Lexikon des Agrarraums

Blattflächenindex (BFI)

Engl. Leaf area index (LAI); Messzahl für die Belaubungsdichte der Pflanzendecke. Der Blattflächenindex gibt an, wie groß die (einseitige) Oberfläche sämtlicher Blätter der Pflanzen über einer bestimmten Bodenfläche ist, was dem Bodenüberdeckungsgrad der Blätter bei horizontaler Ausrichtung entspricht.

Der BFI/LAI gilt in erster Linie als Maß für die Lichabsorption und damit für die Energieeinnahme der Blätter. Er eignet sich aber auch zur Abschätzung von Transpiration und Niederschalgsinterzeption eines Pflanzenbestands. Beide steigen gewöhnlich mit zunehmendem LAI. In der Geomorphologie ist der LAI ein Richtmaß für den Abtragungsschutz, den ein Hang durch seine Vegetationsbedeckung erhält.

Der BFI gilt als Schlüsselgröße bei der Berechnung von globalen Klimaszenarien (Kohlendioxidabgabe der Pflanzen) sowie bei der Bewertung der ökologischen Struktur beispielsweise von Grünlandflächen. Der Blattflächenindex beschreibt aber auch den Einfluss von landwirtschaftlicher, forstlicher und natürlicher Vegetation auf die Abflussbildung.
Inwieweit Blätter Regen abfangen, hängt von der Art der Pflanzen, der Dichte, der Jahreszeit und der Anbaumethode ab. Diese Wirkung bestimmt mit darüber, wie viel Wasser den Boden erreicht oder vorher als Anfangsverlust zur Benetzung und durch Verdunstung verloren geht. Die Wassermenge, die verdunstet bevor sie den Boden berührt, nennt man Interzeption. Dies ist insbesondere in Regenmangelgebieten von Bedeutung, da dort der weitgestellte Anbau schmalblättriger Sorten vorteilhaft ist.
Indirekt wirkt der Regenschatten der Blätter aber auch fördernd auf die Infiltration, da er die Verschlämmung des Oberbodens abmildert.

Fernerkundung des BFI

In der Fernerkundung wird der BFI/LAI aus den spektralen Reflexionswerten der einzelnen Kanäle eines Sensors bestimmt und steht im Zusammenhang mit der Biomasse, der photosynthetischen Aktivität und Produktivität. Existieren keine Blätter oder Nadeln beträgt der LAI = 0 (z.B. auch Straßen und Seen), entspricht die Blattfläche der horizontalen Bodenfläche ist er = 1, ist die Blattfläche doppelt so groß wie die Bodenfläche ist er = 2 usw. Bei Laub- und Nadelbäumen ist normalerweise die gegen den Himmel zu sehende Fläche (Projektionsfläche) der Blätter bzw. Nadeln gemeint. Interessiert die gesamte Oberfläche der Blätter bzw. Nadeln, spricht man vom zweiseitigen LAI, der doppelt so groß ist wie der einseitige.

Bei vitaler Vegetation erreicht der BFI Werte zwischen 0,45 (bei nivalen Polsterplanzen) und 14 bei Hochstaudenfluren, in den immergrünen Wäldern der Westküste der USA beträgt der LAI 16, und in Ausnahmefällen wird der Wert 20 bei seitlicher Strahlung erreicht.

Der LAI ist ein wichtiger Parameter, der bei der Fernerkundung verwendet wird, um viele biologische und physikalische Prozesse, wie z.B. Primärproduktion, Pflanzenatmung, Transpiration, Photosynthese und Nährstoffkreisläufe zu quantifizieren. Messungen, die an einzelnen Blättern vorgenommen wurden, können damit für ganze Bestände hochgerechnet oder modelliert werden. Voraussetzung ist, daß die durchschnittliche Anzahl der Blätter an einer Pflanze und die Zahl der Pflanzen je Hektar bekannt oder verläßlich geschätzt worden ist.

Der LAI kann auch zur Erkennung von Landschaftsmerkmalen eingesetzt werden, wie z.B. Waldbrandschäden, Entwaldung oder Erosionsprozesse auf landwirtschaftlichen Flächen.

Monitoring des Pflanzenwachstums

Die Daten der Copernicus Sentinel-2-Mission können zur Messung des "Blattflächenindex" der Vegetation verwendet werden (links). Diese Informationen können wiederum zur Überwachung des Pflanzenwachstums und landwirtschaftlicher Praktiken wie der Ernte verwendet werden. Die Animation zeigt die Entwicklung der Pflanzenfelder in Belgien zwischen März und Oktober 2016. Diese Art von Informationen wird nun zur Vereinfachung und Modernisierung der Gemeinsamen Agrarpolitik der EU genutzt.

Zum Starten der Animation bitte die Grafik anklicken.

Quelle: ESA