叶面积指数是反映作物群体大小的较好的动态指标,在生态学中,叶面积指数是生态系统的一个重要的结构参数,用来反映植物叶面数量、冠层结构变化、植物群落生命活力及其环境效应。贝尔定律是叶面积指数测定的一个广泛应用公式,本文就测定叶面积指数的贝尔定律的适用性进行分析。四尺度几何光学模型,也给出了测量光照背景概率的一种方法,贝尔定律仅仅应用于单棵树,结合树冠的分布得出了像元的光照背景概率。贝尔定律与四尺度模型相比较,由于其没有将树冠的空间分布方式考虑其中,因此并不能适用于固定像元孔隙率的测定。主要从以下几方面研究,并得出了相应结果。通过几种分布公式和极限运算,得出了当像元无穷大的时候,贝尔定律与四尺度模型近似,而贝尔定律只适用于单棵树或者无穷大像元的孔隙率测定的结论。聚集指数是反映两个相邻个体之间的关系的变量,它能在一定程度上说明周围个体对自身的影响。根据总体的聚集指数,可以有效地判定其他变量的变化情况。本文下半部分主要对贝尔定律中的聚集指数进行研究,利用陈镜明教授的孔隙尺度方法和大光斑消除法,通过类比进行进一步创新改造,基于叶子的聚集指数得出树冠的聚集指数,应用实测数据进行解算验证,并得出聚集指数不随角度变化而变化的结论。最后给出像元整体的聚集指数计算公式。贝尔定律作为测定叶面积指数和光照背景概率的理论公式,在林业研究中一直具有重要作用,但是由于其适用性的限制,不能描述完整树冠结构意义下的孔隙率,因此对于贝尔定律的分析是十分必要的。对于其中的参数消光系数和聚集指数,由于解算方法多样化,并且其计算公式直接影响整个贝尔定律公式的变化,因此这些参数的研究对于测定叶面积指数以及研究冠层个体和冠层间光合作用效率具有一定的积极意义。