Evaluación del índice de área foliar con método indirecto y directo en distintas condiciones ambientales en plantaciones dendroenergéticas de Eucalyptus tereticornis Sm.
DOI:
https://doi.org/10.21829/myb.2020.2621953Palabras clave:
aplicaciones móviles, árboles, fotografía hemisférica digital, LAI-2000, método directo, método indirectoResumen
El índice de área foliar (IAF) es un parámetro relacionado con múltiples variables fisiológicas y de crecimiento en especies arbóreas. Su evaluación se ha realizado con técnicas directa e indirecta; la primera es de carácter destructivo, pero con un nivel de precisión elevado; la indirecta es de rápido desarrollo y no afecta el crecimiento del individuo, pero tiene menor precisión. En este último grupo destacan los sistemas ópticos, específicamente el LAI-2000 y las fotografías hemisféricas (FDH) que son las que han proporcionado los mejores resultados en múltiples especies de plantas. Este trabajo evaluó el uso del LAI-2000 (IAF, en español) y de la FDH tomadas con un dispositivo móvil, usando una lente de ojo de pez y una aplicación móvil; se compararon sus resultados con los del método destructivo. La valoración se hizo en dos coberturas de nubes y cuatro intervalos de velocidad del viento. Los resultados mostraron que el mejor método indirecto fue el FDH-app con el modelo IAF = 0,88·IAP + 0,17 con un R2 de 0,83, seguido por el IAF-2000 y FDH-Lente. En cuanto a la nubosidad, se encontró que se tiende a subestimar entre 8% y 60% el IAF en cobertura parcialmente nublada, indistintamente del método indirecto, pero se mantuvo el FDH-app como el mejor método. Finalmente, se encontró que vientos superiores a 5 km/h generan variaciones de hasta 60% en el IAF, ya que producen una aleatoriedad del movimiento de las hojas y, con ello, cambios en la estructura de la copa; es decir, disminuyen la precisión del IAF.
Descargas
Citas
Bréda, N. (2003). Ground‐based measurements of leaf area index: a review of methods, instruments and current controversies. Journal of Experimental Botany, 54(392), 2403-2417. doi: 10.1093/jxb/erg263 DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erg263
Chen, J. M., Plummer, P. S., Rich, M., Gower, S. T., & Norman, J. M. (1997) Leaf area index measurements. Journal Geophys Reseach, 102(29), 429-443. DOI: https://doi.org/10.1029/97JD01107
Chianucci, F., & Cutini, A. (2012). Digital hemispherical photography for estimating forest canopy properties: current controversies and opportunities. iForest, 5(6), 290-295. doi: 10.3832/ifor0775-005 DOI: https://doi.org/10.3832/ifor0775-005
Chianucci, F., & Cutini, A. (2013). Estimation of canopy properties in deciduous forests with digital hemispherical and cover photography. Agricultural and Forest Meteorology, 168, 130-139. doi: 10.1016/j.agrformet.2012.09.002 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.09.002
Chianucci, F., Macfarlane, C., Pisek, J., Cutini, A., & Casa, R. (2014). Estimation of foliage clumping from the LAI-2000 Plant Canopy Analyzer: effect of view caps. Trees, 29(6), 355-366. doi: 10.1007/s00468-014-1115-x DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-014-1115-x
Confalonieri, R., Foi, M., Casa, R., Aquaro, S., Tona, E., Peterle, M., Boldini, A., Carli, G., Ferrari, A., Finotto, G., Guarneri, T., Manzoni, V., Movedi, E., Nisoli, A., Paleari, L., Radici, I., Suardi, M., Veronesi, D., Bregaglio, S., Cappelli, G., Chiodini, M.E., Dominoni, P., Francone, C., Frasso, N., Stella, T., & Acutis, M., (2013). Development of an app for estimating leaf area index using a smartphone. Trueness and precision determination and comparison with other indirect methods. Computers and Electronics in Agriculture, 96(4), 1050-1062. DOI: https://doi.org/10.1016/j.compag.2013.04.019
Demarez, V., Duthoit, S., Baret, F., Weiss, M., & Dedieu, G. (2008). Estimation of leaf area and clumping indexes of crops with hemispherical photographs. Agricultural and Forest Meteorology, 148(1), 644-655. doi: 016/j.agrformet.2007.11.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2007.11.015
Dovey, S., & du Toit, B. (2005). Calibration of LAI-2000 canopy analyser with leaf area index in a young eucalypt stand. Trees, 20(3), 273-277. doi: 10.1007/s00468-005-0038-y DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-005-0038-y
Facchi, A., Baroni, G., Boschetti, M., & Gandol, C., (2010). Comparing optical and direct methods for leaf area index determination in a maize crop. Journal of Agriculture Engineer, 9(1), 33-40. doi: 10.2478/forj-2019-0011 DOI: https://doi.org/10.4081/jae.2010.1.33
Gower, S.T., Kucharik, C.J., & Norman, J.M., (1999). Direct and indirect estimation of leafarea index, fAPAR, and net primary production of terrestrial ecosystems. Remote Sensors Environtal, 70(4), 29-51. DOI: https://doi.org/10.1016/S0034-4257(99)00056-5
Leblanc, S.G., & Chen, J.M., (2001). A practical scheme for correcting multiple scattering effects on optical IAF measurements. Agricultural and Forest Meteorology, 110(5), 125-139. doi: 10.1016/S0168-1923(01)00284-2 DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-1923(01)00284-2
IMN(Instituto Meteorológico Nacional). 2018. Condiciones meteorológicas regionales. Recuperado de http:/www.imn.ac.cr
Jonckheere, I., Fleck, S., Nackaerts, K., Muys, B., Coppin, P., et al. (2004). Review of methods for in situ leaf area index determination: Part I. Theories, sensors and hemispherical photography. Agricultural and Forest Meteorology, 121, 19-35. doi: 10.1016/j.agrformet.2003.08.027 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2003.08.027
Kucharik, C.J., Norman, J.M., & Gower, S.T. (1998). Measurements of branch area and adjusting leaf area index indirect measurements. Agricultural and Forest Meteorology, 91(5), 69-88. DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-1923(98)00064-1
Küßner, R. & Mosandl, R., (2000). Comparison of direct and indirect estimation of leaf area index in mature Norway spruce stands of eastern Germany. Canada Journal of Forest Research, 30(3), 440–447, doi: 10.1139/cjfr-30-3-440 DOI: https://doi.org/10.1139/x99-227
Lang, A. (1986). Leaf-area and average leaf angle from transmission of direct sunlight. Australian Journal of Botanic, 34(3), 349-355. DOI: https://doi.org/10.1071/BT9860349
LI-COR Biosciences. (2010). LAI-2000 Plant canopy analyser: instruction manual. LI-COR, Lincoln, Nebrasca.
Liu, Z., Jin, G, & Qi, Y. (2012) Estimate of leaf area index in an old-growth mixed broadleaved-Korean Pine Forest in Northeastern China. PloS one, 7(6), e32155, doi: 10.1371/journal.pone.0032155. DOI: https://doi.org/10.1371/annotation/ac66c0af-51c4-4aaa-b966-2deb91cfd551
Mason, E., Diepstraten, M., Pinjuv, G., Lasserre, J.P., (2012). Comparison of direct and indirect leaf area index measurements of Pinus radiata D. Don. Agricultural and Forest Meteorology, 166(5), 113-119, doi: 10.1007/s10342-019-01221-2. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2012.06.013
Mougin, E., Demarez, V., Diawara, M., Hiernaux, P., Soumaguel, N., & Berg, A. (2014). Estimation of IAF, fAPAR and fCover of Sahel rangelands (Gourma, Mali). Agricultural and Forest Meteorology, 198-199(2), 155-167, doi: 10.1016/j.agrformet.2014.08.006. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.08.006
Nackaerts, K., Coppin, P., Muys, B., & Hermy, M., (2000). Sampling methodology for IAF measurements with LAI-2000 in small forest stands. Agricultural and Forest Meteorology, 101(2): 247–250, doi: 10.1016/S0168-1923(00)00090-3. DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-1923(00)00090-3
Nguy-Robertson, A., Peng, Y., Gitelson, A., Arkebauer, T., Pimstein, A., Herrmann, I., Karnieli, A., Rundquist, D. & Bonfil, D. (2014). Estimating green IAF in four crops: Potential of determining optimal spectral bands for a universal algorithm. Agricultural and Forest Meteorology, 192-193(2), 140-148. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.03.004
Piayda, A., Dubbert, M., Werner, C., Correia, A., Pereira, J., & Cuntz, M. (2015). Influence of woody tissue and leaf clumping on vertically resolved leaf area index and angular gap probability estimates. Forest Ecology and Management, 340, 103-113, doi: 10.1016/j.foreco.2014.12.026 DOI: https://doi.org/10.1016/j.foreco.2014.12.026
Pisek, J., Ryu, Y., & Alikas, K., (2011). Estimating leaf inclination and G-function from leveled digital camera photography in broadleaf canopies. Trees, 25, 919-924. doi: 10.1007/s00468-011-0566-6 DOI: https://doi.org/10.1007/s00468-011-0566-6
Poblete-Echeverría, C., Fuentes, S., Ortega-Farias, S., Gonzalez-Talice, J., & Yuri, J. (2015). Digital Cover Photography for Estimating Leaf Area Index (IAF) in Apple Trees Using a Variable Light Extinction Coefficient. Sensors, 15(4), 1-8. doi: 10.3390/s150202860 DOI: https://doi.org/10.3390/s150202860
Statsoft. (2015). STATISTICA, version 9.0. London: Statsoft. Recuperado de http://www.statsoft.com
Valverde, J. C., Guevara-Bonilla, M., Arias, D., Briceño, E. y Esquivel, E. (2017). Efectos de las actividades de labranza en el índice de área foliar en una plantación de Tectona grandis en la zona norte de Costa Rica. Madera y Bosques, 23(2), 7-19. doi: 10.21829/myb.2017.232498 DOI: https://doi.org/10.21829/myb.2017.232498
Vojtech, E., Turnbull, L.A., & Hector, A. (2007). Differences in light interception in grass monocultures predict short-term competitive outcomes under productive conditions. PloS one, 2(1): e499. doi: 10.1371/journal.pone.0000499 DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0000499
Vyas, D., Mehta, N., Dinakaran, A., & Krishnayya, H. (2010). Allometric equations for estimating leaf area index (IAF) of two important tropical species (Tectona grandis and Dendrocalamus strictus). Journal of Forestry Research, 21, 197-200. doi: 10.1007/s11676-010-0032-0 DOI: https://doi.org/10.1007/s11676-010-0032-0
Weiss, M., Baret, F., Smith, G.J., Jonckheere, I., & Coppin, P., (2004). Review of methodsfor in situ leaf area index (IAF) determination. Part II. Estimation of IAF, errorsand sampling. Agricultural and Forest Meteorology, 121(5), 37-53. DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2003.08.001
Yan, G., Hu, R., Luo, J., Weiss, M., Jiang, H., Mu, M., Donghui, X., & Zhang, W. (2019). Review of indirect optical measurements of leaf area index: Recent advances, challenges, and perspectives. Agricultural and Forest Meteorology, 265(4), 390-411. doi: 10.1016/j.agrformet.2018.11.033 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2018.11.033
Zhou, L., Wang, Q., Li, Y., Liu, M., Wang, R. (2018). Geen roof simulation with seasonally variable leaf area index Energy and building, 174(4), 156-167, doi: 10.1007/s12273-018-0488-y DOI: https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2018.06.020
Zou, X., Mõttus, M., Tammeorg, P., Torres, C., Takala, T., Pisek, J., Mäkelä, P., Stoddard, F., Pellikka, P. (2014). Photographic measurement of leaf angles in field crops. Agricultural and Forest Meteorology, 184, 137-146. doi: 10.1016/j.agrformet.2013.09.010 DOI: https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2013.09.010
Descargas
Publicado
Cómo citar
-
Resumen656
-
PDF526
-
LENS5
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2020 Madera y Bosques
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
Madera y Bosques por Instituto de Ecología, A.C. se distribuye bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional.
