叶面积指数仪使用指南基本操作步骤如何进行实际测量如何测量孤立的树数据传输1.基本操作步骤连接传感器把仪器正面向上放好分别为XÎÒÃÇʹÓõÄÊÇÒ»¸öLAI-2000传感器　开关仪器l 按下ON键l 按下FCT键就可以关闭仪器一种情况是需要输入参数下面一行是输入提示行当输入的是字母时这时就要用到SHIFT键了按错键的消除键就是如果误按了可以按另一种情况是查看显示的信息按向下移动操作的行一般是上面的那一行使信息左右移动这里先不说调整执行列表　按下SETUP键键可以依次看到00行09行按下ENTER键进行操作01 X cal 这里保持默认值就行了就只对X操作值或者别的我们都不去管04 Resolution 为了精度的提高来选择字母月份只是要注意格式06 Set Dists 先不于考虑我们也不要再去调整08 1,2Channels 先不于考虑设置操作模式将会显示如下列表我们只对11和12这两项进行设置键使这一行在显示的上端按下ENTER键所以使用默认值将会出现新的对话框Seq=我们在测量LAI时先测量1个植物树冠上面的测量数据B所以输入输入完后按ENTER键进行测量一个LAI需要重复的次数0 0.0Reps=1为了准确我们现在输入2ÔÙ½øÐмÆËã°´ENTER键返回OPER的执行列表A和B的意义就是在树冠上面的测量值和下面的测量值的区别标志这在下面的叙述中经常会碰到告诉我们所采集资料的种类和位置提示输入所测的植物的种类再按下ENTER键输入位置这些都是为了帮助我们以后使用资料的方便然后检查监视模式使用BREAK键使用键选择查看上面一行的信息和下面列出各行的含义测出的值… ……………………………X1 X传感器在7Y5 Y传感器在68… …………………………… 1 BNC 信道#1X5 X传感器在68 2 BNC信道#2其中所以Ｙ５的值是OFF¼üʹÏÔʾÆÁÄ»ÉÏÃæÒ»ÐÐÊÇX1的值就可以大致上来监视传感器的可靠性了盖上盖子它们的值就应该变小这样简单的操作可以提前避免把坏仪器带到野外首先看到的是我们设置过的植物的种类和测量的位置信息最多不超过7位数仪器将显示现在所显示的两行中real time linesummary line实时显示行*左边的数字代表了得到的A值的数量和得到的B值的数量使用当实时行在上面时来选择该序号总结摘要行从左到右的意义是Ｂ资料对已经测量了LAI SEL这时然后按下ENTER键或者传感器杆上的按钮传感器在植被上方时记录下A值根据前面的设置然后在下方测4次即*在上面一行时反之把传感器放在下方因为前面设置了仪器将进行计算最终的结果这样我们就得到了一个目标的叶面积指数重复上面操作就行了记录一个资料时这时我们可以听到2声蜂鸣第二声是读数完成的声音必须保持传感器水平不动如果一直不放松直到读数完成记录文件会自动存储下来当显示屏幕提示输入文件序号时用键观察详细结果显示模式有5种评注2) 角度和距离4) 角度和缝隙默认的是第一种模式下面对第一种的各项进行说明３５时间l WHAT=GRSEE 提示1中的物种的种类l WHERE=PLOT8 提示2中的测量的位置l LAI=2.59 叶面积指数l SEL=.13 叶面积指数的标准差l DIFN=.151 天空可见度l MYA=61 平均倾角l SEM=5 平均倾角的标准差l SMP=8 使用的采样数据对l A*=2.62 另一个可选的叶面积指数2进行实际测量因为我们使用的是一个传感器进行测量这里只讨论错误的读数和实际操作中需要考虑的问题B读数应该比A读数小在树上有大缝隙的时候所以A»òÕßÏàµÈ在实际操作时l 天空的状况发生变化l 操作失误Ｂ次序错误l 测量B读数时这也是操作失误当一个或多个光圈的B读数大于A读数时如果产生这种结果的原因是因为操作错误或天空状况的改变引起的重新开始测量可以设置参数使错误的光圈上的最大透过率为1.0BAD READING ÓÐÈý¸öÑ¡ÏîBeep,Ignoreµ±ÒÇÆ÷·¢ÏÖ´íÎóµÄ¶ÁÊýʱ·¢³öBEEP2) 应该使用在树叶稀少的情况下并不提示操作员　３）　和上一个设置类似在此不于讨论需要调整测量的方式通常需要测量多个B资料进行均值处理得到LAI的值对于树叶很浓而又有大的空隙时以致于可以把树叶和空隙结合起来考虑孤立的树和灌木对于这种情况也可以测量树叶浓度这在后面单独列出来讨论需要多少B资料首先考虑被计算LAI的地面的面积有多大是一部分然后考虑1个B资料代表该面积的几分之几每个B资料可以代表1个采样资料如果使用视角盖的话所占的比例因所选用的视角盖的角度而定而且半径约等于树冠的高度A=f＊A代表被采样的地面面积.75.25视角盖H是树冠的高度一个未使用视角盖的B数据(f=1)在一个1米高的树冠旁边5米处或者说总面积的12%ÄÇô1个数据就只代表总面积的0.5%Ê÷¹ÚµÄ¸ß¶È·Ç³£ÖØÒªÊ÷Ò¶¾ùÔȵÄÇøÓòÐèÒªµÄB资料比不均匀的区域需要的B资料要少置信水平LAI的真值应与观测值的误差在操作步骤如下保证包含树冠的最稀疏的和最浓密的部分2) 计算SEL/LAI3) 使用下面的查找表来决定B的数量(N)SEL/LAI N SEL/LAI N SEL/LAI N SEL/LAI N SEL/LAI N .01 2 .03 5 .05 8 .07 13 .09 190.2 3 .04 6 .06 11 .08 16 0.1 23在什么地方测量解决问题有两种方法另一种是随机任意布点测量下表提供了树叶和传感器的最小距离和传感器视角和天顶角的对应关系４５） ３６０ １８０ 使用270»òÕßÔÚ½øÐÐAʹ²Ù×÷Ô±Õ¼¾ÝµÄÊÓÒ°·¶Î§±£³ÖÒ»ÖÂ通常情况下因此可以在树下测量草的LAI¾¡Á¿±Ü¿ªÑô¹âÖ±ÉäµÄ»·¾³»òÕßÔÚÈÕ³öºÍÈÕÂäʱ½øÐвâÁ¿ÓÐʱºò±ØÐëÔÚÌ«ÑôÖ±ÉäµÄ»·¾³Ï²âÁ¿×ÊÁÏ1) 在无云的晴空下的视角盖使用1802) 无论何时测量用视角挡住你和太阳3) 无论是在A读数还是B读数注意要在两种情况下保持一致这是因为LAI值低估的越大零散的云如果可能的话如果云移动得太快Ｂ读数的时间间隔暗分布的变化一个方法是使用窄的视角盖遮住传感器的探测器1) 使用合适的视角盖Ｂ读数一次在暗的天空条件下测量这次在亮的天空条件下测量两次传感器观测都要在同一块天空区域下Ｂ读数的时间间隔最小可测区域的大小在树冠的下面传感器的视角就象一个倒置的圆锥这是因为传感器的最大视角时74其正切值是3.48ËùÒÔÓÃ3作为实际使用的值就够了一个1米高的树冠把传感器放在很小区域内的中间这时可以使用90×¢ÒâÈç¹û´«¸ÐÆ÷µÄÊӽDZ»Ê÷Ò¶³ä·ÖµØµ²×¡µÄ»°Õâ¸öºÜÈÝÒײâÊÔÒÔ30Èç¹û¿´²»µ½ÇøÓòµÄ±ßÔµ另一种方法就是在计算LAI时这样的话但是下E dit M askҪʹ´«¸ÐÆ÷µÄÇãбµ½ºÍʵ¼ÊµØÃæƽÐÐ树冠间的缝隙在计算LAI的算法中而事实上超重即树叶中空隙的权重很大这样就导致了LAI的低估使用视角盖限制传感器的视角要幺是稀疏的部分视角盖1) 在探测镜头上盖上452) 在FCT 16中设置Force Trnsmt=13) 在传感器的视野里有很稀疏的树叶的环境下得到DIFN值即使视野里没有树叶也行再在一个或者多个位置进行测量5) 使用树冠空隙误差表根据经验则空隙的影响可以忽略必须使用45ÕâÀï¼ÓÈëÎҵĹ۵ã视角盖必然会大大地增加工作量那就不必使用视角盖了呈行列的植被对于呈行列的植被测量时最好的方法是如下左图所示测量所有的B资料时而且要在AÈçÉÏÓÒͼ如果要考虑树冠间的空隙决定是否需要使用45雨它们就会阻碍10%或者更多的辐射光线因此必须考虑其产生的误差另一方面只要不把它放在深水里针叶林针叶林的树叶排列不是随机任意的根据假定的辐射传输模型进行测量将会高估了针叶林树冠的透过率就会低估针叶林的LAI¸ù¾Ý¾-Ñé¿ÉÖªºìËÉ 1.491.67和1.60ʹÓõÄÊÇÊ÷Ò¶µÄ×ܵıíÃæ»ý»¹ÊÇͶӰÃæ»ýµ«Êǵ±ºá½ØÃæÐÎ×´ÊÇÔ²ÐÎʱ使用哪一种面积根据研究目的的不同而定光线阻挡研究light interception studies而总的表面积适用于大气中的沉淀物研究LAI-2000估计的是针叶生长方向上的投影面积指数乘以系数R 1.50的值使用转换因子F³ËÒÔͶӰÃæ»ýÖ¸Êý高的树冠和森林在测量高的树冠时可以使用双传感器系统另一个在树冠下测B资料在此我们不采用这种方法使用C2000程序也可以有效地解决该问题1) 设置连续起来就是2) 在C2000程序中内插中间的A资料如何放置传感器来测量A资料在这个点上传感器的视野里除了天空以外没有树叶或者其它物体看下图天顶角只要在这两条斜线之间只有天空没有树冠就可以满足了所以也就是说把传感器放在空地的中央方向上最近的树冠的边缘和它的距离要大于7倍的树冠高度那么我们可以用视角盖来遮住一部分树冠视角盖因为这时只需要考虑半径就行了　注意Ｂ资料的时候要保证视角盖一致如果有倾角这些也是在其它时候要注意的如果太阳在地平线以下也就是说但是LAI将被低估在早上或傍晚和白天测的结果相差在10%50%ʹÓõ×Ë®×¼Æ÷»òÕßÈËÕ¾ÔÚÍÁ¶ÑÉÏÒ²¿ÉÒÔÓøË×ÓÉýÆ𴫸ÐÆ÷3.测量孤立的树要测量孤立的树首先讨论LAI和树叶密度的概念区别LAI可以表示出均一的大范围的植被覆盖密度因为不同的地面上对应的树叶数量不同如图所示就要用到一个新的参数树叶面积密度(foliage area density, or foliage density)ËùÒÔµ¥Î»ÊÇÃ×-1Èç¹ûÒ»¸ùÊ÷µÄÊ÷Ò¶Ãæ»ýÊÇ2米2它的树叶密度就是0.4米-1±ØÐëÒýÈë¾àÀëÏòÁ¿ÕâÒ»¸ÅÄî¾ÍÊÇÔÚ²âÁ¿LAI时的统计资料中的DISTS项角度就是各个光圈对应的天顶角和68ÔÚ¼ÆËãµÄ½á¹ûÀﵫÊÇËüµÄ±êʶ·û»¹ÊÇLAI°ë¾¶Îª0.7米所以以此为一个简单的示例设置这5个值均为0.7·½·¨ÀàËÆÓÚ²âÁ¿LAI¶øÇÒÒª°Ñ´«¸ÐÆ÷·ÅÔÚ¹àľµÄÖмä其中的LAI值就是树叶密度值如果它们不是默认值１．０８６１．６６２和2.669那么LAI就应该解释为树叶密度SEL就是树叶密度的标准差把传感器放在树冠下面的树干旁边测量B资料应该把传感器放在靠近树干并且在大树枝下边不要让树干和树枝占据了传感器视野的主要部分一种是放在低的树枝上面如左图所示使用90视角盖会减小采样树冠的大小而且很独立下面展示了使用90ÈçÏÂ×óͼÈç¹ûÊ÷¹Ú²»¶Ô³ÆÈçÏÂÓÒͼƽ¾ùÊ÷Ò¶ÃܶȴÓÿ¸öÎļþÖеõ½µÄÊ÷Ò¶ÃܶȵÄƽ¾ùÖµ»ñµÃʹÓÃÒ»¸ö×ø±êϵͳµÃµ½³ä·ÖµÄ×ø±êµãÀ´±íʾÊ÷¹ÚµÄÐÎ×´C2000程序用这些资料得到路径长度和树叶密度Ｂ数据视角盖2) 得到树冠的平均形状Ｙ坐标点描述树冠的侧面形状3) 把文件输入到计算机4) 运行C2000程序在对应的提示下输入8个数据点坐标值程序会自动计算出树冠体积8.87米2和路径长度　６）　使用Compute命令来计算这个文件7) Print Standard把文件输出到下一页那么得到的结果就是还标着LAIDLLAI=树叶密度*树冠体积/DLASNRHGTVOLUME¸ù¾ÝÊ÷¹Ú²àÃæͼµÄ×ø±êµãµÃµ½树冠在地面上的投影面积NPTS Y侧面坐标点的数量也可以经过RS-232传到计算机DCEÓÉ3针输出连接LAI-2000到数据终端设备只要有一个缆线就够了那么必须有一个零讯号调制解调器缆线使用计算机要把数据从LAI-2000传输到计算机上而且要有程序从RS-232端口接收在1000-90磁盘中的COMM程序提供了这个功能传输步骤如下FCT 33然后传输需要的文件　1000-90&2000-90这些都是DOS程序包在1000-90中是一个数据通信程序C2OOO±à¼-ºÍÖؼÆËã³ÌÐòC2000除了具有LAI-2000控制台的功能以外当LAI-2000数据文件读到计算机存储器中以后举例如下提示信息和响应信息把不在同一个文件中的A¸ù¾ÝB数据的时间来添加A数据时间选择性地删除一些记录或者根据用户输入的树冠尺度自动计算路径长度　u 选择出哪些光圈要被忽略u 重新计算也可以根据内插的树冠数据Ｓｅｔ　Ａ／Ｂ＝１．０u 从原来LAI控制台中不能获取的数据结果可以在这里根据用户的格式输出来或者树叶密度LADCanopy Gap Error10。