植物冠层分析仪测量时的注意事项:
1、遮盖帽的用途
从传感器的视野中去除太阳;从视野中去除操作者的影响;天空亮度不均匀;冠层内有明显的空隙;减小对测量样地尺寸的需要;减小了森林内必需的空地尺寸。
2、斜坡的影响
应该使传感器保持与斜坡相匹配,而不是实际的水平。
3、样地尺寸的影响
如果样地尺寸太小,要注意保证传感器的视野范围是冠层高度的3倍,可以采用去除第5个环的数据来解决这个问题,也可以采用观察帽的方法。
4、光线的需求
直射的阳光:应尽可能避免直射的阳光,尽量在日出日落时或多云的天气进行测量,如果避免不了,那么需要注意:使用270度的遮盖帽或更小的视野遮盖帽;背对阳光进行测量,遮挡住日光和操作者本身;对植物冠层进行遮阴处理;天空云分布不均匀导致光线不均匀的天气条件:等待云彩飘过并遮挡了阳光时再进行测量。适宜光线条件:均匀的阴天或者散射光照下才能测量。最易找到合适的测量时间往往是黎明之前和日落之后的瞬间。作为一般原则,如果可以看到地上的影子或者林冠上有阳光照射的叶子,这时的天空的光照条件就没有满足。
5、叶片与传感器的距离限制
一个叶片与传感器的距离是重要的,太近将导致测量的误差。简单的计算方法是根据采用的遮盖帽的角度来得到距离因子参数,再除以B值的重复次数,再乘以叶片的宽度,即得到最小需要的距离了。如果距离无法缩小,可以考虑增加重复次数来解决这个问题。
6、冠层内的空隙(林窗)
由于LAI是空隙比例的对数,那么建议的情况是取对数后进行平均,而不是平均后取对数。如果一个视野内既有稠密的冠层又有稀疏的冠层,那么建议采用遮盖帽来减少其同时出现在同一视野的可能(这样将导致对叶面积指数的低估)。
叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是一个重要的生态系统结构参数,定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。
叶面积指数不仅直接反映植物的生长状况,而且影响着植物的许多生物、物理过程,如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。
由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标,又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关;
特别是在研究植被生产力与遥感数据的关系模型方面,叶面积指数显示了巨大的应用前景,因此,叶面积指数的快速和准确测定显得十分重要。
LAI是研究从叶片水平推移到森林冠层的重要参数,是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。
LAI值变化范围:针叶林的为0.6,16.9;落叶林为6,8;年收获的作物为2,4;绝大部分生物群系为3,19。
LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。直接测量法通过先测定所有叶片的叶面积,再计算LAI,叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、经验公式计算法、异速生长法等。
其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、根据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。
因要剪下全部待测叶片,直接测量多数属于毁坏性测量,或至少会干扰冠层,叶片角度的分布,从而影响数据的质量,直接测量法费时、费力。
间接测量法,利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系,通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征,具体有顶视法和底视法。
间接测量法可以避免直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点,不受时间的限制,获取数据量大,仪器容易操作,方便快捷,还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。
光合有效辐射(PAR)和叶面积指数(LAI)是评估植物健康状况和植物冠层结构的重要指标。
PAR表示有多少光能可被植物光合作用利用;LAI可用于估计冠层密度和生物量,是植物冠层结构的一项重要表征参数。
可以同时测量PAR和LAI。仪器出厂前经过校验,校验值储存于内存中,故在使用过程中无须校验。
植物冠层分析仪被广泛应用于农业、林业和植物学等研究领域。
产品特点:
1.经济、便携;
2.实时测量PAR;
3.简便直观的6键控制;
4.自动记录模式功能;
5.强大的数据存储能力,1M内存;
6.既可用随机所带软件,也可用计算机超级终端下载数据;
7.低电消耗,4节7号碱性电池可使用2年;
8.外置PAR传感器可用于探杆校准和实时测量冠层上、下的PAR值。
规格参数:
数据存储容量:1M(可存2000次以上测量结果)
传感器数量:80个GaAsP光敏传感器
PAR传感器量程:0~>2500 μmol·m-2·s-1
PAR传感器分辨率:1μmol·m-2·s-1
波长范围400 ~ 700nm
探杆长度:86.5cm(84cm)
探杆截面:1.9*0.95cm
仪器总长:99cm
无人值守采样间隔:1~60 min可选
产品重量:0.56 kg
数据传输:RS-232数据线
键盘:6键菜单驱动
工作环境:0~50 ℃,0~100%RH
电源:4节7号电池
最小空间分辨率:1cm
系统组成:
1.带传感器的控制单元
2.测量探杆和外置PAR传感器
3.RS-232数据线、数据传输软件、用户说明书及手提箱
工作原理:
探头中包括80个间隔为1 cm的PAR光量子传感器,用于测量环境光照中PAR的变化,输入研究区域的经纬度和时间,仪器可自动计算出天顶角;
通过设置叶角分布参数(X)和测量冠层上、下PAR的比率,可以计算出植物冠层的LAI值。
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