葉面積指數(Leaf area index, LAI)「為每單位面積中所表現出的最大葉面積」;是極其重要的植被特徵,因為它直接反映出在多樣化尺度的植物冠層中的能量、CO2及物質循環。它也與許多生態過程有直接相關,例如蒸散量〈McNaughton and Jarvis 1983〉,土壤水分平衡〈Grier and Running, 1977〉,樹冠層光量的截取(Pierce and Running, 1988; Fassnacht et al., 1994),地上部淨初生產力(Gholz, 1982),總淨初生產力(Gower et al., 1992)等等。故瞭解林份葉面積指數將為我們所需面臨的重大課題。

調查葉面積指數的方法眾多,一般說來較常用的有直接收穫法、樹冠透光法及瞬間拍攝法。

直接收穫法為在林內設立一20M×20M的大樣區,將其內胸徑大於10㎝之林木全部伐倒。每株林木伐倒後,測定葉重,再以絕乾重之葉面積(稱之為比葉面積)與葉生物量推算總林份之葉面積指數。(林國銓、洪富文、游漢明、馬復京 1994.)直接收穫法雖最準確,但卻耗時費力,且屬壞性取樣,無法於森林中廣泛執行。

樹冠透光法是以植物蒸散率分析儀(porometer)配合光量子光度計(quantum sensor),於晴朗無雲之日上午10時至下午14時之間,在樣區內每隔10M設一樣點,每一樣點上,水平手持光度計每隔90度測一光度,將其平均值作為林內光度(Qi)。林外光度(Qo)則於測定林內光度之同時,以另一組儀器於開闊地測定之,最後導入Ber-Lambert定律,以推估林份葉面積指數(如下圖)。(鄭祈全、邱祈榮、陳燕章 1997.)

 

 

瞬間拍攝法為本實驗所採用之方法,利用CID公司所製造的CI-110葉面積指數測定儀,於陰天或光度不強之早晨與黃昏,直接由魚眼鏡頭拍攝林內樹冠影像(如下圖),再經由軟體推估葉面積指數。此法最為便捷,可運用於廣大森林測量,並因其不破壞林木,故可應用於長期監測上,為一便捷準確之測量方法。

瞬間拍攝法為本實驗所採用之方法,利用CID公司所製造的CI-110葉面積指數測定儀,於陰天或光度不強之早晨與黃昏,直接由魚眼鏡頭拍攝林內樹冠影像(如下圖),再經由軟體推估葉面積指數。此法最為便捷,可運用於廣大森林測量,並因其不破壞林木,故可應用於長期監測上,為一便捷準確之測量方法。

 

 

 

 

 

 

 

參考文獻:

Fassnacht, K.S., Gower, S.T., MacKenzie, M.D., Nordheim, E.K., and Lillesand, T.M. (1997). Estimating the leaf area index of north central Wisconsin forests using the Landsat Thematic Mapper. Remote Sens. Environ. 61:229-245.

Fassnacht, K.S., Gower, S.T., Norman, J. M., and McMurtrie, R. E. (1994), A comparison of optical and direct methods for estimating foliage surface area index in forests. Agric. For. Meterol. 71:183-207.

Gholz, H. L. (1982), Environmental limits on aboveground net primary production, leaf area, and biomass in vegetation zones of the Pacific Northwest. Ecology. 63:469-481.

Gower, S. T., Vogt, K. A., and Grier, C. C. (1992), Carbon dynamics of Rocky Mountain Douglas-fir: influence of water and nutrient availability. Ecol. Monogr. 62(1):43-65.

Grier, C. C., and Running, S. W. (1977), Leaf area of mature northwestern coniferous forests: relation to site water balance. Ecology. 58:893-899.

McNaughton, K. G., and Jarvis, P. G. (1983), Predicting effects of vegetation changes on transpiration and evaporation. In Water Deficits and Plant Growth. (T. T. Kozlowski, Ed.), Academic, London, 7:1-47.

Pierce, L. L., and Running, S. W. (1988), Rapid estimation of coniferous forest leaf area index using a portable integrating radiometer. Ecology. 69:1726-1767.

林國銓、洪富文、游漢明、馬復京 1994 福山試驗林林生態系生物量與葉面積指數的累積與分佈。林業試驗所研究報告季刊 9(4):299-315.

鄭祈全、邱祈榮、陳燕章 1997 應用搖測方法估測台灣杉林份之葉面積指數。台灣林業科學 12(3):309-317.

 

 
 

 
 

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