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1、AccuPAR PAR/LAI ceptometer植物冠层分析仪model LP80 型号基因公司农业环境科学部AccuPAR 植物冠层分析仪是通过菜单操作的线性光合有效辐射测量仪，用于测量植物冠层中光线的拦截，并计算叶面积指数。它包括数据采集器和探杆.探杆上包括 80 个独立的传感器，间隔1cm，其测量400700nm波段内的光合有效辐射强度，其单位是mol m-2s-1.性能指标性能指标操作环境：0 to 50 C（32-122 F）100相对湿度探杆长度：86。5 cm传感器数量:80总长度：102 cm(40。25 in）探杆尺寸：19cm x 9.5cm(。75 x。375 in)
2、数据采集器尺寸：15。8 x 9。5 x 3.3cm(6.2x 3.75 x 1.3 in。)PAR测量范围：0 to 2,500mol m2s1分辨率：1mol m2s-1最小空间分辨率：1cm数据存储容量:1MB RAM.自动采集间隔:可选 160 分钟仪器重量：1。21kg（2.7 pounds）数据传输:RS-232键盘:6 键驱动时钟:24hour 1 minute per month.电源:4 个 AA A碱性电池LPLP8080 简介简介1共有四个可选择的菜单:PAR/LAI取样菜单、自动记录菜单、文件菜单和设置菜单。您可以按 MENU 菜单来在菜单之间切换并且可以使用上下箭头、
3、Enter、ESC 来选择每个菜单内的项目。集成的水平泡固定在主机的右上角，可以使得您保持测量时水平的位置。AccuPAR 操作环境是 0-50 C，其相对湿度范围是 0100%.RS-232 接口可以使您把数据下载到计算机中，外置的光合有效辐射传感器提供给您同步进行上下冠层测量的能力.LPLP8080 系统组成系统组成AccuPAR和它的附件放置在泡沫填充的手提箱内，当您打开箱子时，您将发现以下部件:AccuPAR model LP80 RS232 数据线使用手册 外置 PAR传感器 1 Phillips screwdriver螺丝起子键盘操作键盘操作2ON/OFF 键:打开或关闭仪器。10
4、 分钟无接触将导致仪器自动关机。MENU 键：按动将在四个菜单之间切换.UP and DOWN ARROW 键:在 PAR sampling菜单中，将开始进行上(向上的箭头）下（向上的箭头）冠层 PAR测量，在其他菜单状态下，他们用于才菜单中不同项目之间切换并在子菜单中改变数值。ESC：在 PAR取样菜单中下半部放弃当前的PAR读数、回到文件菜单并存储设置菜单操作。ENTER：存储当前的 PAR读数、选择项目等功能。开机开机开机时将首先出现 PAR sampling菜单。这里您将在屏幕中心看到实时的PAR数据，如果连接了外置的 PAR传感器，您也可以看到其数据显示(将显示冠层上部数据图标）。任
5、何情况下，您可以按MENU 菜单在四个菜单之间切换.在屏幕上边有标签显示，选中的标签将显示为黑色背景。菜单的右侧是当前的电池状态和时间。1 1。定义定义3AccuPAR采用了几个变量来计算叶面积指数并且显示这些参数的值。PARPARPAR(photosynthetically active radiation）被定义为 400700nm 内的光合有效辐射。在冠层下，辐射变动很大,可以从全光照变动到无光线。因此，准确的测量需要冠层下不同位置的多次测量。AccuPAR既可以手动测量也可以自动测量。被拦截的 PAR数据可以用于决定冠层结构和叶面积指数的重要参数的确定。外置的点状传感器可以用于收集冠层
6、下数据测量时同步的冠层上部数据。您也可以把传感器分节以反映植物冠层的空间变化。这在评价续的和不规则的冠层以及限制有效传感器的大小时是重要的。Tau(Tau()Tau 是叶面积指数方程中另一变量.定义为冠层下部 PAR 与冠层上部 PAR 的比值。通过仪器自动测量得到。在PAR菜单中右下角显示当前的Tau 值并更新。LAILAI（L L）LAI（Leaf Area Index）定义为单位土地面积上叶片的面积。其测量对于评价冠层密度和生物量是非常重要的。AccuPAR基于冠层上下部的PAR测量和与冠层结构和太阳位置等其他参数共同计算叶面积指数。这些参数包括天顶角、a fractional beam
7、 measurementvalue 和具体冠层的叶面积分布参数(x)。AccuPAR 自动计算天顶角度和 fractional beamreading，同时需要您在 setup 菜单中输入 x 值.外置传感器外置传感器外置传感器提供您同步测量上下冠层数据的可能性。如果您想在光线变化的情况下测量多个冠层下 PAR数据而又不想来回进出冠层以更新上部数据时非常有用.天顶角天顶角(z(z）Zenith angle 定义为太阳偏离顶点的角度，范围从0 到 90。太阳的天顶角对于计算冠层结构参数如叶面积指数来说是必要的。基于一天中的时间和您处于的位置来计算的天顶角显示在屏幕右下角，为了确保这个值是准确的，
8、请务必在设置菜单中正确设置经度、纬度、日期和时间.4Fraction of Beam RadiationFraction of Beam Radiation（FbFb）Fractional beam radiation是 is the ratio of 直接来自太阳的辐射和来自所有环境(如大气或其他表面的反射)的辐射的比例.Fractional beam radiation 值对于使用 PAR 值来计算LAI 是必要的.AccuPAR 靠比较植物冠层上部 PAR 和你所处的位置和天顶角来获得此值.当前的 Fb 值被显示和更新在PAR菜单中屏幕底部。Leaf Distribution Param
9、eterLeaf Distribution Parameter（x)x)叶片分布参数（Chi 或 x）值冠层内叶片角度的分布。这个参数是叶片水平长度与垂直长度的比例，也可以表示为叶片投影面积与垂直投影面积的比例.X 的默认值是 1.0,这假定冠层角度分布是球形的。洋葱的 x 是大约 0.7。另一个极端，如草莓是极端水平的,大约是3.表 1 给出了一些植物的典型值。幸运的是，LAI 的值与 X 的值不十分相关。表表 1 1 典型典型 X X 值值作物作物黑麦草玉米黑麦小麦大麦猫尾草高粱紫花苜蓿草莓2.PAR/LAI2.PAR/LAI菜单菜单X X0。67-2.470.76-2。520。8-1.2
10、70.961。201.131。431。543。03作物作物甘蓝油菜黄瓜烟草西红柿向日葵白三叶草洋姜,鬼子姜X X1.46-1.881.922.132.171。292.221。702.471。81-2.312.473.262。165用于测量，屏幕显示如下：屏幕表明当前即时的PAR是 10 mol/m2/s(例子是在室内取的)，没有进行冠层上下部测量.如果连接了外置的传感器，即时的冠层上部PAR值将显示在屏幕上.测量测量进行植物冠层上部 PAR测量时，按菜单中向上的箭头。结果将显示在屏幕的右上部分。测量冠层下部数据，按向下的箭头。当进行了上部和下部数据时,其他相关数据将显示在屏幕底部.举例如下：当
11、前计算的 Tau(T)，LAI value（L）beam fraction（Fb),leaf distribution parameter（x)and zenith angle（z）显示在屏幕底部.如果连接了外部传感器，上部和下部数据的计算每次按下箭头按下的时候更新.按ENTER将把这些数值保存在内存中.按ESC忽略这些测量值.两个操作都将清屏并显示新数据。每次上下部冠层测量，一个数字将出现在PAR值的左边，表明测量的次数。显示的 PAR值反映了测量的平均值.因此，在上部屏幕，8 个冠层上部的平均值是1037 mol，而下部的平均值是 330 mol。3 3。记录菜单。记录菜单6当您翻到 LO
12、G 菜单的时候,以下显示将回出现：本菜单允许您把仪器设置成自动记录模式。此种模式下，AccuPAR 将以您定义好的时间间隔自动测量和储存PAR数据.您可以通过按上下箭头的按纽来选择测量间隔，间隔选择范围从 160 分钟。上图中，间隔设置为 15 分钟。激活或失活自动记录模式可以通过按Enter 按纽来实现.当处于激活状态时，显示将变为：此模式测量的数据存储在激活时打开的文件内.注意：自动记录模式激活时您可以翻到其他菜单中。但是仪器将不记录测量，除非处于记录菜单中。而且当记录模式被激活时，它将持续记录而不论机器显示是否处于打开状态。4.4.文件菜单文件菜单文件菜单允许您配置和交换您已经存储的数据
13、。当您切换到这个菜单时,以下屏幕将显示出来:从此菜单中您可以看到文件和相关的数据、把数据发送到您的计算机中进行分析、删除具体文件或所有文件。需要选择某种操作的时候，请翻到需要的项目并按回车键。7ViewView当您选择了“View”之后，您将看到以上的显示。列表显示当前文件的状态:Closed，Open,or Empty。标记为“Open”是您当前正存储的文件.“Closed”文件是包含以前储存数据的文件.“Empty”表明有多少文件空间剩余。每个文件被建立的时期和日期也显示出来。上图的例子中，“Open”的文件被建立在 2002 年 1 月 7 日。每天 00:00，AccuPAR将建立一个
14、新文件.将被用做当天测量数据默认的存储文件。如果您想建立一个新文件，请从文件菜单中选择 NEW 操作。切换工作依靠按上下箭头来实现。要看数据，请选中文件后按回车键来实现。显示如下：SendSendSend 操作允许您下载数据经由 RS-232 数据线到您的计算机中.您可以采用Hyperterminal 或任何 terminal软件来实现这一功能。共有三个操作：“Download Summary,“Download Raw”或“Download All”。这些操作在Setup 菜单的“Download Options。”中来设置。“Download Summary”显示每次测量冠层上和冠层下PA
15、R数据的平均值，包括相应的 Tau,LAI,Fb值等等。“Download Raw”显示每次测量的 PAR值。“Download All”显示所有原始数据.以下是下载步骤的介绍:1。打开 Windows Hyperterminal：从启动菜单中选择程序附件通讯Hyperterminal。点击 Hypertrm。exe 图标。2.在弹出的窗口中输入文件名作为新连接和图标.3.在“Connect To 窗口中选择一个有效的Com 端口，在屏幕底部的“Connect Using中。4。在通讯属性窗口中选择设置:19200 Bits per second(或者任何与 AccuPARs Setup 菜单
16、中相同的设置）,8 Data bits，no Parity，1 Stop bit,and no Flow Control。5.一旦 terminal window打开,点击文件菜单并选择属性。点击“Settings”tab并点击“ASCIISetup”按钮。选择“Append line feeds to incoming line ends”并点击 OK。86.设置程序以获取程序，点击“传送”菜单并选择“接收文件”，选择您需要放置数据文件的地方并点击“Start”。7.从 AccuPAR的文件菜单中选择“Send”。当前文件列表将出现在“View”菜单中。使用up 和 down arrows来
17、选择您希望下载的文件,然后按 ENTER 来把数据发送到计算机中。数据将出现在显示屏上.8。完成获取数据之后，请按“Capture Text Stop.”，在关闭软件之前,保存本设置文件以利于您以后直接打开使用。9.利用记事本或 EXCEL 来打开数据进行处理.以下是显示在“Download Summary”模式的数据格式。顶部的数字是 AccuPAR 的文件名字。接下来的单词是“DOWNLOAD。此例子中，“DOWNLOAD”后面有“SUM”表明下载的是摘要，而不是原始数据。文本行显示文件建立的时间和日期.接下来的行显示数据.列是按以下顺序：downloadmode（in this case
18、，SUM for summary)、minutes into the current day,average above canopy PAR value，average below canopy PAR value,Tau，LAI，Chi，Fb 和 zenith angle。DOWNLOAD SUMJun-05-03 13：14SUM,799,2102。39,412.70,0。19，3。09,1。00，0。90,25SUM,799，2102.60，411。70,0。19，3.00，1。00，0.90,25SUM,799,2097.80,334.39，0.15,3。36，1.00，0。90,2
19、5以下的例子显示了“Download Raw模式.当您下载原始数据时，每次测量将被显示。换句话说，每个数值被显示而不是平均值。顺序如下:minutes into the day，PAR value forsegment 1，segment 2，etc。through segment 8,并且最后是external PAR sensor value（如果连接了外置传感器)。DOWNLOAD RAWJun0503 13:14BLW,799，727。20,723.29,733。20,748.29，733。59，751。40，776.20,782。20，20BLW，799,540.09,535。00,
20、545。70,558.70,542.40,561。59，588.90,592。00,2BLW,799,249。00，248.69,264。20,272。70,275。29，281。60，290.89，290。20,2BLW,799，332。89，334。10,351.70，366。10,357。39,375。50，403。50，405。960,2BLW，799，404.39,403。70，418.89,432.60，419。89，439.79，469.60,472.29,2BLW，799,283。10，283.00，298.79,309。29，305。00,318。00，339.50，342。
21、00,20NewNew要建立一个储存数据的新文件，按文件菜单中的 New option。如果你想建立一个新文件，一个窗口将弹出来.按 ENTER 键来建立文件或按 ESC 来放弃。默认情况下,AccuPAR将在每天的午夜建立一个新文件.因此，当天的数据将放在这个文件中，除非您另外定义。DeleteDelete删除具体文件，从文件菜单中选择 Delete。按 ENTER 继续.切换到您希望删除的文件并按 ENTER，这个文件将被删除，您将回到文件菜单。您不能删除当前打开的文件.Delete AllDelete All要删除所有文件.请按此选项并回车，您继续按回车并看到“Please Wait。”
22、.一旦所有文件被删除，新的文件将自动创建。5 5。Setup MenuSetup Menu设置菜单用于配置影响功能的参数。当您切换到此菜单,将看到如下显示：使用 up 和 down 来翻页。Set Time/DateSet Time/Date：仪器使用这个时间和日期来计算 zenith angle 和 Fb 值,因此确定他是准确的非常重要.使用 up 和 down 来改变。设置好后按 ESC 来退出菜单并存储设置。Set LocationSet Location您将需要设置正确的经纬度以保证计算准确。这是由于天顶角的计算不仅取决于时间和日期,同时也依赖于经纬度。当您选择了这个菜单时，您将见到大
23、的滚动菜单，包含许多国10家和地区。翻到您的国家并选择最接近您的位置的城市并按回车键.设置好的时间、日期和经纬度将显示出来。按 ENTER 来进入个人设置并使用上下箭头来改变.一旦设置好，按 ESC 来退出。Set xSet x这个菜单用于设置测量植物冠层的x(叶片分布）参数.见下一章中关于此参数的解释。设置好后按 ESC 退出。Set Active SegmentsSet Active Segments一些测量目的情况下，您或许不想使用全部传感器。对于这样的应用，您可以关闭一部分传感器,从基部开始一直到传感器末端。以下显示：屏幕显示所有 8 个组分全部激活，这是默认设置。要减少数量，按 up
24、arrow 直到您达到需要达到的组分数。屏幕右侧的图标将说明您减少或增加的激活组分。选好后按 ESC来退出。如果您选择了小于8 的组分，组分图表想出现在PAR/LAI 取样菜单来提醒您处于分组模式中。Set Download OptionsSet Download OptionsSet Baud Rate这个菜单也用于设置 Send 菜单。这允许您选择传送速度.您的机器和计算机的速度必须匹配.Calibrate ProbeAccuPAR 配备了一个校准过的外置 PAR 传感器。这用于做同步的冠层上下测量.也用于校准您的 AccuPAR的传感器,确保 PAR在外置传感器和探杆之间是相同的。当您选
25、择这个操作，以下将显示：11典型情况下外置传感器和探杆都应放置水平。然而，您也能在一个平板上校准AccuPAR。第 3 行表明 PAR是在 600mol m-1s-1以上.低于此值将不会更新校准,因此在继续进行校准之前请检查PAR的数值。当您准备校准的时候,请注意使您的身体反射的影响最小化并且按 ENTER 按钮来执行校准任务(不要造成遮荫或反射对光线的影响)。探杆的响应将以图形显示。如果您没有外置传感器，校准图形不会出现，显示将回到setup 状态。外置传感器外置传感器 ConstConst 常数常数这个菜单 用于调整外置传感器的校准。因此，您应该仅当使用新的传感器或外置传感器重新校准之后进
26、行调整。检查系在传感器线上的标签以确保数值正确。这个值应该与显示值相对应。如果需要调整此值，按up 或者 down 箭头以修改数值,然后按 ESC 键。AboutAboutAbout 菜单显示给您系统信息.125 5。PARPAR和和 LAILAI 理论理论AccuPAR主要可应用于 PAR的平均与截取测量。从这些测量中，您可以计算 LAI 和其他冠层结构参数。PAR(PAR(光合有效辐射）光合有效辐射）冠层下 PAR变动非常大，因此需要冠层之下多点的测量。PARPAR的平均与截取的平均与截取Monteith(1977)观察到植物冠层的干物质生产与冠层截取的光合有效辐射直接相关。干物质的生产模
27、型公式如下:P=efS这里 P 生产的干物质量，S 是辐射通量密度，f 是冠层截取比例，e 是转换效率。转换效率由冠层生理和管理来决定.太阳辐射是唯一的环境因子,如果在生长期间监测 f 和 S，其中 P 在收获季节测量，就可以计算出 e 了。实验处理和基因型的影响可以通过他们对e 和 f的影响来解释。冠层上的辐射可以被冠层吸收、透射并被土壤表面吸收或反射.理论上，只有冠层吸收的 PAR 在生产干物质中是有用的,因此 f 应该是吸收的部分.如果 t 是冠层透射比例,r 是反射给冠层之上的辐射的比例。rs是土壤表面的反射。吸收光线可以计算为 f=1 t r trs，最后两个值经常被忽视为f=1-t
28、。在PAR波段测量的这几个值由于绝大多数PAR被吸收而使得这种估计导致的误差通常很小。当测量总的太阳辐射时将由于红外辐射在叶片上的散射系数大而导致误差加大。r=（1-t)rc+trs这里的 rc是植被的反射。f=（1-t）（1-rc)公式 3 的误差几乎等于 rc，一般在 PAR波段中小于 0.05。因为 AccuPAR的传感器仅对 PAR反映。公式 3 通常是精确的.光线截取的测量光线截取的测量此项功能在 PAR 取样菜单中执行计算.如果 S 是植物冠层以上的 PAR，R 是冠层之上13的反射的 PAR(依靠在冠层之上反转 AccuPAR来测量得到)，T 是植物冠层之下的 PAR读数,U 是
29、来自土壤表面的反射PAR，那么 r 和 rs 可以如下方式计算：t=T/S公式公式 6 6r=R/S公式公式 7 7rs=U/T公式公式 8 8假定只有 t 需要知道.在冠层之上测量S,在冠层之上把AccuPAR 放置水平并按up-arrow 键，屏幕右上部分显示的数值就是 S。把 AccuPAR 放在植物冠层以下，要注意把其放在所有叶片之下并保持水平后按 down-arrow 键来做冠层下部测量.屏幕上在上部数据下边将显示此值。由于冠层下部数据变动很大，因此不同位置的冲区取样非常重要.必要的取样重复次数可以通过计算变动系数(以 10 次为例）来决定：CV=S/T公式 9这里的 S 是 10
30、次阅读的标准差。这里 n 是取样次数。一旦您进行了第一次冠层下部PAR的阅读。您将见到当前值，显示在屏幕的左下角.每进行一次新的冠层下部取值，此值将被更新。在您进行了充足的测量次数之后,左下角显示(见公式 6)。接下来由计算程序执行.为了查看 r，请把AccuPAR放在冠层之上并按 up-arrow 键.然后在冠层之上 12 米翻转 AccuPAR。水平的要求不是很严格，因为到达传感器的辐射没有方向性,在 PAR 菜单按downarrow 键。一般情况下不用做多次阅读，因为R 的变动性很小。公式 7 中的 r 显示在 AccuPAR屏幕底部的 T 位置处。为了查看 rs,请把 AccuPAR
31、在植物冠层以下土壤以上翻转并几个位置进行测量。平均并储存这些测量。这个阅读是U 值。依靠公式 8,使用 U 和 T 来计算 rs。一般范围在 0.1 到0。2 之间,但是也可能由于冠层下部光线太弱而使得U 无法准确计算。如果数值在期望的范围之外,您可以假定其数值为 0.15，这导致的误差非常微小。显然，整个冠层的测量是可以进行的.随着高度梯度的变化可以用于决定光合更多地发生在冠层内的什么位置。14使用使用 PARPAR来决定来决定 Leaf Area IndexLeaf Area Index植物冠层内 PAR的测量是冠层透射和叶片散射的结合。其公式由Norman and Jarvis(1975
32、）提出,但是非常复杂并不适合推算。NormanJarvis 模型用于测试和拟合两个简单的模型。公式 10 是由 Goudriaan(1988）提出的一个简单的光散射模型。透射 PAR,(冠层下部 PAR与冠层上部 PAR之比）,LAI，L,10。这里 fb 是 is the fraction of incident PAR which is beam,a 是叶片在 PAR波段的吸收率(AccuPAR 假定为 0。9），K 是冠层的消光系数,消光系数可以用不同的模型计算，假定椭圆角度分布函数（Campbell 1986),那么，公式其中是太阳的天顶角,X 是叶片角度分布参数。当 X=1，角度分布
33、是球形的。K 可以简化为John Norman 提出不同的预测散射和透射PAR的公式，两个公式都可用于计算PAR，其中公式10 更准确，但公式13 更易于计算.两个公式的精度差异小于整个测量方法中的其他不确定性，因此公式将用于计算LAI,公式 13 可以演化为:应用举例应用举例本章节描述了为测量大麦和豌豆冠层中叶面积指数而人工收集PAR 数据的方法。本例子显示了如何 AccuPAR 如何在野外自动计算叶面积指数。在一个阴天,测量植物冠层上部 PAR为 391 mol（mol m2s-2）。冠层下部平均是 6215mol。透射率因此是 62/391=0。159。因为阴天的缘故，fb=0。如果a=
34、0.9，那么A=0。86.根据公式 14,L=-ln(0.159）/0.86=2.14。因为测量是在阴天进行的，需要冠层结构信息和太阳倾斜角信息。阴天测量比较简单,因为不需要冠层结构的假设。接下来的例子在晴天测量.大麦植物冠层以上的光强是1614 mol，而冠层以下的数值是80 mol。冠层投射比例是=80/1614=0.05。太阳天顶角是 30，beam fraction是 0.881。A 的值根据公式 14 是 0.86。“x”未知,但是除非叶片有明显的垂直或水平趋势，否则您可以假定其为球形分布，其 x 设置为 1(AccuPAR 默认分布参数为 1。0）。对于天顶角为 30，计算出 K=
35、0.577.把这些值代入公式 14 得出 L=5.2。AccuPAR 程序利用相同的参数来计算 LAI。在 AccuPAR的设置菜单中,您键入您当地的时间、日期和叶片分布参数，机器自动计算天顶角和分光系数（beam fraction)。进一步其将通过冠层截取光线的数据来进一步计算出LAI.消光系数与冠层结构消光系数与冠层结构无截取反射的可能性等于光线透射系数（)。参数 是天顶角。通常随天顶角而变化.随机分布的冠层透光系数是：(）=exp(-KL)（equation 16）这里 L 是冠层的叶面积指数，K 是冠层的消光系数(取决于叶片角度分布和传感器的天顶角）。K 有许多计算公式，其中最常用的是
36、Campbell(1986)，冠层角度分布被假定是椭圆体.我们把植物冠层中面积的角度分布描述成椭圆体或球体表面的面积分布K 的公式是:(公式 17）参数 x 是椭圆体的水平长度与垂直长度的比例。可以表示成为一个在水平平面上平均冠层的投影面积和垂直投影面积的比例。图 4 表明消光系数可以表示为天顶角和分布参数 X 的函数。首先，在大约 57,这个消光系数几乎所有冠层是一致的。当叶片是垂直的（x 大一些),消光系数 K 在所有角度时都是16相同的，但当 x 减小，K 在大的天顶角时小一些而在小的天顶角时大一些。K=1，天顶角几乎是 57，公式 16 可以简化为 L=ln（57）（公式（公式 18)
37、18)如果测量在 57 时进行，公式 18 可直接用于测量 L。如果透光系数的测量在几个海拔角进行,可以利用 Lang(1987)提出的一个简单方法。透光系数的测量可用于计算y=cos ln。可以表达为 (弧度)，斜率 B 和截取 A。叶面积指数表达为：L=2（A+B）（公式（公式 1919）X 的近似值是 x=exp(B/0。4L）.举例举例:表表 2 2 测量读数测量读数 度数度数354155线性回归得出：A=1。21B=0.12L=2（1.21+0。12)=2。64x=exp(0.12/0。4 x 2.64)=0.9X 更精确的计算方法如:F=lni KiL2 RADRAD0。610.7
38、20。960.210。180.10coscos ln ln1.281。291.32其中i是在几个天顶角测量得到的。Ki是相应角度的消光系数。太阳角的太阳角的 PARPAR修正修正一个角度的冠层透射可用于预测其他天顶角的透射或截取。例如,在 32 的测量公式16：ln1/ln2=K1/K2=P，（1)=（2）P因此我们可以通过公式 17 来计算 P公式 23如果 1=0，如果 X 未知，假定其为 1.例子：从前面的例子中，取=35，=0。21，X 值为 0.9。17全天的截取辐射可以估计为：f=1f=1d d（公式（公式 24)24)这里d是所有海拔角的透光系数，可以计算为：lnd=uLV公式
39、25这里的 u 和 V 分别是：u=1-0。33exp（0.57x）(equation 26）v=1-0.33exp（-0.97x)（equation 27)注意：此处省略了部分公式说明注意：此处省略了部分公式说明,请参见英文手册第请参见英文手册第 5757 页。页。LAILAI 测量与非随机分布测量与非随机分布在叶面积指数测量方面有很多讨论,因为所有的方程都假定冠层的空间分布是随机的。非随机分布将导致误差。尤其是那些在没有郁闭的向阳叶片、针叶林、作物尤其严重。过去的研究中，LAI 用于使实际的生物量面积和植物冠层的截取相关.实际的生物量面积与一个新的术语 Le（表示与给定角度PAR截取相关的
40、实际方向）相关。LAI 测量采用半球状测量采用新的术语“有效的植物叶面积指数”(Le），可以表达为：Le=L这里 Le 表示实际的叶面积指数(等于收割的叶面积测量），指来源于非随机分布导致的 clumping 指数。当冠层是属于随机分布时,是一致的，然而在冠层是丛生的，是不一致的。此方程中 Le 指实际的冠层 orientation。例如，在随机分布的冠层中，L 将等于 Le（图 1），而在非随机分布情况下，L 将大于Le(图2)，在一个overdispersed的冠层中,L 将低于Le(图 3)。本讨论的目的是提示您实际测量时可能发生的错误。当设置实验时，你应该仔细检查结果。如果你对于冠层内
41、部的 PAR 的截取感兴趣，本手册中给的转换结果将被修正以达到 Le。Clumping 效应可以依靠分组传感器以保证取样面积相对随机(see Lang and Yueqin，1986)。也可以通过在确定的时间或位置减小此效应。18天顶角与时间方程天顶角与时间方程天顶角计算公式如下：=arccos（sinLsinD+cosLcosDcos0.2618(tt0)）(公式公式 30)30)这里 L 是纬度,D 是太阳偏差,t 是时间，t0 是 solar noon时间。地球每小时旋转0.2618弧度，因此0.2618 因子把小时转换为弧度。时间t 是小时(当地的太阳时间)范围是 0 24.具体地点的
42、纬度容易在地图集中或利用GPS 系统得到。南半球的用户应该键入负的纬度数字。太阳偏差范围从+0。409 弧度(+23。45)在夏至到-0。409 弧度(23.45）在冬至。可以计算为：D=arcsin0.39785sin 4.869+0。0172J+0。03345sin(6.224+0.0172J）(公式公式 3131）这里 J 是一年中的日期。其中一些值见表1。solar noon 的时间是：t0=12-LC ET（公式（公式 3232）这里LC是经度修正，ET是时间方程.LC是标准子午线向东每度+4 分钟或+1/15小时，向西每度-1.15 小时。标准子午线是在 0,15,30 等.通常时
43、区在标准子午线每侧是+7.5 to-7。5，但是这取决于政治边界。因此应该检查地图以找到标准的子午线和经度。典型情况下,在东半球的经度给负值.时间方程取决于一年中某一天的修正，1520 分钟，表示为：ET=-104.7sin+596.2sin2+4。3sin312.7sin4-429。3cos 2.0cos2+19。3cos3/3600(公式公式 3333）这里 =（279.575+0。986 J）/180.ET 的一些值显示在表 4。例子：例子：美国太平洋时区 10：45，June 30.把时间转换成标准时间，因此 t=9。75 hours.June30 的 J=181。Pullman 纬度
44、是 46.77 或 0。816 弧度。经度是 117.2，Pullman 的标准子午线是 120。当地的子午线是标准子午线向东2。8，因此 LC=2。8/15=0.19 小时.从公式 33 或表 4，ET=0.06 小时。公式 32 得出 t0=12 0。19-(-0。06）=11.87.表 4 或公式 31 得出偏差是 0.4 弧度。19把这些值代进公式 30 得出：=arccossin（0。816)sin（0。4）+cos(0。816)cos(0.4）cos0。2618（9.75-11.87)=0。61 弧度或 34.9。表 4太阳偏差和时间方程见英文手册 6566天顶角的自动计算天顶角的
45、自动计算AccuPAR 自动根据上述方程决定天顶角。然而，为了得到精确的数值，请在设置菜单中输入实验地的纬度、经度和时间。6.6.测量技巧测量技巧外置传感器外置传感器AccuPAR 带有外置传感器，连接于 AccuPAR 右侧端口。外置传感器允许您同步进行冠层上下阅读，而不需要把仪器移动到冠层之外。对于冠层上部数据收集，可以考虑连接外置传感器。这保证了冠层上部数据的准确收集，尤其是在辐射情况变化很大的情况下。理想情况下，您能固定其在三脚架上并保持水平。如果测量树木或热带作物时，您可以有两种选择:1。在冠层之外的空地，使用带有 PAR传感器的数据采集器，或配置另外一台 AccuPAR来记录（例如
46、每分钟记录一次）.在收集了冠层内 PAR数据之后，您可以下栽数据后进一步计算。2。您可以有规律地在冠层内大的空地收集冠层上部数据作为参考。注意：对于所有高的冠层，使用截取的PAR转换而不是林窗理论。截取理论见上一章.丛生的冠层丛生的冠层当测量丛生的植物时，AccuPAR 可以配置为取样面积减小。或您仅下载部分数据。参见设置菜单中“Set Active Segments操作(see chapter 7).207.7.维护与保养维护与保养电池电池AccuPAR 采用标准的 1.5V 碱性电池.可以在下一次充电之前持续使用至少2 年。屏幕右上角显示的电池图标将显示当前电池的电量.更换电池更换电池如果
47、需要更换碱性电池，除去 AccuPAR后面的四个螺丝并打开后盖.电池位于电路板的两侧.确保正确方向，错误将损害AccuPAR。注意：更换电池时数据不会丢失。在更换电池后，按 reset 按纽。清洁传感器和控制器清洁传感器和控制器使用少量异丙醇和软布。来清洁传感器表面以保持其清洁.清洁控制器请用软布和清水洗去尘土，然后使用异丙醇来完成清洁。在清洁其液晶显示屏时请仅使用软布.有木质纤维的组织将破坏显示屏表面。重校准重校准AccuPAR外置传感器出厂已经校准.您简单的在设置菜单中 re-calibrate 就可以了。然而，由于其随时间变化会有漂移，因此如果使用频繁我们建议您每年做一次校准.使用不频繁请 23 年做一次校准，请与厂家联系。外置传感器性能外置传感器性能输出:0。1mV per mol m-2s-1尺寸：24 mm 直径,27mm 高连线长度：2m21测量范围：0-4000 mol m2s-1(全日照 2000)22