低矮作物葉面積指數(shù)（LAI）測(cè)量：儀器選型全指南
點(diǎn)擊次數(shù)：163 發(fā)布時(shí)間：2026-03-10
葉面積指數(shù)（LAI）是評(píng)價(jià)作物生長(zhǎng)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(cè)中，準(zhǔn)確、快速、無(wú)損地獲取 LAI 數(shù)據(jù)，對(duì)作物表型分析、水肥管理及產(chǎn)量預(yù)測(cè)至關(guān)重要。目前沒(méi)有更好的儀器，較適合的選擇取決于具體需求、預(yù)算和測(cè)量場(chǎng)景。本文針對(duì)低矮作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)與田間實(shí)測(cè)需求，對(duì)主流 LAI 測(cè)量?jī)x器進(jìn)行對(duì)比分析。
主流的測(cè)量方法主要分為線(xiàn)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(xiàn)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(zhǎng)的探桿，在冠層底部多點(diǎn)測(cè)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(jì)算LAI。
此類(lèi)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(diǎn)快速調(diào)查。
1米長(zhǎng)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(gè)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(hù)可以根據(jù)預(yù)算選擇基礎(chǔ)版本（讀數(shù)表+SunScan線(xiàn)性傳感器）、專(zhuān)業(yè)版（讀數(shù)表+SunScan線(xiàn)性傳感器+BF5冠層上傳感器）和無(wú)線(xiàn)電版（包含專(zhuān)業(yè)版所有配置，并且BF5和SunScan之間無(wú)線(xiàn)傳輸）。
二、光學(xué)類(lèi)冠層分析儀
代表儀器是LAI-2200C。通過(guò)魚(yú)眼光學(xué)傳感器測(cè)量冠層上下五個(gè)角度的天空散射光透過(guò)率，間接計(jì)算LAI。
此類(lèi)適合對(duì)標(biāo)國(guó)際研究的科研工作，如需要發(fā)表高水準(zhǔn)論文、進(jìn)行長(zhǎng)期定位觀(guān)測(cè)，且預(yù)算充足。優(yōu)勢(shì)在于測(cè)量結(jié)果被國(guó)際學(xué)術(shù)界廣泛認(rèn)可，數(shù)據(jù)可比性很強(qiáng)。既能測(cè)低矮作物，也能測(cè)森林等高大樹(shù)冠。
最初2200C測(cè)量需要滿(mǎn)足4個(gè)假設(shè)條件，其中1條是入射到植物葉片表面的光線(xiàn)被全部吸收。故一般選擇多云天氣、日出前或日落后，才能滿(mǎn)足這樣的假設(shè)。后廠(chǎng)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(lèi)冠層分析儀
代表儀器有CI-110、DJ-GC02等等。原理是使用180°魚(yú)眼鏡頭拍攝冠層圖像，通過(guò)專(zhuān)業(yè)軟件分析間隙率來(lái)計(jì)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(xiàng)目，可以考慮此類(lèi)。圖像處理（如閾值設(shè)定）需要一定經(jīng)驗(yàn)，可能引入主觀(guān)誤差。對(duì)于莖干特別矮小（如10cm以下且葉片較大），測(cè)量起來(lái)較為困難。
核心優(yōu)勢(shì)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(guò)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(guò)特定算法估算LAI。
優(yōu)點(diǎn)很明顯，很便攜、成本極低。適合對(duì)精度要求不是很高，但追求效率和便攜性的場(chǎng)合。
如PocketLAI，有研究表明：它雖然在高LAI（>5）時(shí)可能略有低估，但在資源有限或需要便攜性的場(chǎng)景下，是一個(gè)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(kāi)發(fā)將成為生態(tài)科研測(cè)量的主流技術(shù)。
