低矮作物葉面積指數(shù)（LAI）測量：儀器選型全指南
點擊次數(shù)：49 發(fā)布時間：2026-03-10
葉面積指數(shù)（LAI）是評價作物生長狀況、光合效率及群體結(jié)構(gòu)的核心指標(biāo)，尤其在低矮作物（如小麥、水稻、蔬菜、牧草等）監(jiān)測中，準(zhǔn)確、快速、無損地獲取 LAI 數(shù)據(jù)，對作物表型分析、水肥管理及產(chǎn)量預(yù)測至關(guān)重要。目前沒有更好的儀器，較適合的選擇取決于具體需求、預(yù)算和測量場景。本文針對低矮作物的生長特點與田間實測需求，對主流 LAI 測量儀器進(jìn)行對比分析。
主流的測量方法主要分為線性光量子傳感器法、智能手機(jī)APP法、圖像法和光學(xué)儀器法等，各有優(yōu)劣。
一、線性光量子傳感器
代表儀器有SunScan、LP-80等。原理是利用利用1米長的探桿，在冠層底部多點測量光合有效輻射（PAR）的穿透率，基于冠層吸收的Beer法則和Campbell的橢圓葉面角度分布方程等間接計算LAI。
此類適用于條播、行播的低矮作物（如小麥、水稻、大豆等）的大面積、多點快速調(diào)查。
1米長的探桿能很好地平均掉行播作物（如小麥、玉米苗期）的行間和株間差異，空間代表性非常好。探桿上共有64個光量子傳感器，間距是15.6mm。只需按下傳感器上的按鈕，就可以獲得冠層下方的光合有效輻射分布情況。
客戶可以根據(jù)預(yù)算選擇基礎(chǔ)版本（讀數(shù)表+SunScan線性傳感器）、專業(yè)版（讀數(shù)表+SunScan線性傳感器+BF5冠層上傳感器）和無線電版（包含專業(yè)版所有配置，并且BF5和SunScan之間無線傳輸）。
二、光學(xué)類冠層分析儀
代表儀器是LAI-2200C。通過魚眼光學(xué)傳感器測量冠層上下五個角度的天空散射光透過率，間接計算LAI。
此類適合對標(biāo)國際研究的科研工作，如需要發(fā)表高水準(zhǔn)論文、進(jìn)行長期定位觀測，且預(yù)算充足。優(yōu)勢在于測量結(jié)果被國際學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可，數(shù)據(jù)可比性很強(qiáng)。既能測低矮作物，也能測森林等高大樹冠。
最初2200C測量需要滿足4個假設(shè)條件，其中1條是入射到植物葉片表面的光線被全部吸收。故一般選擇多云天氣、日出前或日落后，才能滿足這樣的假設(shè)。后廠家增加了散射校正，比較好的解決了天氣條件限制。
三、圖像類冠層分析儀
代表儀器有CI-110、DJ-GC02等等。原理是使用180°魚眼鏡頭拍攝冠層圖像，通過專業(yè)軟件分析間隙率來計算LAI和葉傾角等參數(shù)。
需要了解葉傾角、葉片分布等細(xì)節(jié)，或研究冠層結(jié)構(gòu)與光能利用關(guān)系的項目，可以考慮此類。圖像處理（如閾值設(shè)定）需要一定經(jīng)驗，可能引入主觀誤差。對于莖干特別矮?。ㄈ?0cm以下且葉片較大），測量起來較為困難。
核心優(yōu)勢是能獲得冠層彩色圖像，可后期處理剔除人影、枯葉等干擾，提供葉傾角、輻射透過率等多維度信息
四、智能手機(jī)APP
代表如PocketLAI、 LAISmart等等。利用手機(jī)自帶的多角度傳感器和攝像頭，通過特定算法估算LAI。
優(yōu)點很明顯，很便攜、成本極低。適合對精度要求不是很高，但追求效率和便攜性的場合。
如PocketLAI，有研究表明：它雖然在高LAI（>5）時可能略有低估，但在資源有限或需要便攜性的場景下，是一個很好的替代方案。隨著AI的普及應(yīng)用，輕硬件，智能APP和算法的開發(fā)將成為生態(tài)科研測量的主流技術(shù)。
