Ⅰ 植物叶片叶面积的测定
叶片是植物进行光合作用的主要器官。是众多关于估算植物特征参数模型输入或输出的重要参数常用在植物生物生化、生理生态、作物栽培管理与育种等研究和应用方面。因此,准确获取所研究对象单位叶面积具有重要的意义。当前测定叶面积的方法主要有方格法、纸重法、光电面积仪法、激光叶面积法、求积仪法、鲜重法、系数法(直尺法)等"“并且随着计算机硬件成本的下降和处理速度的提高各种软件的快速开发,使得计算机应用领域不断扩大因此也有研究人员将数字图像处理技术应用于叶面积的测定并取得了很好的效果~。在测定叶面积时尽管有很多方法可供择但各种方法在测定的准确性操作的难易程度、仪器设备水平、成本高低、工作环境、条件要求等方面均有差异这将影响研究者对测定方法的选择。有关叶面积测定方法前人从不同角度对其进行了介绍及比较分析。王家保等对方格计算法、求积仪法、直接称重法、画纸称重法和回归方程法进行了比较分析得出以不同方法测定的同一树种的叶面积结果之间无显着差异;卢美英等“用面积对叶长直线回估法等9种方法测定了4个枇把品种的叶面积经方差分析证明9种方法所测面积无显着差异并且提出回归方程和系数法不必摘叶可活体测定有一定的实用价值;杨劲峰等和张恒敢等”详细介绍了使用 Matlab、 Photoshop等软件测定叶面积的原理并且简单比较分析了数字图像处理技术应用于叶面积的则定的优点。这些研究对建立快速、便走、叶面积的方法具有积极推动作用。但对辺定叶面积常用方法与目前出现的数字图像处理去等多种方法开展综合研究、分析与判少见报道。
测量
二、方法
1方格法
将叶片的轮廓描在标准计算纸(最小方格的规格为 Imm xmm上,统计叶轮廓占的小方格数(达到或超过半格的算1格不足半格的舍去)即得到用方格法定的叶面积。
2纸重法
又称剪纸称重法将方格去测叶面积时描绘在标准计算纸上的叶形沿轮廊线剪下,得到纸模,在电子分析天平上称得纸模重量将此重量除以单位面积标准纸重即得到用纸重法古测的叶面积。
3数值像处理技术法
利用图像处理软件( Matlab、 Photoshop等)中图像直方图得到叶片的像素个数乘以单个像素所代表的实际叶面积得出所测叶片的面积。
4激光叶面积法
使用 ADC Bioscicntific Limited公司生产的AM20激光叶面积仪测定
5打孔称重法
从所测叶片总体中选择部分叶片使用打孔器打孔(打孔器面积为S)计下孔片数(N)并将孔片与所有所剩叶片分别烘干至恒重(分别为W和W),用公式:NxS×(Wp+wr)/Wp得出所叶片的面积。
6系数法
又称直尺法,该法将量出各片叶的长度(从叶基到叶尖不含叶柄和叶(叶片上与主脉垂直方向上的最完处)求出长与的乘积。将各片叶用经典的方格法测得的面积除以这片叶的长宽积算得面积与长积之比即“系数以50片叶的系数的平均值为该品种的系数”记为将各片叶的长完积乘以C-即得到各叶以系数法估测的叶面积
测量
7干重法
在万分之一电子天平上称出所则的部分叶片干重将以经典的方格法测得的这部分片的总面积S除以W得到这种叶每克干重所具有的面积K然后称出整片叶子的鲜重W将W以K则到交如计用干重法估测的叶面积。
8鲜重法
将于重法中的干物质换为鱼物质即可。
9数据处理对同一样本连续测定12次,数据用标准统计软件SPSS进行分析处理。
Ⅱ 叶面积指数的叶面积指数测定的主要方法
直接测定方法是一种传统的、具有一定破坏性的方法。
1、叶面积的测定,传统的格点法和方格法。
2、描形称重法. 在一种特定的坐标纸上,用铅笔将待测叶片的轮廓描出并依叶形剪下坐标纸,称取叶形坐标纸重量,按公式计算叶面积.
3、仪器测定法. 叶面积测定仪可以分成两种类型,分别通过扫描和拍摄图像获取叶面积. 扫描型叶面积仪主要由扫描器(扫描相机) 、数据处理器、处理软件等组成,可以获得叶片的面积、长度、宽度、周长、叶片长度比和形状因子以及累积叶片面积等数据,主要仪器有: CI - 202 便携式叶面积仪、L I- 3000台式或便携式叶面积仪、AM - 300手持式叶面积仪等. 此外,还有使用台式扫描仪和专业图像分析软件测定的方法. 图像处理型叶面积仪由数码相机、数据处理器、处理分析软件和计算机等组成,可以获取叶片面积、形状等数据,主要仪器有:W IND I2AS图象分析系统、SKYE 叶片面积图像分析仪、Decagon - Ag图象分析系统、WinFOL IA 多用途叶面积仪。 间接方法是用一些测量参数或用光学仪器得到叶面积指数,测量方便快捷,但仍需要用直接方法所得结果进行校正。
1、点接触法
点接触法是用细探针以不同的高度角和方位角刺入冠层,然后记录细探针从冠层顶部到达底部的过程中针尖所接触的叶片数目,用以下公式计算.
式中,LA I为叶面积指数,n为探针接触到的叶片数,G (θ) 为投影函数,θ为天顶角.
当天顶角为57.5°时,假设叶片随机分布和叶倾角椭圆分布,则冠层叶片的倾角对消光系数K的影响最小,此时采用32.5°倾角刺入冠层,会得出较准确的结果,用以下公式计算.
点接触法是由测定群落盖度的方法演进而来的,在小作物LA I的测量中较准确,但在森林中应用比较困难,主要是由于森林植物树体高大以及针叶树种中高密度的针叶影响了测定。
2、消光系数法
该法通过测定冠层上下辐射以及与消光系数该法通过测定冠层上下辐射以及与消光系数相关的参数来计算叶面积指数,前提条件是假设叶片。随机分布和叶倾角呈椭圆分布,由Beer - Lambert定
律知:
式中: LA I为叶面积指数,Q0 和Q 分别为冠层上下部的太阳辐射,k为特定植物冠层的消光系数,一般在0.13~1.15变化,其计算公式为:
其中x为叶倾角分布参数,θ为天顶角. 消光系数k与植物种类、天顶角、叶片倾角以及非叶生物量有关,在确定时常需要根据经验公式获得,如关德新等在研究长白山针阔叶混交林时,利用观测结果反推消光系数k值. 该方法中消光系数如果能够准确地加以测量,那么得出的叶面积指数也较准确 .
3、经验公式法
经验公式法利用植物的胸径、树高、边材面积、冠幅等容易测量的参数与叶面积或叶面积指数的相关关系建立经验公式来计算. 研究表明:叶面积指数与胸径平方和树高的乘积有显着的指数相关性,边材面积与叶面积具有很高的相关性,林冠开阔度与叶面积指数呈较好的指数关系 . 经验公式法的优点在于测量参数容易获取,对植物破坏性小,效率较高,然而经验公式具有特定性,并不适合于任何树种,因而该法的应用具有一定的局限性.
4、遥感方法
卫星遥感方法为大范围研究LA I提供了有效的途径 . 主要有2种遥感方法可用来估算叶面积指数,一种是统计模型法,主要是将遥感图像数据如归一化植被指数NDV I、比植被指数RV I和垂直植被指数PV I与实测LA I建立模型.这种方法输入参数单一,不需要复杂的计算,因此成为遥感估算LA I的常用方法. 但不同植被类型的LA I与植被指数的函数关系会有所差异,在使用时需要重新调整、拟合. 另一种是光学模型法,它基于植被的双向反射率分布函数是一种建立在辐射传输模型基础上的模型,它把LA I作为输入变量,采用迭代的方法来推算LA I.这种方法的优点是有物理模型基础,不受植被类型的影响,然而由于模型过于复杂,反演非常耗时,且反演估算LA I过程中有些函数并不总是收敛的 .
5、光学仪器法
光学仪器法按测量原理分为基于辐射测量的方法和基于图像测量的方法.
⑴基于辐射测量的方法. 该方法是通过测量辐射透过率来计算叶面积指数,主要仪器有: LA I -2000、AccuPAR、Sunscan、Sunfleck cep tometer Demon和TRAC (Tracing Radiation and Architecture of Cano2p ies)等. 这些仪器主要由辐射传感器和微处理器组成,它们通过辐射传感器获取太阳辐射透过率、冠层空隙率、冠层空隙大小或冠层空隙大小分布等参数来计算叶面积指数. 前5种仪器都假设均一冠层、叶片随机分布和椭圆叶角分布,在测量叶簇生冠层时有困难. 而TRAC通过测量集聚指数,能有效地解决集聚效应的问题,使得叶面积指数计算可以不用假设叶片在空间随机分布,减小了有效叶面积指数与现实叶面积指数之间计算的误差. 基于辐射测量仪器的优点是测量简便快速,但容易受天气影响,常需要在晴天下工作.
⑵基于图像测量的方法. 该方法是通过获取和分析植物冠层的半球数字图像来计算叶面积指数,仪器主要有CI - 100、W INSCANOPY、HemiView、HCP (Hemispherical Canopy Photography)等,这些图像分析系统通常由鱼眼镜头、数码相机、冠层图像分析软件和数据处理器组成. 其原理是通过鱼眼镜头和数码相机获取冠层图像,利用软件对冠层图像进行分析,计算太阳辐射透过系数、冠层空隙大小、间隙率参数等,进而推算有效叶面积指数.基于图像测量的仪器和方法测量精度较高,速度则较基于辐射测量的仪器慢,且常需要对图像进行后期处理. 此外,测量时需要均一的光环境,如黎明、黄昏、阴天等,晴天会使鱼眼镜头低估或者高估太阳辐射或散射。
Ⅲ 通常使用的手持活体叶面积测量仪是不是只能测量叶片的面积啊能测它的周长吗
YMJ系列活体叶面积测量仪是一种使用方便,可以在野外工作的便携式仪器。它可以精确、快速、无损伤地测量叶片的叶面积及相关参数,也可对采摘的植物叶片及其他片状物体进行面积测量。广泛应用于农业、气象、林业等部分。仪器可以直接测量叶片长度、宽度和面积,并集成了GPS定位系统,增加了RS232接口,可将测量数据和定位信息同时导入计算机,方便广大科研者对数据的进一步处理。
Ⅳ 写出叶面积测定步骤
当然是叶面积测定仪比较好了。我们用的是托普仪器的YMJ-C来测量叶面积的,但这个不光是测量叶面积,其实最主要的还是测量虫斑面积。叶面积测定仪可以针对任何不规则形状,任何厚度和水分含量的叶片进行面积测量。特别适用于叶子较小较细或非常不规则的叶片,如草叶和松针等。
Ⅳ 叶面积仪的介绍
叶手持叶面积仪是一种使用方便、可以在野外工作的便携式叶面积仪。可以1精确、快速、无损伤地测量叶片的叶面积及相关参数,也可对采摘的植物叶片及其它片状物体进行面积测量。广泛应用于农业、气象、林业等部门。
Ⅵ 叶面积测定仪的工作原理是什么
我的理解是,叶面积测定仪YMJ-C通过光感或者微波对叶片表面积进行测量。通过内部建模,记录保存叶面积测量数据,在现场快速得到结果。
Ⅶ 对叶面积测量可采用哪些方法
方法很多。
一、在叶子上均匀地画格子,或者先把叶子轮廓描绘在纸上。然后画格子。画完后,数出完整的格子数目,将边缘的半个格子两个或者三个合并为一个,求出最后的面积。
二、在叶子上画等宽度的条,测量各条的总长。用总长×条宽度即可。
三、将叶子上画上四个左右定位点,然后,将叶子用扫描仪一比一扫描下来,在CAD中加载扫描图片,根据定位点进行尺寸校正,然后放大图片,用复合线描绘叶子轮廓,闭合。最后用list查询封闭轮廓的面积。
四、用一种机械式或者机械电子的求积仪,围绕叶子轮廓转一圈即可。
五、制作以叶子轮廓为底的柱状容器,然后放入一定体积的液体,测量液体高度,用体积除以高。
六、叶子厚度测量后,将叶子体积求出(用上述第五条类似的方法求体积),体积÷厚度就可以……
Ⅷ 叶面积测定仪的工作原理是什么会用就是不太了解,有懂的吗
以前在学校跟导师做生物实验时用过YMJ-C型的,好像是托普仪器的,具体的有点忘了。。叶面积测定仪主要是利用光电扫描原理,使光源发出的光信号照射到待测叶片上,然后判断叶片反射或透射到光敏传感器什上光能量,最后通过比较光源光信号的经过被测叶片的衰减量来确定叶片的大小。从选用的光学器件来分,叶面积仪可分为光电叶面积仪,叶面积测定仪和激光叶面积仪三类;光敏传感器件有很多种,性能和价格各不相同,因此各个叶面积仪都有自己的光源特征和光敏器什,也各有不同的测量精度和县体参数。根据测量过程中是否有移动过程可分为移动式和固定式测量;移动式测量在判断光能量变化时可以改变叶片位置或是改变光源位置。位置改变过程中器件或叶片的移动都会造成一定测量的误差,因此目前的叶面积仪都采取各种各样的方法来减少这种系统误差。
Ⅸ 测量叶面积指数的仪器有哪些
HM-G10叶面积指数测量仪可广泛应用于农业生产和农业科研,为进行冠层光能资源调查,测量植物冠层中光线的拦截,研究作物的生长发育、产量品质与光能利用间的关系,本仪器用于400nm-700nm波段内的光合有效辐射(PAR)测量、记录,测量值的单位是平方米·秒上的微摩尔(μmol㎡/秒)。