森林冠层地面叶面积指数光学测量方法研究进展

应用生态学报 ›› 2010, Vol. 21 ›› Issue (11): 2971-2979.

森林冠层地面叶面积指数光学测量方法研究进展

邹杰^1,2**,阎广建²

¹福州大学福建省空间信息工程研究中心空间数据挖掘与信息共享教育部重点实验室| 福州 |350002；²北京师范大学地理学与遥感科学学院遥感科学国家重点实验室| 北京 |100875

出版日期:2010-11-18 发布日期:2010-11-18

Optical methods for in situ measuring leaf area index of forest canopy: A review.

ZOU Jie^1,2, YAN Guang-jian²

1Key Laboratory of Data Mining and Information Sharing, Ministry of Education, Spatial Information Research Center of Fujian Province, Fuzhou University, Fuzhou 350002, China|2State Key Laboratory of Remote Sensing Science, School of Geography, Beijing Normal University, Beijing 100875, China

Online:2010-11-18 Published:2010-11-18

摘要/Abstract

摘要： 作为表征植被冠层结构的核心参数之一，叶面积指数（LAI）控制着植被冠层的多种生物物理和生理过程，如光合、呼吸、蒸腾、碳循环、降水截获、能量交换等.本文首先阐述了森林冠层地面LAI光学测量方法的理论基础和数学模型；其后介绍了目前主流光学测量方法的测量原理及其优缺点；归纳了LAI光学测量方法的主要误差来源（聚集效应、非光合作用组分、观测条件和地形效应），并分析总结了聚集效应、非光合作用组分和地形效应的定量评估现状；最后展望了森林冠层地面LAI光学测量方法的未来发展方向.

关键词: 光学测量方法, 叶面积指数, 非光合作用组分, 聚集效应, 地形效应, 森林冠层

Abstract: Leaf area index (LAI) is an important parameter of canopy structure, because it relates to many biophysical and physiological processes of canopy, including photosynthesis, respiration, transpiration, carbon cycling, precipitation interception, and energy exchange, etc. This paper introduced the theoretical bases and mathematical models of optical methods for forest canopy LAI determination, introduced the principles, merits, and drawbacks of currently used optical methods, and summed up the main sources of the errors in LAI optical measurement, including clumping effect, non-photosynthesis components, measurement conditions, and terrain effect. The developing status of quantitatively evaluating clumping effect, non-photosynthesis components, and terrain effect was analyzed, and the promising development directions of optical methods for measuring forest canopy LAI were discussed.

Key words: optical methods, leaf area index, non-photosynthesis components, clumping effects, terrain effect, forest canopy

邹杰,阎广建. 森林冠层地面叶面积指数光学测量方法研究进展[J]. 应用生态学报, 2010, 21(11): 2971-2979.

[1]	魏萌, 范文义, 张海军, 于颖, 吴国明, 程腾辉. 4-Scale几何光学模型冠层反射率模拟的空间尺度适用性 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(3): 605-613.
[2]	于鑫磊, 苑俊风, 刘冬伟, 陈金辉, 闫巧玲. 野外土壤增温对胡桃楸幼苗生长和生理特性的影响 [J]. 应用生态学报, 2023, 34(1): 11-17.
[3]	秦颢萍, 刘泽彬, 郭建斌, 王彦辉, 于松平, 王蕾. 环境和冠层结构对华北落叶松林树干液流的影响 [J]. 应用生态学报, 2021, 32(5): 1681-1689.
[4]	王瑞杰, 闫峰. 2000—2018年西北砒砂岩区植被覆盖度与地形效应 [J]. 应用生态学报, 2020, 31(4): 1194-1202.
[5]	石君杰, 陈忠震, 王广海, 金春生, 李永宁. 间伐对杨桦次生林冠层结构及林下光照的影响 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(6): 1956-1964.
[6]	刘婷, 陈晨, 范文义, 毛学刚, 于颖. 基于不同空间尺度遥感影像估算森林叶面积指数的差异 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(5): 1687-1698.
[7]	孙守家, 雷帅, 仇兰芬, 李春友, 舒健骅. 北京城市绿地与周边道路空气CO₂浓度和δ¹³C值的差异及影响因素 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(11): 3844-3854.
[8]	蔡军奇, 王品, 刘大鹏, 白雪娇, 张淑媛, 宗国, 刘佳. 辽东山区次生林乔木优势树种幼苗更新动态 [J]. 应用生态学报, 2019, 30(10): 3356-3366.
[9]	陈琳, 刘世荣, 温远光, 曾冀, 李华, 杨予静. 南亚热带红锥和马尾松人工林生长对穿透雨减少的响应 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(7): 2330-2338.
[10]	朱迪恩, 徐小军, 杜华强, 周国模, 毛方杰, 李雪建, 李阳光. 基于MODIS时间序列反射率数据的雷竹林LAI反演 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(7): 2391-2400.
[11]	钟昊哲, 徐宪立, 张荣飞, 刘梅先. 基于Penman-Monteith-Leuning遥感模型的西南喀斯特区域蒸散发估算 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(5): 1617-1625.
[12]	张慧, 李平衡, 周国模, 周宇峰. 植被指数的地形效应研究进展 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(2): 669-677.
[13]	苑振皓,金光泽,刘志理. 自动曝光对半球摄影法测量叶面积指数及其季节变化的影响 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(12): 4004-4012.
[14]	牛小桃, 樊军, 王胜, 王秋铭. 利用鱼眼摄像机测量植被叶面积指数动态变化 [J]. 应用生态学报, 2018, 29(10): 3183-3190.
[15]	刘志理, 毕连柱, 宋国华, 王全波, 刘琪, 金光泽. 地形对典型阔叶红松林叶面积指数分布的影响 [J]. 应用生态学报, 2017, 28(9): 2856-2862.