Produkční biologie Bi8030 podzimní semestr 2011 1. Sluneční záření jako energetický zdroj produkce 2. Struktura vegetačního krytu, intercepce radiace,

Prezentace na téma: "Produkční biologie Bi8030 podzimní semestr 2011 1. Sluneční záření jako energetický zdroj produkce 2. Struktura vegetačního krytu, intercepce radiace,"— Transkript prezentace:

1 Produkční biologie Bi8030 podzimní semestr 2011 1. Sluneční záření jako energetický zdroj produkce 2. Struktura vegetačního krytu, intercepce radiace, absorpce, LAI M. Barták OFAR ÚEB PřF MU Brno

2 Viditelné záření (světlo) je jen malá část spektra záření

3 Sluneční záření Solární konstanta = 1.36 kW/m 2 [kJ/m 2.s]

4 Modifikace záření rostlinou

5

6 Absorpce PAR chloroplasty

7 Interakce dopadajícího záření s fotosyntetizujícím objektem (listem): odraz, absorpce, průnik

8

9 Modifikace záření porostem relativní ozářenost (relativní světelný požitek) - intenzita ozáření uvnitř rostlinného porostu v procentech plného ozáření dosaženého na volné ploše I z = I 0.e -k.LAI k - exktinkční koeficient, LAI - leaf area index

10 Modifikace záření porostem relativní ozářenost (relativní světelný požitek) - intenzita ozáření uvnitř rostlinného porostu v procentech plného ozáření dosaženého na volné ploše I z = I 0.e -k.LAI k - exktinkční koeficient, LAI - leaf area index k - extinkční koeficient: louky, rákosiny k = 0.3-0.5 společenstva bylin k = 0.7

11 Monteith (1977) http://www.decagon.com/education/light-interception-and-biomass-production/

12 Intercepce záření v porostu http://www.nrri.umn.edu/ecophys/shading.html http://www.biologie.uni-hamburg.de/b- online/virtualplants/ipi_ic14.html http://www.biologie.uni-hamburg.de/b- online/virtualplants/ipi_ic14.html http://www.worldagroforestrycentre.org/sea/Products/A FModels/Slim/images/3d_view.jpg

13 Metody měření indexu listové plochy (LAI) Destruktivní (stanovení projekční plochy) – fotoplanimetry, scannery S využitím Lambert-Beerové zákona – LAI metr, interceptometr, přímým měřením záření Metodou hemisférické fotografie Matematickou simulací sturuktury porostu

14 Přístroje měřící LAI, PAR http://www.wagtechprojects.com/products/agronomics/crop-science/light-measurement/plant-canopy-measurement www.zealquest.cn www.zealquest.cnwww.zealquest.cn

15 Leaf area index nepřímé metody stanovení/měření Source of photo: http://www.sylva.org.uk/blog/category/oneoak-project/science/ Hemisférická fotografie plus vyhodnocovací software

16 http://www.duke.edu/~jspippen/work/face.htm

17 Fotoplanimetry http://www.uky.edu/Ag/Agronomy/Department /sbr/images/updates/ky/0709/crewRemovingLeaflets.jpg

18 Cumulative LAI A.M. Massignam1, 2, S.C. Chapman3, G.L Hammer4,and S Fukai1 (2001) H. Rahimian Mashhadi1 and E. Zand2

19 Leaf area index Source: http://ldas.gsfc.nasa.gov/gldas/GLDASlaigreen.php

20 Pojmy LAILeaf area index LAILeaf area index LADLeaf area density LADLeaf area density Light interception, Light attenuation Canopy profile LAI / LAD, LA distribution

21 Optical Extinction Coefficient for Oriented Leaves Dr. Lewis http://www2.geog.ucl.ac.uk/~plewis/rnr/lecture2http://www2.geog.ucl.ac.uk/~plewis/rnr/lecture2. ppt#271,10,Optical Extinction Coefficient for Oriented Leaves range of G-functions small (0.3-0.8) and smoother than leaf inclination distributions; planophile canopies, G-function is high (>0.5) for low zenith and low ( 0.5) for low zenith and low (<0.5) for high zenith; converse true for erectophile canopies; G-function always close to 0.5 between 50 o and 60 o essentially invariant at 0.5 over different leaf angle distributions at 57.5 o.

22 http://www.duke.edu/~jspippen/work/face.htm

23 Fotoplanimetry http://www.uky.edu/Ag/Agronomy/Department /sbr/images/updates/ky/0709/crewRemovingLeaflets.jpg

24 LED jako zářivé zdroje R G B

25 Light sources http://www.jsjtek.com/eng/bichury.php http://www.growthtechnology.com/lightwave-T5.asp http://intiridesigns.com/articles/color.php

26 Sluneční záření Solární konstanta = 1.36 kW/m 2 [kJ/m 2.s]

27