśli czujnik jest umieszczony poniżej dwóch metrów, należy użyć zaślepek widoku ograniczeń, aby wykluczyć operatora z pola widzenia i należy zastosować minimalną odległość między czujnikiem a najbliższym elementem nadziemnych części zakładu wynoszącą co najmniej czterokrotność średnicy lub szerokości elementu. Oszacuj wskaźnik powierzchni drzewiastej w okresie wypuszczania liści, zarówno przed pękaniem pąków wczesną wiosną, jak i po całkowitym opadnięciu liści późną jesienią.Aby obliczyć wartości wskaźnika obszaru drzewiastego na podstawie surowych danych zmierzonych w terenie, użyj darmowego oprogramowania do przeglądania plików o indeksie powierzchni liści 2200 i oszacuj wskaźnik powierzchni roślin, korzystając z tej samej procedury, co przy szacowaniu wskaźnika obszaru drzewiastego. Następnie należy obliczyć rzeczywistą wartość wskaźnika powierzchni liści na poziomie drzewostanu jako różnicę między średnim wskaźnikiem powierzchni roślin a wartościami wskaźnika powierzchni drzewiastej. W tym reprezentatywnym doświadczeniu, na poletkach B, C i D, technika igłowa znacznie zaniżyła wskaźnik powierzchni liści uzyskany z pułapek na śmieci.Z kolei na powierzchni A technika ta zawyżyła wskaźnik powierzchni liści mierzony za pomocą pułapek na śmieci na nieznacznym poziomie. Ponadto we wszystkich przypadkach stwierdzono istotne różnice między wartościami wskaźnika powierzchni liści oszacowanymi za pomocą analizatora koron roślin a techniką igłową. Wskaźnik powierzchni drzewiastej można łatwo zmierzyć za pomocą analizatora baldachimu roślin po całkowitym opadnięciu liści i przed pęknięciem pąków.W tym reprezentatywnym doświadczeniu najszybszy rozwój wskaźnika powierzchni liści odnotowano w okresie od pęknięcia pąków w kwietniu do początku maja. Od maja do końca czerwca obserwowano kontynuację szybkiego rozwoju wskaźnika powierzchni liści liści, choć z mniejszą intensywnością w porównaniu z poprzednim okresem. Od drugiej połowy czerwca do końca lipca wartość wskaźnika powierzchni liści zmniejszała się na poletku B, a stagnacja wskaźnika powierzchni liści była bardziej widoczna w tym okresie na powierzchni A.In wszystkich badanych drzewostanów liście zaczęły opadać pod koniec września, o czym świadczy spadek krzywej wskaźnika powierzchni liści.Najbardziej krytyczną częścią metody pułapki na śmieci jest dokładne oszacowanie określonej powierzchni liści na podstawie wystarczająco dużej podpróbki liści. W przypadku analizatora baldachimu roślin niezbędne jest wykonywanie pomiarów w standardowych warunkach zachmurzenia i bezwietrzności. Cyfrowe zdjęcia półkuliste i technologia skanowania laserowego mogą być również wykorzystywane do określenia wskaźnika powierzchni liści i przestrzennego rozmieszczenia liści w koronie drzewa.Obecnie największym wyzwaniem w szacowaniu wskaźnika powierzchni liści jest wykorzystanie teledetekcji do określenia jakości liści.

leaf-area-index-estimation-using-three-distinct-methods-pure

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Powszechną praktyką jest ocenianie szkód spowodowanych przez Dryocosmus kuriphilus na podstawie obfitości samych galasów, a nie na podstawie powiązanego uszkodzenia gałęzi. Proponujemy złożony indeks uszkodzeń, który uwzględnia najważniejsze cechy gałęzi, umożliwiając tym samym bardziej realistyczną ocenę szkód.

Ocena uszkodzeń wywołanych przez Dryocosmus Kuriphilus na Castanea Sativa

Opisujemy, jak określić ilościowo stawonogi żyjące w liściach, zamykając liście i końce gałęzi w torbie, przycinając i zamrażając materiał w worku, a następnie płucząc wcześniej zamrożony materiał w wodzie, aby oddzielić stawonogi od podłoża w celu ilościowego określenia.

Metoda ilościowego oznaczania stawonogów żyjących w liściach

Modele efektów mieszanych są elastycznymi i użytecznymi narzędziami do analizy danych o hierarchicznej strukturze stochastycznej w leśnictwie i mogą być również wykorzystane do znacznego ulepszenia wydajności modeli wzrostu lasu. W tym miejscu przedstawiono protokół, który syntetyzuje informacje dotyczące liniowych modeli efektów mieszanych.

Opracowanie modelu przyrostu powierzchni podstawy pojedynczego drzewa przy użyciu liniowego podejścia opartego na efektach mieszanych

Burze lodowe są ważnymi zjawiskami pogodowymi, które są trudne do zbadania ze względu na trudności w przewidywaniu ich wystąpienia. W tym miejscu opisujemy nowatorską metodę symulacji burz lodowych, która polega na rozpylaniu wody na baldachim lasu w warunkach poniżej zera.

Symulacja wpływu burz lodowych na ekosystemy leśne

Szybkie i precyzyjne szacowanie wskaźnika powierzchni liści (LAI) w ekosystemach lądowych jest kluczowe dla szerokiego zakresu badań ekologicznych i kalibracji produktów teledetekcyjnych. Przedstawiono protokół wykorzystania nowego urządzenia optycznego LP 110 do wykonywania naziemnych pomiarów LAI in situ.

Pomiar terenowy efektywnego wskaźnika powierzchni liści za pomocą urządzenia optycznego w koronie roślinności

Prezentowany protokół pokazuje cyfrowy pomiar i analizę ciągłych cech fizjonomicznych liści na skamieniałych liściach w celu rekonstrukcji paleoklimatu i paleoekologii przy użyciu metod rekonstrukcji cyfrowej fizjonomii liści i masy liści na obszar.

Rekonstrukcja paleoklimatu i paleoekologii lądu za pomocą skamieniałych liści przy użyciu cyfrowej fizjonomii liści i masy liści na obszar

Potencjał erozji brzegów strumieni może być oceniany i klasyfikowany za pomocą Indeksu Ryzyka Erozji Brzegów Davida Rosgena (BEHI), jednak ten protokół ma znaczące ograniczenia. W tym miejscu przedstawiamy modyfikacje protokołu, aby rozwiązać problemy związane z ograniczeniami czasowymi, umożliwić nieprofesjonalistom przeprowadzenie dokładnych ocen i uwzględnić warunki strumieni niealuwialnych w północno-wschodnim Ohio.

Modyfikacja Protokołu Indeksu Zagrożenia Erozją Brzegów (BEHI) w celu szybkiej oceny erozji brzegów strumieni w północno-wschodnim Ohio

Ten manuskrypt opisuje, jak tempo metabolizmu herbicydów może być skutecznie określone ilościowo za pomocą wyciętych liści z chwastów dwuliściennych, zmniejszając w ten sposób zmienność i usuwając wszelkie możliwe zakłócające efekty pobierania lub translokacji herbicydów, zwykle obserwowane w testach na całej roślinie.

Pomiar tempa metabolizmu herbicydów w chwastach dwuskrzydłowych za pomocą testu wyciętych liści

Ocena obfitości stawonogów w uprawach jest kluczowa dla badania dynamiki populacji i interakcji między gatunkami. Tutaj opisujemy modyfikację i zastosowanie dmuchawy do liści do odkurzania do pobierania próbek stawonogów w ryżu.

Modyfikacja i zastosowanie dmuchawy do liści do pobierania próbek stawonogów w terenie

Opisujemy nową metodę liczenia ryb oraz szacowania względnej obfitości (MaxN) i gęstości ryb za pomocą obrotowych systemów kamer stereo-video. Pokazujemy również, jak wykorzystać odległość od kamery (odległość Z) do oszacowania wykrywalności specyficznej dla gatunku.

Opracowanie nowych metod ilościowego określania zagęszczenia ryb za pomocą podwodnych narzędzi stereo-wideo

Poznaj trzy metody szacowania wskaźnika powierzchni liści w lasach liściastych: pułapki na ściółkę, technika igłowa i analiza PCA. Te proste techniki zapewniają precyzyjne pomiary dla badań ekofizjologicznych.

Szacowanie wskaźnika powierzchni liści przy użyciu trzech różnych metod w drzewostanach czystych liściastych

Przeglądaj więcej filmów