[发明专利]一种针叶林叶片针簇比的测定方法

说明书

一种针叶林叶片针簇比的测定方法。本发明是为了解决现有光学仪器测量技术无法穿透针叶簇内叶束间缝隙获得针簇比的问题。方法：一、计算各角度加权后的总投影面积；二、排水法测量簇内所有针的体积；三、统计针叶样簇中针的数量，并量测每一根针的长度，求平均值；四、通过公式计算得到该针叶样簇的针簇比。本发明用于针叶林叶片针簇比的测定。

技术领域

本发明涉及一种针叶林叶片针簇比的测定方法。

背景技术

针簇比定义为簇中所有针的叶面积总和的一半与簇的表面积的一半的比值，描述了针叶叶片簇内针的聚集程度，是针叶树种真实叶面积指数准确测量的关键参数。

目前，光学仪器测量技术无法穿透针叶簇内叶束间缝隙获得针簇比的数值，因此国内研究学者大部分采用经验值或引用国外测量数据设置针簇比，缺乏针叶树种针簇比的测量实验及数据结果，对叶面积指数的计算造成较大误差。

发明内容

本发明是为了解决现有光学仪器测量技术无法穿透针叶簇内叶束间缝隙获得针簇比的问题，现提供一种针叶林叶片针簇比的测定方法。

本发明一种针叶林叶片针簇比的测定方法具体按以下步骤进行：

一、计算各角度加权后的总投影面积：将摄像机固定在针叶样簇的上方，以格网纸为背景依次拍摄针叶样簇处于0°、45°和90°三个方位角度的投影图像，将图像数据导入计算机，利用Photoshop软件分别处理每一幅图像数据，根据图中的坐标网格，分别计算每个角度下针叶样簇的投影面积占的像元总数，与单个像元的面积相乘得到该角度下的真实投影面积，并利用公式(1)计算出各角度加权后的总投影面积A_s；

其中A_p(0°，0°)表示针叶样簇处于0°角度的真实投影面积；A_p(45°，0°)表示针叶样簇处于45°角度的真实投影面积；A_p(90°，0°)表示针叶样簇处于90°角度的真实投影面积；

二、排水法测量簇内所有针的体积：利用精密天平仪称量实验用水，并用试剂处理，保证其在实验过程中无气泡产生，记录容器与实验用水的总质量m₀；将针叶样簇采用铜丝缠绕，采用测量铜丝将针叶样簇慢慢压入水中，当针叶样簇完全浸入到水中且不触碰到容器的四周及底部时，即排除了水表面张力的影响，标记测量铜丝入水的长度作为标记位置处，记录此时天平的质量数值m₁；将针叶样簇取出后记录容器与实验用水此时的总质量m₀’，去掉针叶样簇上所有的针后再次采用测量铜丝将其浸入实验用水中，当测量铜丝进入水中的位置为标记位置处时，记录此时天平质量数值m₂；采用(m₁-m₀)–(m₂-m₀’)所得即为针叶样簇内所有针的质量总和m；根据水的密度，由ρ＝m/V计算针叶样簇所有针的体积V；

三、统计针叶样簇中针的数量，并量测每一根针的长度，求平均值；获取针叶样簇中针的数量n和针的平均长度l，再依据该针叶样簇的体积面积转换系数G，通过公式(2)计算得到针叶样簇内所有针叶的总面积的一半A_n；

四、通过公式(3)计算得到该针叶样簇的针簇比γ_s：

γ_s＝A_n/A_s (3)。

有益效果：

采用本发明测定黑龙江省帽儿山实验林场主要的针叶树种针簇比为红松1.21，樟子松1.09，落叶松1.19，为精确测量针叶林的真实叶面积指数提供准确的参数数据，避免采用经验值或国外测量数据计算真实叶面积指数带来的误差。

具体实施方式