大批量測定植物葉面積的方法
我們對葉面積的準確測定主要是用來評價生態(tài)系統(tǒng)以及土壤中的水分利用,這些都是重要的基礎。目前為止對葉面積的測定方法還是存在著一定的局限性的,這些方法是比較簡單的容易操作,但是這些方法只能使用在小范圍的測定,很難再短時間內(nèi)對大批量的植物進行檢測,在這樣的情況下我們就使用活體葉面積儀來進行測定的。葉面積的總量直接影響了植物生態(tài)環(huán)境的發(fā)展,尤其是影響生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)力;葉面積還可以用于不同生態(tài)系統(tǒng)之間的比較研究。葉面積的大小對植物生長發(fā)育、抗逆性等生理功能有很大影響,是評價環(huán)境因子效應的重要生長指標。樹葉面積的大小是造林經(jīng)營、理想株型選育和造林密度的重要研究內(nèi)容,葉片總面積也是農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的評價指標,測定害蟲食葉面積也是研究害蟲危害損失、經(jīng)濟閾值的重要內(nèi)容 。因此葉面積的快速、準確測量是研究葉面積的前提。
我國于1979年自美國引進互花米草,由于氣候等條件的適宜,使其迅速蔓延;目前,北起天津南至廣西的沿海灘涂,均可見廣闊的互花米草鹽沼,互花米草在中國東南沿海各省的爆發(fā)已成為近年來我國有關生物入侵問題中爭論的焦點,米草屬植物也因此成為研究生物入侵生態(tài)學、入侵與全球變化互作和入侵遺傳學特征的模式植物.目前的葉面積測定方法,大體上可分為手工操作法和數(shù)字處理法兩類。前者如方格法、圖形分解法、系數(shù)法。后者又可分為儀器法(葉面積儀、求積儀)和數(shù)字圖像處理法(拋物線法、回歸方程法、圖像處理法等)。
手工操作法往往工作量大并需要很長的工作時間,有的還需要計算校正系數(shù),誤差主要由人為因素造成。葉面積儀、求積儀要求嚴格按照使用指導,避免葉片卷曲;價格昂貴,維修困難。數(shù)字圖像處理法多數(shù)以手工操作法為基礎,再通過數(shù)學公式或數(shù)字圖像處理得出結果。它克服了手工操作法的兩個缺點,測定準確,重復性高,但通常需要有一定面積的對照物和合理的算法。每種方法都有其局限性和使用范圍,有些方法快捷、準確,但僅適用于小批量測定,大多數(shù)方法很難在較短時間內(nèi)準確進行大批量測定。
本實驗方法自動掃描葉片,PhotoShop 平臺獲取數(shù)據(jù),操作簡單,省工省力,結果準確,適合大批量測定。試驗誤差主要來自兩方面:一是葉子末端缺水卷曲造成結果偏小;二是掃描時的容差設置易造成葉子末端像素大小波動。因此掃描過程中,葉片一定要展平,掃描后用魔棒選取葉子圖像時,建議采用同一個容差值,以減少誤差。研究表明,葉面積儀、求積儀、方格法測量精度最高,可作為葉面積測量中的對照,其次為圖像處理法、回歸法,然后是系數(shù)法、圖形分解法和拋物線法。中國糧油儀器網(wǎng) http://www.pfyin.com/
