Distribución del ángulo de las hojas

La distribución angular de las hojas (o DAF) de una cubierta vegetal se refiere a la descripción matemática de la orientación angular de las hojas en la vegetación . Específicamente, si cada hoja se representa conceptualmente como una pequeña placa plana, su orientación se puede describir mediante los ángulos cenital y azimutal de la normal a la superficie de dicha placa. Si la hoja tiene una estructura compleja y no es plana, puede ser necesario aproximarla mediante un conjunto de pequeñas placas, en cuyo caso puede haber varias normales de hoja y ángulos asociados. La DAF describe la distribución estadística de estos ángulos.

Las distintas copas de las plantas presentan diferentes LAD: por ejemplo, las gramíneas y los sauces tienen sus hojas colgando mayormente en vertical (se dice que estas plantas tienen un LAD erectófilo), mientras que los robles tienden a mantener sus hojas más o menos en horizontal (estas especies se conocen como de LAD planófilo). En algunas especies de árboles, las hojas cerca de la parte superior de la copa siguen un LAD erectófilo, mientras que las de la parte inferior son más planófilas. Esto puede interpretarse como una estrategia de esa especie vegetal para maximizar la exposición a la luz, una limitación importante para el crecimiento y el desarrollo. Otras especies (en particular el girasol ) son capaces de reorientar sus hojas a lo largo del día para optimizar la exposición al sol: esto se conoce como heliotropismo .

La distribución del área foliar (LAD, por sus siglas en inglés) de la cubierta vegetal influye significativamente en la reflectancia , la transmitancia y la absorción de la luz solar en la capa vegetal, y por consiguiente, en su crecimiento y desarrollo. La LAD también puede servir como índice cuantitativo para monitorizar el estado de las plantas, ya que el marchitamiento suele resultar en valores de LAD más erectófilos. Los modelos de transferencia de radiación deben tener en cuenta esta distribución para predecir, por ejemplo, el albedo o la productividad de la cubierta vegetal.

Medir con precisión las propiedades estadísticas de la distribución angular de las hojas no es tarea fácil, sobre todo en el caso de hojas pequeñas. Si bien se pueden usar clinómetros , estos pueden resultar voluminosos o poco prácticos. La mayoría de las hojas son bastante ligeras y tienden a moverse con la más mínima brisa o turbulencia del aire . No obstante, cuando estas condiciones ambientales son adecuadas o se pueden controlar, es posible obtener datos sobre la orientación de las hojas.

Esto se puede lograr, por ejemplo, con un aparato de coordenadas espaciales, que es un dispositivo mecánico articulado capaz de registrar la posición en el espacio tridimensional de tres puntos separados que forman un pequeño triángulo. La orientación del triángulo se calcula a partir de estas coordenadas.

Otra alternativa es utilizar un escáner láser : este instrumento puede registrar las coordenadas angulares y de distancia de la intersección de un haz láser con objetos dentro de su alcance. A partir de estas mediciones, se puede obtener el diámetro arqueado de las hojas del dosel.

Se han registrado amplios conjuntos de datos de LAD, especialmente durante campañas de campo intensivas, como el Primer Experimento de Campo ISLSCP (FIFE) o la campaña de campo SAFARI 2000. Consulte los enlaces externos a continuación para acceder a estos datos.

En general, los LAD se modelan con funciones de uno o dos parámetros, incluyendo funciones elipsoidales, elipsoidales rotadas y Beta. Sus formas o parámetros pueden estimarse a partir de datos in situ, como fotografías hemisféricas y datos de medición lidar. ^{[ 1 ]} La comparación entre diferentes funciones LAD con mediciones in situ muestra que las funciones de dos parámetros (especialmente la función Beta) pueden tener un mejor rendimiento que las funciones de un parámetro.

• Orixa japonica , una planta con una distribución inusual del ángulo de las hojas.

• J. Ross (1981) El régimen de radiación y la arquitectura de los rodales de plantas , 391 pp., W. Junk, Boston, Massachusetts.
• David M. Gates (1980) Ecología biofísica , Springer-Verlag, Nueva York, 611 págs., ISBN 0-387-90414-X(especialmente las páginas 379-381).
• Wang WM, Li Z.-L. y Su H.-B., 2007, Comparación de funciones de distribución del ángulo de las hojas: efectos sobre el coeficiente de extinción y el follaje iluminado por el sol , Meteorología Agrícola y Forestal, 2007, Vol. 143, NO. 1-2, pp.  106–122.

• Datos del ángulo de las hojas (FIFE)
• Mediciones estructurales del dosel del Safari 2000, transecto del Kalahari, temporada de lluvias de 2001.