落叶收集法测定叶面积指数的快速取样方法

摘要

叶面积指数(LAI)是植被冠层结构的一个重要参数,它不仅是许多生态和气候模型的重要输入变量,而且是生态系统动态变化监测的一个重要指标.LAI可通过各种间接和直接的手段来观测,而间接观测的LAI值常常需要直接的观测数据来校验.落叶收集法是一种广泛使用的直接观测LAI的方法,过去的研究还未发现有涉及落叶收集的取样技术及其观测精度的内容.对长白山和北京地区落叶阔叶林的落叶进行了3a的观测,每年一次性收集落叶样品分析,研究结果表明:①不同层次落叶的含水量差异巨大,且落叶含水量的日变化明显.上下层落叶的含水量绝对值差异高达10%以上,日变化绝对值差异高达20%以上.因此,在野外收集落叶样本时,为减小落叶含水量变化所导致的LAI观测误差,应从上到下直到地面进行取样,且尽可能多地收集落叶样本.②在落叶阔叶人工林和天然林里,无论样地的大小(1hm~2或30m×30m样地),无论取样单元的大小(1m~2或25m~2分辨率),林内的LAI分布很不均匀,LAI介于0-15.5(1m~2分辨率的1hm~2样地)或者2.6-9.1(25m~2分辨率的30m×30m样地).③要准确测定落叶林的LAI,收集落叶的样地面积越大越好,且尽量选择地势平坦的样地.对于1hm~2或者30m×30m大小的样地,可随机布设一个10m×10m的小样地来观测,精度分别可达85%、80%.④10m×10m小样地的LAI观测,可将其分为4个相邻的5m×5m小样进行取样.对每个5m×5m小样,快速的取样方法是:Ⅰ.随机布设6个1m~2取样,这样取样可以保证在99%概率水平上,100m~2、30m×30m和1hm~2样地的LAI观测精度分别为90%、75%、70%左右.Ⅱ.随机布设11个1m~2取样.可以保证在99%概率水平上,100m~2、30m×30m和1hm~2样地的LAI观测精度分别为94%、80%、75%左右.