Распределение угла створки
 | Эта статья включает список общих ссылок , но в ней отсутствуют достаточные соответствующие встроенные цитаты . ( Апрель 2021 г. ) |
Распределение углов листьев или LAD) растительного покрова относится к математическому описанию угловой ориентации листьев ( в растительности . В частности, если каждый лист концептуально представлен небольшой плоской пластиной, его ориентацию можно описать с помощью зенита и азимутальных углов поверхности , нормальной к этой пластине. Если лист имеет сложную структуру и не плоский, может потребоваться аппроксимировать реальный лист набором небольших пластин, и в этом случае может быть несколько нормалей листа и связанных с ними углов. LAD описывает статистическое распределение этих углов.
Примеры распределения углов створки
[ редактировать ]Разные растительные покровы демонстрируют разные LAD: например, у трав и ив листья в основном свисают вертикально (говорят, что у таких растений есть эректофильная LAD), тогда как дубы имеют тенденцию сохранять свои листья более или менее горизонтально (эти виды известны как имеющие планофильный ЛАД). У некоторых видов деревьев листья в верхней части кроны следуют за эректофильной LAD, тогда как листья в нижней части кроны являются более планофильными. Это можно интерпретировать как стратегию этого вида растений по максимизации воздействия света, что является важным ограничением для роста и развития. Тем не менее, другие виды (особенно подсолнечник ) способны переориентировать свои листья в течение дня, чтобы оптимизировать воздействие Солнца: это известно как гелиотропизм .
Важность LAD
[ редактировать ]LAD растительного покрова оказывает существенное влияние на отражение , пропускание и поглощение солнечного света в растительном слое, а, следовательно, и на его рост и развитие. LAD также может служить количественным показателем для мониторинга состояния растений, поскольку увядание обычно приводит к увеличению количества эректофильных LAD. Модели переноса радиации должны учитывать это распределение, чтобы предсказать, например, альбедо или продуктивность покрова.
Измерение ЛАД
[ редактировать ]Точное измерение статистических свойств распределения углов наклона листьев — нетривиальная задача, особенно для маленьких листьев. клинометры Можно использовать , но они могут быть довольно громоздкими или неудобными. Большинство листьев довольно легкие и имеют тенденцию двигаться при малейшем ветерке или турбулентности воздуха . Тем не менее, когда эти условия окружающей среды подходят или их можно контролировать, можно получить данные об ориентации листьев.
Это можно сделать, например, с помощью аппарата пространственной координаты, который представляет собой шарнирно-сочлененное механическое устройство, способное регистрировать положение в трехмерном пространстве трех отдельных точек, образующих небольшой треугольник. Ориентация треугольника вычисляется по этим координатам.
Еще один подход заключается в использовании лазерного сканера : этот инструмент может записывать угловые координаты и координаты расстояния пересечения лазерного луча с объектами в пределах его радиуса действия. На основе таких измерений можно определить LAD листьев кроны.
Были зарегистрированы обширные наборы данных о LAD, особенно во время интенсивных полевых кампаний, таких как Первый полевой эксперимент ISLSCP (FIFE) или полевая кампания SAFARI 2000. См. внешние ссылки ниже, чтобы получить доступ к этим данным.
ЛАД-функции
[ редактировать ]Как правило, LAD моделируется с помощью функций с одним или двумя параметрами, включая эллипсоидальные, повернутые эллипсоидальные и бета-функции. Его формы или параметры можно оценить на основе данных на месте, таких как полусферические фотографии и данные лидарной дальности. [ 1 ] Сравнение различных функций LAD с измерениями на месте показывает, что функции с двумя параметрами (особенно бета-функция) могут работать лучше, чем функции с одним параметром.
См. также
[ редактировать ]- Orixa japonica — растение с необычным расположением углов листьев.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Чжао, Кайгуан; Рю, Янгрил; Ху, Тунси; Гарсия, Мариано; Ян, Ли; Лю, Чжэнь; Лондо, Алексис; Ван, Чао (2019). «Как лучше оценить индекс площади листьев и угол наклона листьев по цифровой полусферической фотографии? Переход на парадигму бинарной нелинейной регрессии» . Методы экологии и эволюции . 10 (11): 1864–1874. дои : 10.1111/2041-210X.13273 .
- Дж. Росс (1981) Радиационный режим и архитектура растительных насаждений , 391 стр., У. Джанк, Бостон, Массачусетс.
- Дэвид М. Гейтс (1980) Биофизическая экология , Springer-Verlag, Нью-Йорк, 611 стр., ISBN 0-387-90414-X (особенно страницы 379–381).
- Ван В.М., Ли З.-Л. и Су Х.-Б., 2007, Сравнение функций распределения углов листьев: влияние на коэффициент вымирания и освещенную солнцем листву , Сельскохозяйственная и лесная метеорология, 2007, Том. 143, НЕТ. 1–2, стр. 106–122.