香港計算器

LAI 計算器

輸入群落的總葉面積與所占地表面積(同一單位),即時算出葉面積指數 LAI = 總葉面積 ÷ 地表面積,用於評估冠層密度、受光與蒸散能力。

輸入資料

取樣區域內所有葉片的單面(投影)面積總和,須與地表面積採同一單位(此處以 m² 示範)。
該群落所覆蓋的地面面積,與總葉面積採一致單位;LAI 為兩者比值,無量綱。

計算結果

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重點速覽:葉面積指數(leaf area index, LAI)定義為單位地面面積上方的總單面葉面積,即 LAI = 總葉面積 ÷ 地表面積,是描述植物冠層結構最重要的無量綱指標之一。其物理意義是「每一塊地面上垂直疊了多少層葉片」:LAI = 3 表示地面上方平均疊了三層葉。LAI 直接影響冠層截取光線、進行光合作用與蒸散的能力——LAI 越高,截光與蒸散越強,但當葉層過厚時,下層葉片受遮蔭、淨光合可能轉為呼吸消耗,存在最適 LAI。計算時須注意總葉面積與地表面積採一致單位(如同為 m²),且葉面積一般以單面(投影)面積計。LAI 可經直接採樣稱重推算,或以冠層分析儀、半球攝影與遙感植被指數間接反演。

計算公式

葉面積指數:LAI = 總葉面積 ÷ 地表面積。

由單株推算:LAI = (單株平均葉面積 × 株數) ÷ 樣區地表面積。

LAI 為無量綱比值,兩面積須採一致單位。

$$LAI = \frac{A_{leaf}}{A_{ground}}$$
$$LAI = \frac{\bar{a}\, n}{A_{ground}}$$

使用說明

  1. 量測或估算取樣區域內所有葉片的總單面葉面積(如 m²)。
  2. 量測該區域覆蓋的地表面積,與總葉面積採同一單位。
  3. 系統即時算出葉面積指數 LAI;數值越大代表冠層越密、截光與蒸散越強。

常見植被類型的葉面積指數 LAI 概略範圍

常見植被類型的葉面積指數 LAI 概略範圍
植被類型LAI 概略範圍冠層特性
稀疏草地 / 幼苗期作物0.5–2地面裸露多、截光有限
旺盛期農作物(水稻、玉米)3–6冠層鬱閉、光合旺盛
溫帶落葉林3–6季節性變化明顯
常綠針葉林 / 熱帶雨林5–10+多層葉冠、截光近乎完全

數值為概略範圍,實際 LAI 隨物種、季節、密植程度與量測方法變動;多數作物存在使產量最大的最適 LAI。

理財情境案例

旺盛期作物冠層的 LAI

一塊 10 m² 的菜田,估算其上所有葉片的總單面葉面積為 40 m²。

LAI = 40 ÷ 10 = 4。

LAI = 4 表示地面上方平均疊了四層葉,屬旺盛生長期,冠層已鬱閉、截光良好。

幼苗期 LAI 偏低

同一塊 10 m² 田地在播種初期,總葉面積僅約 8 m²。

LAI = 8 ÷ 10 = 0.8。

LAI 小於 1 表示地面大片裸露、截光不足,此時光合與蒸散都低,隨植株長大 LAI 會逐步上升。

常見問題

LAI 為什麼沒有單位?

因為 LAI 是「面積 ÷ 面積」——總葉面積除以地表面積,兩者單位相同(如同為 m²)而相消,得到無量綱的純比值。它表達的是每單位地面疊了幾層葉的相對量,因此只要分子分母採一致單位即可,結果不帶單位。

葉面積算單面還是雙面?

多數 LAI 定義採用單面(投影)葉面積,即從上方看葉片的投影面積。對針葉等圓柱狀葉片,因無明確正反面,另有以半表面積或投影面積定義的做法,文獻中需留意所採慣例。本計算器以常見的單面葉面積為準,量測與比較時請保持一致。

LAI 越高產量就越高嗎?

不是。LAI 上升初期截光增加、光合與產量提高,但超過「最適 LAI」後,上層葉遮蔽下層,下層葉受光不足、以呼吸消耗為主,群體淨光合趨於飽和甚至下降。因此農業栽培追求接近最適 LAI 的合理密植與冠層結構,而非一味追高。

沒有辦法逐葉量測,如何估算 LAI?

田間常用間接法:以冠層分析儀(如 LAI-2000)、魚眼半球攝影量測冠層透光率反推,或利用衛星/無人機的植被指數(如 NDVI)建立經驗關係反演。研究上也可採「破壞性採樣」——收集樣方內葉片量測總葉面積再除以樣方面積,作為間接法的校正基準。

LAI 和蒸散、灌溉有什麼關係?

LAI 越大,蒸散的葉表面積越多,群落總蒸散量通常越高,需水也越大。灌溉排程常把 LAI 納入作物係數 Kc 的估算,或直接用 LAI 動態調整需水模型。因此在生育旺盛、LAI 高的階段應相應增加灌溉,可搭配參考蒸散量 ET₀ 一併評估。

相關工具

參考資料

內容審核:香港計算器科學團隊。LAI 依總葉面積 ÷ 地表面積計算,為無量綱比值。