Распределение углов листьев (или LAD) растительного полога относится к математическому описанию угловой ориентации листьев в растительности . В частности, если каждый лист концептуально представлен небольшой плоской пластиной, его ориентация может быть описана с помощью зенитного и азимутального углов поверхности , нормальной к этой пластине. Если лист имеет сложную структуру и не является плоским, может потребоваться аппроксимировать фактический лист набором небольших пластин, в этом случае может быть несколько нормалей листьев и связанных с ними углов. LAD описывает статистическое распределение этих углов.
Различные растительные полога демонстрируют различные LAD: например, у трав и ив листья в основном висят вертикально (говорят, что такие растения имеют эректофильный LAD), в то время как дубы, как правило, сохраняют свои листья более или менее горизонтально (эти виды известны как имеющие планофильный LAD). У некоторых видов деревьев листья вблизи верхней части полога следуют эректофильному LAD, в то время как листья в нижней части полога более планофильны. Это можно интерпретировать как стратегию этого вида растений по максимизации воздействия света, что является важным ограничением для роста и развития. Однако другие виды (в частности, подсолнечник ) способны переориентировать свои листья в течение дня, чтобы оптимизировать воздействие Солнца: это известно как гелиотропизм .
LAD растительного покрова оказывает значительное влияние на отражательную способность , пропускаемость и поглощение солнечного света в растительном слое, а значит, и на его рост и развитие. LAD также может служить количественным индексом для мониторинга состояния растений, поскольку увядание обычно приводит к более эректофильным LAD. Модели переноса излучения должны учитывать это распределение, чтобы предсказать, например, альбедо или продуктивность полога.
Точное измерение статистических свойств распределения углов листьев — нетривиальная задача, особенно для небольших листьев. Можно использовать клинометры , но они могут быть довольно громоздкими или неудобными. Большинство листьев довольно легкие и имеют тенденцию двигаться при малейшем дуновении ветра или турбулентности воздуха . Тем не менее, когда эти условия окружающей среды подходят или их можно контролировать, можно получить данные об ориентации листьев.
Это можно сделать, например, с помощью аппарата пространственной координаты, который представляет собой шарнирное механическое устройство, способное регистрировать положение в трехмерном пространстве трех отдельных точек, образующих небольшой треугольник. Ориентация треугольника вычисляется из этих координат.
Еще один подход заключается в использовании лазерного сканера : этот инструмент может регистрировать угловые и дистанционные координаты пересечения лазерного луча с объектами в пределах его диапазона. LAD листьев полога может быть получен из таких измерений.
Были зарегистрированы обширные наборы данных LAD, особенно во время интенсивных полевых кампаний, таких как Первый полевой эксперимент ISLSCP (FIFE) или полевая кампания SAFARI 2000. Для получения доступа к этим данным см. внешние ссылки ниже.
В общем, LAD моделируются с помощью одно- или двухпараметрических функций, включая эллипсоидальные, повернутые эллипсоидальные и бета-функции. Их формы или параметры можно оценить по данным in situ, таким как полусферическая фотография и данные лидарной дальности. [1] Сравнение различных функций LAD с измерениями in situ показывает, что двухпараметрические функции (особенно бета-функция) могут работать лучше, чем однопараметрические функции.