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葉面積指數測量儀:評估植物冠層密度的儀器

來源:浙江托普云農科技股份有限公司   2025年07月11日 10:13  

葉面積指數測量儀是評估植物冠層密度的重要儀器,它通過多種技術原理實現快速、準確測量,在農業、林業、生態研究等領域應用廣泛,以下是詳細介紹:

工作原理

光學傳感技術:儀器探桿上內置多個高精度傳感器,可同時檢測特定波段(如400-700nm)內的光合有效輻射(PAR)。通過同時測量冠層上方和下方的光照強度,對比分析光衰減程度,計算葉片遮擋比例,從而推導出葉面積指數(LAI),而LAI是衡量植物冠層密度的重要參數。

圖像識別技術:采用魚眼鏡頭和CCD圖像傳感器獲取植物冠層圖像,再通過專用分析軟件對圖像進行處理和分析,計算出葉面積指數、葉片平均傾角、散射輻射透過率、不同太陽高度角下的直射輻射透過率、不同太陽高度角下的消光系數、葉面積密度的方位分布、冠層內外的光合有效輻射(PAR)等相關指標和參數。

光線穿過介質減弱原理:依據比爾定律以及冠層孔隙率與冠層結構相關的原理,在植物冠層定義了一系列假設前提的條件下,采用半理論半經驗的公式,通過冠層孔隙率的測定,計算出冠層結構參數,進而評估冠層密度。

功能特點

操作簡便:手持一體化設計,液晶屏顯示數據,可自動或手動采集。自動模式下可設定采樣間隔,記錄大量數據;手動模式適用于特定區域的準確監測。

數據存儲與傳輸:具有較大的存儲容量,支持SD卡存儲,數據管理靈活。部分儀器還具備無線數據傳輸功能,可通過網頁遠程查看關鍵參數,實現智能化農田管理。

適應復雜環境:探桿長度可根據不同作物冠層高度進行調整,適用于水稻、小麥、果樹等不同作物。儀器具有良好的寬溫適應性和高濕耐受性,保證全天作業能力。采用鋰電池供電,TYPE-C充電,單次充電可長時間使用,便于田間攜帶。

測量準:探頭體積小巧,裝在測杠上可任意角度測量植物冠層結構。攝像頭可自動保持水平,確保測量準確性。配有專用植物分析軟件,有選擇所需圖像區域的功能,可屏蔽不合理的冠層部分,僅對有效圖像區域進行分析,使測量數據更加準確。

應用領域

農業:通過LAI數據優化播種密度,提高作物光能利用率,避免植株過密或過稀導致的產量損失。結合PAR數據,可用于指導施肥和灌溉,減少資源浪費,提高農田投入產出比。LAI異常降低可能意味著病害、干旱等脅迫,通過實時監測可及早采取措施。還可用來研究作物的生長發育、產量質量和光能之間的關系,測量和分析作物冠層的光照狀況。

林業:評估森林生態系統的健康狀況,為森林管理提供科學依據。監測森林冠層葉面積指數,校準遙感數據,幫助了解森林的生長狀況和碳匯能力。

生態研究:廣泛應用于森林、草原生態監測,分析不同植被類型的碳匯能力和氣候影響。幫助研究人員探索植物在不同環境條件下的生長策略、水分利用效率和光合適應性等。


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