LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本课件

Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,*,Whos,Minding,the,Planet,?,LAI-2000,植物冠层分析仪安装培训,基因有限公司独家代理,为什么要测量叶面积指数？,冠层结构叶片的数量及其分布情况，是研究冠层中光线穿透情况，冠层生产力，冠层下土壤水分蒸发、蒸腾损失总量，冠层截留，及土壤温度的基础因子。同时对于不同尺度上的生态系统过程、系统之间的物流和能流的研究均是非常重要的。,然而直接测量植物冠层结构是十分困难，手工测量只限于小冠层；对于象森林那样大的冠层，几乎是不可能的。然而光线传播模型能相对简单地测量出光线穿透情况，并对冠层结构作出精确的估计。,LAI-2000,特点,快速直接测量叶面积指数；,不受光线条件限制，能在不同光照下进行测量；,测量时不需太阳直射光线照射；,LAI-2000,可能测量不同大小的冠层，细至小草，大至森林,仪器轻便易携，便于野外使用；,低能耗，可以在野外长时间使用；,可以连接多种辐射感应器，能同时测量,PAR,等；,测量参数,测量叶面积指数（,LAI）,计算叶面积标准误（,SEL）,测量无截取散射（,DIFN）,测量平均叶倾角（,MTA）,计算平均倾角标准误（,SEM）,叶面积指数（,LAI）,LAI,回答“有多少叶片”，尽管,LAI,字面上是指“叶面积指数”，但,LAI-2000,是测量所有挡光的物体。,LAI,没有单位，可认为是叶面积/地面积。,平均叶倾角（,MTA）,MTA,回答“叶片倾斜如何”。如果所有叶片都是水平的，那么,MTA,就是0；若都是垂直的，则为90。一般,MTA,处于30（水平叶片占优势）60（垂直叶片占优势）之间。,无截取散射（,DIFN）,结合空隙部分（,GAPS）,计算出,DIFN，,以表示未被叶片遮挡的天空部分。此值范围在0（全叶片）1（无叶片）之间。,DIFNS,大体可看作是冠层结构的一个代表值，它将,LAI,和,MTA,结合为一个值。,仪器组成,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,2050光学探头构造图,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,LAI-2050,光学感应器,LAI-2000,的心脏就是匠心设计的,LAI-2050,光学感应器。,LAI-2050,使用一个“鱼眼”镜头（天顶角为74度），将半球视野范围内的光线折射到光电感应器上。使用具有“鱼眼”视野的透镜能保证了用于计算,LAI,的冠层样本尽可能大。,感应器是专门为,LAI-2000,设计的，被分为五个同心圆。当光线折射到感应器上时，每一个感应器所检测的角度范围都不同。感应器所检测的光线是经过过滤的，只对波长小于490,nm,的光线响应因为在这个范围里的光线受叶片的反射及折射最小。滤光片使得叶簇相对其光亮的天空背景，表现为黑色。每一个感应器的输出值与环带上被天空照亮部分成比例的。,LAI-2050,光学感应器,叶片不透光，且无反射；,叶片排列是随机的；,叶片面积相对每环的观测范围是很小的；,叶片的位置分布是随机的。,假设条件,假设冠层下的读值不包括任何叶片反射或透射的光线。,LAI-2050,探头有一个光滤器，过滤了波长大于490,nm,的光线。因为在低于490,nm,区域的光线受叶片反射及散射作用最小。这使得叶簇在天空背景下是黑色的，从而满足了前题假设。,1 叶片不透光且无反射,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,不同的冠层有不同的形状，可能是条状（条播作物）、椭圆体（单一植株）、巨大的正方体（草地）或者是有孔的大正方体（充满林隙的落叶林）。在这些不同形状的空间中叶片分布是随机的。,2,叶片排列是随机的,3 叶片大小相对每一环的观测范围是很小的,在说明书附录量化了这种关系，也可大概估测：即探头与最近叶片的距离应至少为叶片宽度的4倍。,4 叶片位置分布是随机的,不管叶片如何倾斜，只要所有叶片不是朝向同一角度即可。用广视角进行测量时这种假设基本是得到满足的。,对假设模型的说明,没有任何一种冠层完全符合这些假设。叶片不是随机排列的，而是在茎或枝条上丛生。许多植物都表现出向日性，这也减少了方位随机的假设。但是这种假设实际上并不是非常重要。许多冠层可视为是随机分布的，而叶片确实对低于490,nm,的光线有相对低的反射和透射率。误差相互抵销是经常发生的，如当叶片丛生于枝条时（增加透射率），却又尽量排列地不相互遮挡（减少透射率）。,还有与理想状态偏离很大的情况，如针叶树叶片有很强的组织性。在这些情况下，,LAI,的绝对误差会很大，唯一的解决办法是比较它们的相对差别或以直接测量来校正仪器。,LAI,在科学研究上的应用,冠层产量森林活力大气污染沉降模型昆虫侵害研究遥感技术,实验设计与注意事项,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,实验设计,孤立木测量,针叶树测量,农作物测量,森林测量,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,孤立木测量1,叶面积指数是指单位土地面积上的叶片面积，但是用于孤立木测量时存在很大的问题。因为这时的叶片数量取决于它的位置（见下图右）。我们通过冠层的垂直投影面积来表达,LAI。,因此，如果不给定土地面积的话，无法实现,LAI,的准确测量。更准确地表达的概念可以定义为叶片密度，即叶片面积/冠层体积，,m,-1,。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,孤立木测量2-灌木测量,对于半球形的灌木，我们可以首先指定,Vector（Fct 06,选择,Edit，,设置5个环的值都为一个固定的半径，例如0.7米,），,然后再进行实际测量。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,孤立木测量3-孤树测量,使用180度或更小视野的遮盖帽（遮挡树干），传感器紧贴树干。下图右显示了两种方法，但是要注意的是如果采用方法2的话，那么您需要利用重计算程序把看不到叶片的第5环蒙蔽掉。,如果附近有其他的树，那么您应该使用视野更小的遮盖帽以避免这种误差（见下图左）。但是要注意的是您需要根据视野的大小来确定,B,阅读的数量以覆盖整个树冠。如果您测量的树冠是不对称的，那么您应该采用不同的文件来进行测量并做平均，见下图中。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,孤立木测量3-孤树测量,孤树测量由于冠层的形状是不均匀的，,Vector,路径长需要您来指定，见下图所示提供坐标值，即可以利用重计算软件进行修改了。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,针叶树测量的考虑,由于针叶树种叶片的排列是高度有序的，这违背了,LAI-2000,的测量基本假设。因此，根据辐射模型，测量可能存在,LAI,的低估现象。,LAI-2000,测量的实际上是“,Shoot,面积指数”，而不是“,Needle area index”。,建议在,LAI,的基础上乘以系数,R,来修正。,R=,针叶的投影面积/枝条的平均投影面积,欧洲冷杉、红松、白松和挪威云杉的系数,R,分别是1.49、1.5、1.67和1.6。这种系数处理后在,LAI,的直接测量和间接测量之间的相关系数达到了0.96。,也有研究报道在去掉了第5环的数据后，测量误差大大减小了，但是还没有得到厂家的证明。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,农作物或人工林的测量,具体的测量方法是如下图所示进行实验设计以尽可能对,B,阅读进行平均。如果行距过大，则应该减小视野范围来降低误差。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,实验注意事项,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,1.外接辐射传感器,LAI-2000,有两个,BNC,接口，可以连接,LI-COR,的辐射传感器。连接后选择“,FCT08”,后选择打开所连接的通道：1或2，选择关闭通道,OFF、,匹配,A,阅读（,A）,和匹配,B,阅读（,B）,三个选项，最后输入校准系数。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,2 多少个,B,阅读是足够的？,在95%的置信区间上，我们可以做6个,B,阅读的测量，然后查看,SEL（,叶面积指数的标准差），计算,SEL/LAI。,每个,B,阅读的数量所能接受的,SEL/LAI,值见下图，如果无法达到，请增加测量次数。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,4 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；,天空的亮度不均匀；,冠层内有明显的空隙；,减小对测量样地尺寸的需要；,减小了森林内必须的空地尺寸。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,5 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。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,6 样地尺寸的影响,如果样地尺寸太小的话，要注意传感器的视野范围是冠层高度的三倍。,可以采用去除第5个环的数据来解决这个问题。也可以采用遮盖帽的方法。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,7 斜坡的影响,应该使传感器的水平与斜坡匹配，而不是实际的水平。这就需要我们把水平仪移动到手持杆上，并在地面上按下图右固定角度，然后在测量时保持水平就可以了。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,8 冠层内的空隙（林窗）,由于,LAI,是空隙比例的对数，那么最好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，那么最好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）。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,仪器使用方法,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,1,Sensor mode,连接一个传感器于,X,口或,Y,口上；,FCT 01,或02确认,X,口或,Y,口上校准数据，5环的数据。,FCT04,设置分辨率为高分辨率（,High）,。,FCT05,确认时间和日期准确：准确的时间是必要的。,FCT11,设置操作模式为1,Sensor X(,或1,Sensor Y)。,设置,Seq,=（,冠层上下数据的测量顺序，例如“ ”）和,Reps=（,重复次数，如果输入0的话，则手动控制冠层测量的上或下，用,来控制。）,以上确认后即启动测量程序，如果,Seq,输入0的话，则需要按,log,键才可以启动。在连续两次输入标记后，即可开始测量。注意在按手柄上的记录按钮之前注意保持传感器水平。,在按钮按下后，听到两次提示音即表示一次数据记录完成。,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,谢 谢,!,LAI-植物冠层分析仪安装基因公司版本,