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测量叶面积的方法及效果对比

2019.5.10

叶片是植物进行光合、蒸腾和呼吸作用的重要场所,也是制造养分的主要器官。叶片 面积的大小、叶片结构和功能是体现植物生长、营养状况的重要指标。在生产实践中,叶面积大小是制定栽培模式、施肥方案的重要依据。因此建立方便、准确的叶面积测定方法有着极为重要的实用价值。

叶面积测定方法主要有方格计数法、叶面积仪器法、回归方程法、画纸称重法、求积仪法、直接称重法、数字图像处理法等多种方法,但由于不同植物的叶子形态差异较大,因此不同植物叶面积测定的适宜方法不同。本文以大叶桉叶片为材料,比较研究了4种方法在测定大 叶桉叶面积上的应用,旨在找出准确、快速、经济的测定大叶桉叶面积的方法。

1 材料与方法

1.1 材料

供试大叶桉于20109月采自崇左市天等县,树高约6m,从树冠外围东、南、西、北4个方向随机摘取正常的成熟叶片52张,每张叶片编排号码,以便测定时方便记录。

1.2 测定方法

1.2.1 仪器法

使用AM-300便携式叶面积仪测量各叶片大小,记录各个叶片的面积值,使用叶绿素检测仪测量叶绿素含量。

1.2.2 方格法

将叶片的轮廓描在最小方格为1 mm×1 mm的坐标纸上,统计叶轮廓占的方格数,达到或超过半格的算1格,不足半格的舍去,统计各叶占方格纸叶面积。

1.2.3 系数法

用直尺量出各叶片的长度(从叶基到叶尖,不含叶柄)和叶宽(叶片上与主脉垂直方向上的最宽处),求出长与宽的乘积。将各编排号码的叶片用激光叶面积仪测 得的面积除以该片叶的长宽积,算得面积与长宽积之比,即系数”,以叶系数的平均值作为系数,记为C,用各叶片的长宽积乘以C,即得到各叶片以系数法估测的叶面积。

1.2.4 回归分析法

用直尺测量每张叶片的叶长与叶宽,以叶长、叶宽、叶长×叶宽分别为自变量,分别记为lwlw,用激光叶面积仪测量的叶面积为因变量,记为y,求得面积对长宽积的直线回归方程y=a+bx。将编好的相应自变量代入相应直线回归方程,得到各叶用 面积对长宽积直线回归估测法测量的叶面积。

1.3 数据统计分析

应用SPASSEXCEL统计软件对4种测定方法所获得的数据进行差异性分析。

2 结果与分析

2.1 大叶桉的叶形特征

叶长、叶宽、叶面积和叶形指数(长/宽)能够准确的反映植物整个叶片的形状大小,可以作为精确区分和识别叶形的重要特征参数。从表1可得出,大叶桉叶形指数的标准误差最小0.083,相比较而言,叶形指数更能够准确反应大叶桉的叶形特征。大叶桉叶形指数为2.586,表明其叶形较为狭长。

1.png

1 大叶桉的叶形特征值

2.2 不同叶面积测定方法

测定结果比较由表2可见, 4种测量方法测定的大叶桉叶面积有显着性差异(P<0.05)。系数法的测量值与方格法叶面积测量值有显着差异,方格法测量值与回归分析法测定的叶面积有显着差异,回归分析法的测量值与仪器法测定的叶面积没有显着性差异。

从表3可知,每种测定叶面积的方法,变异系数变化不是很大。变异系数比较小,则说明该方法测定叶面积相对其它方法更加精确。由此,回归分析法测定的大叶桉的变异系数最小,说明回归分析法测定大叶桉的叶面积更加精确。另外可以看出,回归分析法测定的标准差相对较小为35.727,叶面积在相对集中的范围内变动,而其它3种方法测定的叶面积变动范围相对来说较广。

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2 几种测量方法测得的叶面积平均值比较

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3 几种测量方法的标准差和变异系数

2.3 大叶桉叶片面积的回归方程及检验

由表4可以看出:叶长、叶宽、叶长×叶宽与叶面积有极显着的相关性。各回归方程的相关系数R0.9636~0.9970范围内,呈极显着的正相关。其中以叶长@叶宽为变量的回归方程的相关系数r值最大,为0.9970,叶长为变量的回归方程的相关系数r值最小,为0.9760

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4 大叶桉叶面积的回归方程

3 结语

通过测定毛白杨4个无性系的叶宽,利用其幂函数回归方程,估算出叶面积。本文的结果表明不同的测定方法测量大叶桉叶面积有显着差异,其精确度由高到低依次为:回归分析法、叶面积仪器法、方格计数法和系数法。在回归分析检验中,以叶长、叶宽、叶长@叶宽为自变量建立的一元直线回归方程,相关系数高达 0.9636以上,与叶面积呈极显着的正相关,可以用来测量大叶桉叶面积。其中以叶长@叶宽为自变量的回归系数最大,因此该方程可以作为大叶桉叶面积的最佳方法。

利用回归方程计算大叶桉叶面积,在生产实践中可以活体测量,只需测量叶宽、叶长,该方法具有简便、快捷、无损伤叶片等特点。


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