圆形与狭长形叶片叶面积计算方法

《圆形与狭长形叶片叶面积计算方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、http://www.paper.edu.cn1圆形与狭长形叶片叶面积计算方法廖林仙，邵孝侯，陈晓峰河海大学农业工程学院，江苏南京（210098）E-mail：liaolinxian@hhu.edu.cn摘要：基于实测的叶面积与叶长、叶宽数据，分别针对狭长形和圆形叶片，探讨了叶片面积的计算方法。对狭长形叶片，在分析作物的叶面积和叶长宽积之间关系的基础上，确定了玉米、水稻的叶面积计算的修正系数分别为0.73、0.77，与通常采用的0.75相比，玉米的修正系数有所减小，而水稻的修正系数有所增加，采用率定的修正系数计算叶片面积，取得很好的计算结果；对圆形叶片，分

2、别按照d=（L+W）/2和d=（L+2W）/3进行直径等效，进而采用圆形面积计算公式计算叶片面积，结果与实测结果具有较高的一致性，并且采用d=（L+2W）/3近似的结果优于采用d=（L+W）/2近似的结果。关键词：叶面积，校正系数，等效直径，叶片形状叶片是植物的主要营养器官，叶面积大小是生理生化、遗传育种、作物栽培等方面研究经常涉及的内容之一。目前常用的叶面积的测定方法有网格交叉法、叶面积仪法、复印称重[1-5]法、干重法、数字图像处理法等。这些方法各有利弊，如网格交叉法比较准确，但需要消耗大量的时间；叶面积仪器法虽然具有快速、无损的特点,但对仪器的依赖性

3、大；而复印称重法则需要破坏性取样测定。因此建立方便、准确、无损的叶面积测定方法，有着极为重要的实用价值。在应用最多的长宽法方面，已有的研究多侧重于针对某种特定作物的叶面积[2，3，6-8][8-12]测定方法比较或校正系数的直接应用，缺乏对校正系数的系统研究，而对不同形状叶片叶面积计算方法缺乏深入探讨。本文基于实测的多种作物的叶片面积与叶片长度、宽度资料，分别针对狭长形与圆形叶片采用长宽法和等效直径近似圆法对叶面积进行了估算，为叶面积的快速、无损测量提供了简便实用的方法。1.材料与方法选择完整、大小各异的水稻、玉米、大豆和红薯的叶片若干，采用AM-200型

4、便携式手持叶面积仪测定叶片的面积，同时采用直尺测定叶片的最大长度和宽度。所有观测均在南京市板桥农业生态示范园内进行。对狭长形叶片水稻和玉米，根据公式1计算确定各种作物的修正系数k。另取一定数量的叶片，同样测定叶片的面积和最大长度与宽度，根据此前确定的修正系数进行验证。(L+W)/2k=Al/（L×W）1）(L+2W)/32其中k为修正系数；Al为叶面积，cm；L和W分别为叶片的最大长度和最大宽度，cm。针对圆形叶片大豆和红薯，分别按照等效直径为d=（L+W）/2和d=（L+2W）/3进行近似（如图1），根据圆形面积公式进行计算。即分别按照公式2和公式3计算

5、。2图1圆形叶片等效直径示意图(L+W)A=πl162）1本课题得到教育部重点科研资助项目（重点03171）的资助。-1-http://www.paper.edu.cn2(L+2W)A=π3）l36其中各项意义同式1，π为圆周率。2.研究结果2.1狭长形叶片叶面积估算方法2.1.1修正系数对狭长形叶片根据测量得到的水稻、玉米叶面积和长宽积，根据实测得到叶面积和叶片最大长度与宽度资料，通过回归分析建立叶面积与长宽积之间的回归方程，确定水稻和玉米22的修正系数k分别为0.77（n=80，R=0.9845）和0.73（n=50，R=0.9453）。玉米的修正系数

6、为0.73，与通常采用的0.75（王得贤，1999；杨国虎，2005；张旭东，2006）相比有所减小，水稻的修正系数为0.77，与通常采用的0.75（陶洪斌，2006；石春林，2006）相比有所增加。比较玉米和水稻叶片的修正系数可以发现水稻的修正系数更大，表明其叶片形状更接近于以最大长度和宽度确定的长方形的形状，并且长宽比较大的水稻（平均为20.1）的修正系数大于长宽比较小的玉米（平均为9.2）的修正系数。2.1.2验证结果对验证样本，根据回归得到的修正系数k和实测得到的叶片长度与宽度指标，根据式1计算得到水稻、玉米叶面积的计算值与实测值比较可以发现，叶面

7、积计算结果与采用仪器测2定得到的结果之间具有较好的一致性（如图2），计算值与测定值之间的决定系数R均在0.9以上，相对误差分析显示长宽法计算得到的水稻、玉米叶面积结果的相对误差绝对值的平均值分别为4.1%、4.2%。定义相对误差绝对值小于10%为合格，统计得到水稻、玉米长宽法计算结果的合格率均达到95%以上。50700y=0.9969x-0.0494y=0.9566x+20.2440R2=0.99186002222R=0.9439/cm30/cm50020400CI203测定/cm10水稻CI203测定/cm300玉米叶面积仪测定N=50叶面积仪测定N=2

8、002000001020304050200300400500600