Name: leaf area index estimation using three distinct methods in pure deciduous stands
Uploaded: 2019-08-29T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands at JoVE.com

Мы в долгу перед редакционной коллегией журнала лесных исследований за поощрение и разрешение нам использовать репрезентативные результаты в этом протоколе из статьи, опубликованной там. Мы также благодарим двух анонимных рецензентов за их ценные комментарии, которые существенно улучшили рукопись. Исследование финансировалось Министерством сельского хозяйства Чешской Республики, институциональной поддержкой МЗЕ-РО0118 и Национальным агентством сельскохозяйственных исследований (проект No. К1810126).

1. LAI оценивается с использованием мусора ловушки
<ol><li>Во-первых, провести полевое обследование, исследуя условия и структуру исследуемых стендов (т.е. наклон и экспозицию склона, типа леса или растительности, плотность леса или растительности, однородность закрытия навеса, кроны р...

Помет ловушки считаются одним из наиболее точных методов для выполнения LAI оценки8, но они являются более трудоемкими и трудоемкими, чем косвенные методы35,64, которые были включены в этот протокол. В рамках всей процедуры оценки LAI с использова...

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Area Meter</td>
			<td>LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td>
			<td>LI-3100C</td>
			<td>https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3100C/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Computer Image Analysis System</td>
			<td>Regent Instruments Inc., CA</td>
			<td>WinFOLIA</td>
			<td>http://www.regentinstruments.com/assets/images_winfolia2/WinFOLIA2018-s.pdf</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>File Viewer</td>
			<td>LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td>
			<td>FV2200C Software</td>
			<td>https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/software.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laboratory oven</td>
			<td>Amerex Instruments Inc., CA, USA</td>
			<td>CV150</td>
			<td>https://www.labcompare.com/4-Drying-Ovens/2887-IncuMax-Convection-Oven-250L/?pda=4|2887_2_0|||</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Leaf Image Analysis System</td>
			<td>Delta-T Devices, UK</td>
			<td>WD3 WinDIAS</td>
			<td>https://www.delta-t.co.uk/product/wd3/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Litter traps</td>
			<td>Any</td>
			<td>NA</td>
			<td>See Fig. 2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle</td>
			<td>Any</td>
			<td>NA</td>
			<td>Maximum diameter of 2 mm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plant Canopy Analyser</td>
			<td>LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td>
			<td>LAI-2000 PCA</td>
			<td>LAI-2200 PCA or LAI-2200C as improved versions of LAI-2000 PCA can be used, see: https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LAI-2200C/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Portable Laser Leaf Area Meter</td>
			<td>CID Bio-Science, WA, USA</td>
			<td>CI-202</td>
			<td>https://cid-inc.com/plant-science-tools/leaf-area-measurement/ci-202-portable-laser-leaf-area-meter/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Portable Leaf Area Meter</td>
			<td>ADC, BioScientic Ltd., UK</td>
			<td>AM350</td>
			<td>https://www.adc.co.uk/products/am350-portable-leaf-area-meter/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Portable Leaf Area Meter</td>
			<td>Bionics Scientific Technogies (P). Ltd., India</td>
			<td>BSLM101</td>
			<td>http://www.bionicsscientific.com/measuring-meters/leaf-area-index-meter.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Portable Leaf Area Meter</td>
			<td>LI-COR Biosciences Inc., NE, USA</td>
			<td>LI-3000C</td>
			<td>https://www.licor.com/env/products/leaf_area/LI-3000C/</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

leaf area index estimation using three distinct methods in pure deciduous stands

Точные оценки индекса площади листьев (LAI), определяемого как половина общей площади поверхности листьев на единицу горизонтальной площади поверхности земли, имеют решающее значение для описания структуры растительности в области экологии, лесного хозяйства и сельского хозяйства. Поэтому процедуры трех коммерчески используемых методов (ловушки для мусора, техника иглы и анализатор растительного навеса) для выполнения оценки LAI были представлены шаг за шагом. Были сопоставлены конкретные методологические подходы, и в этом протоколе обсуждались их текущие преимущества, противоречия, проблемы и перспективы на будущее. Помет ловушки, как правило, считаются в качестве эталонного уровня. И техника иглы, и анализатор растительного навеса (например, LAI-2000) часто недооценивают значения LAI по сравнению с эталоном. Техника иглы проста в использовании в лиственных стендах, где помет полностью разлагается каждый год (например, дуб и бук стоит). Однако необходима калибровка на основе мусорных ловушек или прямых разрушительных методов. Анализатор навеса завода является широко используемым устройством для выполнения оценки LAI в экологии, лесном хозяйстве и сельском хозяйстве, но подвержен потенциальной ошибке из-за слипания листвы и вклада древесных элементов в поле зрения (FOV) датчика. Обсуждалось устранение этих потенциальных источников ошибок. Анализатор навеса завода является очень подходящим устройством для выполнения оценок LAI на высоком пространственном уровне, наблюдения сезонной динамики LAI, а также для долгосрочного мониторинга LAI.

Средние значения LAI на уровне стенда всех исследованных стендов в вегетационный сезон 2013 года представлены на рисунке 8. На всех участках, кроме А, самые высокие значения измерялись ловушками для мусора, которые служат эталонным уровнем. Напротив, самое высокое среднее з...

Watch this Scientific Journal Video about Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands at JoVE.com

Leaf Area Index Estimation Using Three Distinct Methods in Pure Deciduous Stands

Точная оценка индекса площади листьев (ЛАИ) имеет решающее значение для многих моделей материальных и энергетических колебаний в экосистемах растений и между экосистемой и атмосферным пограничным слоем. Таким образом, три метода (ловушки для мусора, техника иглы и PCA) для принятия точных измерений LAI были в представленном протоколе.

Оценка индекса листа, используя три различных метода в чистых лиственных стендах

Accurate estimations of leaf area index (LAI), defined as half of the total leaf surface area per unit of horizontal ground surface area, are crucial for ...

Индекс площади листьев служит интерфейсом между листьями и атмосферой, в которой осуществляется множество физиологических процессов, особенно фотосинтетического поглощения. Основными преимуществами этого метода для оценки индекса площади листьев являются простая применимость, короткие требования к времени измерения и точность полученных данных. Учитывая, что эти методы уже используются для экофизиологических исследований в сельскохозяйственных культурах, лугах, хвойных и лиственных лесах, они должны быть широко применимы к большинству других экосистем растений.Все описанные методы оценки индекса площади листьев просты и просты в использовании. Исследователи, новые для этих методов, не должны сталкиваться с трудностями при проведении измерений. Визуальная демонстрация этих методов оценки индекса листьев имеет важное значение для их понимания, проектирования и реализации.Демонстрацией процедуры будет Павел Ханинц, аспирант кафедры лесной ботаники, дендрологии и геобиокоэнологии. Для оценки индекса площади листьев с использованием ловушек для мусора, поместите от 15 до 25 ловушек на исследуемый стенд с захватом площади от 0,18 метра в квадрате до 0,5 метра в квадрате или более в начале ве время веяного сезона. Поместите ловушки на регулярной дистанции по всей изученной стенд в течение одного или двух взаимно перпендикулярных трансектов или регулярной сетки, как минимум 0,1 метра над поверхностью земли, чтобы воздух мог дуть под собирающих часть ловушек.Твердо исправить каждую из ловушек над поверхностью земли и под навесом стенда, так что Есть никаких изменений в области захвата. На каждом этапе измерения поместите собранный мусор из каждой из ловушек в надлежащим образом помеченные бумажные пакеты для транспортировки в лабораторию. Вернувшись в лабораторию, отделяйте аппарат ассимиляции от других компонентов помета.Для выполнения определенной оценки площади листа, тщательно смешать образец из каждой ловушки, прежде чем отделить подраздел по крайней мере от 100 до 200 листьев от всех используемых ловушек. После краткого замачивания любых сушеных листьев в 60 до 70 градусов по Цельсию воды, чтобы сохранить листья от складывания или керлинга, поместите листья из подсемейки в плоской, прямой образом на доске сканирования без перекрытия. Высушите подраздел в течение 48 часов при температуре 80 или 105 градусов по Цельсию, чтобы достичь постоянного веса в вентилируемой духовке с термостатом для гомогенизации и поддержания внутренней температуры.В конце периода сушки взвесим сухую массу подпоеменного на лабораторном масштабе с минимальной степенью точности в один грамм и вычислите конкретную площадь листа как свежую проецируемую область листьев из подзагона, предназначенную для оценки конкретной площади листа, разделенной на сухой массы веса. Затем духовка высушит остальную часть образца из каждой ловушки в течение 48 часов при той же температуре, которая была использована для оценки конкретной площади листа, и умножьте сухой массы веса остальной части образца для каждой конкретной ловушки помета правильным значением конкретной области листа для достижения общего прогнозируемых индекса площади листьев на ловушку. Для оценки индекса площади листа с помощью техники иглы, сразу же после полного падения листа используйте достаточно длинную, острую, металлическую иглу диаметром не более двух миллиметров, чтобы проколоть листья под более или менее похожим углом через слой свежевыпавших листьев, лежащих на поверхности земли в каждой из по крайней мере 100 исследованных точек отбора проб.Убедитесь, что на игле присутствуют только свежевыпавших листьев, удалив при необходимости частично разложившиеся листья с предыдущего года. Затем подсчитайте количество листьев, пронзеных иглой, с каждого удара в каждом пункте отбора проб, прежде чем повторять сбор листьев иглы в последующих точках отбора проб. Для оценки индекса площади листа с помощью оптического устройства анализатора навеса растений найдите подходящую открытую поляну с одинаковыми условиями неба, как над наблюдаемым участком, максимальное расстояние в один километр.Нанесите один и тот же колпачок и ориентацию как для показаний выше, так и ниже навеса и медленно двигайтесь с датчиком ниже навеса в трансекте, наблюдая за изменчивостью наиболее показаний верхнего кольца. Использование той же крышки представления для показаний выше и ниже навеса необходимо для правильной оценки индекса площади листа с помощью анализатора навеса растений. Количество и расстояние между трансектами зависит от конкретной структуры навеса стенда.Выполните показания выше купола в качестве первого измерения каждого стенда трансект или сетки в достаточной открытой области и выполнять ниже купола показания в один-три трансекта и от пяти до 36 точек отбора проб от 0,5 до двух метров над землей. Используйте крышки зрения ограничения, если датчик находится ниже двух метров, чтобы исключить оператора из поля зрения и использовать минимальное расстояние между датчиком и ближайшим элементом надземных частей завода, по крайней мере в четыре раза диаметр или ширину компонента. Оцените индекс древесной площади в период листовых листьев, как до разрыва бутонов ранней весной, так и после полного падения листьев в конце осени.Для расчета значений индекса древесной области на основе измеренных на местах необработанных данных используйте индекс области листьев 2200 File Viewer freeware и оцените индекс площади завода, используя ту же процедуру, что и для оценки индекса древесной области. Затем вычислите фактическое значение индекса площади листа на уровне стенда как разницу между средним индексом площади растения и значениями индекса древесной области. В этом репрезентативном эксперименте, на участках B, C и D, техника иглы значительно недооценила индекс площади листьев, полученный из ловушек для мусора.И наоборот, на участке А этот метод переоценил индекс площади листьев, измеренный с помощью ловушек для мусора на не значительном уровне. Кроме того, во всех случаях были обнаружены значительные различия между значениями индекса площади листьев, оцененные анализатором навеса растений и техникой иглы. Индекс древесной области можно легко измерить с помощью анализатора навеса растений после полного падения листа и до перерыва бутона.В этом репрезентативном эксперименте наиболее быстрое развитие индекса площади листьев было отмечено в период от разрыва бутонов, который произошел в апреле до начала мая. С мая по конец июня наблюдалось продолжение развития индекса быстрой площади листьев листьев, хотя и с меньшей интенсивностью по сравнению с предыдущим периодом. Со второй половины июня до конца июля на участке В снизилось значение индекса площади листьев, и стагнация индекса площади листьев была более очевидной в этот период на участке A.In все изученные лесные стенды, листья начали падать в конце сентября, о чем свидетельствует снижение кривой индекса площади листьев.Наиболее важной частью метода ловушки для мусора является точная оценка конкретной площади листьев из достаточно большого подраздела листьев. Для анализатора навеса завода необходимо проводить измерения в стандартных пасмурных и безветренных условиях. Цифровые полусферические фотографии и технология лазерного сканирования также могут быть использованы для определения индекса площади листа и пространственного распределения листьев в куполе.В настоящее время наиболее важной проблемой в оценке индекса площади листьев является использование дистанционного зондирования для определения качества листвы.

Research

JoVE Journal

Environment

Modifying the Bank Erosion Hazard Index (BEHI) Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Modifying the Bank Erosion Hazard Index BEHI Protocol for Rapid Assessment of Streambank Erosion in Northeastern Ohio

Изменение индекса (Behi) Протокол эрозия берегов опасности для быстрой оценки состояния Streambank эрозии в Северо-Восточной Огайо

Understanding the source of pollution in a stream is vital to preserving, restoring, and maintaining the stream&#8217;s function and habitat it provides. ...

Measuring Rates of Herbicide Metabolism in Dicot Weeds with an Excised Leaf Assay

Измерение Курсы гербицида обмена веществ в двудольных сорняков с Пробирной вырезали Leaf

In order to isolate and accurately determine rates of herbicide metabolism in an obligate-outcrossing dicot weed, waterhemp (Amaranthus tuberculatus), we ...

Modification and Application of a Leaf Blower-vac for Field Sampling of Arthropods

Модификация и применение листа Blower-Vac для отбора проб на местах членистоногих

Rice fields host a large diversity of arthropods, but investigating their population dynamics and interactions is challenging. Here we describe the ...

Development of New Methods for Quantifying Fish Density Using Underwater Stereo-video Tools

Разработка новых методов для количественной оценки плотности рыбы с помощью подводного стерео видео инструменты

The use of video camera systems in ecological studies of fish continues to gain traction as a viable, non-extractive method of measuring fish lengths and ...

Specific and Accurate Detection of the Citrus Greening Pathogen Candidatus liberibacter spp. Using Conventional PCR on Citrus Leaf Tissue Samples

Specific and Accurate Detection of the Citrus Greening Pathogen Candidatus liberibacter  spp. Using Conventional PCR on Citrus Leaf Tissue Samples

Конкретные и точного обнаружения цитрусовых озеленение возбудителя Candidatus liberibacter spp. Использование обычных ПЦР на цитрусовые образцы тканей листа

Citrus greening, also known as huanglongbing, is a destructive citrus disease ravaging citrus farms globally. This disease causes asymmetrical yellow leaf ...

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

Bioindication Testing of Stream Environment Suitability for Young Freshwater Pearl Mussels Using In Situ Exposure Methods

Биоиндикация тестирования потока среды пригодности для молодых пресноводных жемчужное мидии с использованием методов экспозиции в Situ

Knowledge of habitat suitability for freshwater mussels is an important step in the conservation of this endangered species group. We describe a protocol ...

Protocol for Producing Three-Dimensional Infrared Video of Freezing in Plants

Протокол для создания трехмерных инфракрасной видео замораживания в растениях

Freezing in plants can be monitored using infrared (IR) thermography, because when water freezes, it gives off heat. However, problems with color contrast ...

Characterizing Microbiome Dynamics &#8211; Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Characterizing Microbiome Dynamics ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œ Flow Cytometry Based Workflows from Pure Cultures to Natural Communities

Характеризующих микрофлора динамика – проточной цитометрии на основе рабочих процессов из чистых культур для природных сообществ

The investigation of pure cultures and monitoring of microbial community dynamics is vital to understand and control natural ecosystems and technical ...

Detached Leaf Assays to Simplify Gene Expression Studies in Potato During Infestation by Chewing Insect Manduca sexta

Отдельные лист ассы для упрощения исследования экспрессии генов в картофель во время заражения жевательного насекомого Manduca sexta

The multitrophic nature of gene expression studies of insect herbivory demands large numbers of biological replicates, creating the need for simpler, more ...

Estimation of Crystalline Cellulose Content of Plant Biomass using the Updegraff Method

Оценка кристаллического содержания целлюлозы биомассы растений с использованием метода Updegraff

Cellulose is the most abundant polymer on Earth generated by photosynthesis and the main load-bearing component of cell walls. The cell wall plays a ...