測(cè)量葉面積的方法及效果對(duì)比

　　葉片是植物進(jìn)行光合、蒸騰和呼吸作用的重要場(chǎng)所，也是制造養(yǎng)分的主要器官。葉片面積的大小、葉片結(jié)構(gòu)和功能是體現(xiàn)植物生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)狀況的重要指標(biāo)。在生產(chǎn)實(shí)踐中，葉面積大小是制定栽培模式、施肥方案的重要依據(jù)。因此建立方便、準(zhǔn)確的葉面積測(cè)定方法有著極為重要的實(shí)用價(jià)值。
　　葉面積測(cè)定方法主要有方格計(jì)數(shù)法、葉面積儀器法、回歸方程法、畫(huà)紙稱(chēng)重法、求積儀法、直接稱(chēng)重法、數(shù)字圖像處理法等多種方法,但由于不同植物的葉子形態(tài)差異較大，因此不同植物葉面積測(cè)定的適宜方法不同。本文以大葉桉葉片為材料，比較研究了4種方法在測(cè)定大葉桉葉面積上的應(yīng)用，旨在找出準(zhǔn)確、快速、經(jīng)濟(jì)的測(cè)定大葉桉葉面積的方法。
　　1 材料與方法
　　1.1 材料
　　供試大葉桉于2010年9月采自崇左市天等縣，樹(shù)高約6m,從樹(shù)冠外圍東、南、西、北4個(gè)方向隨機(jī)摘取正常的成熟葉片52張，每張葉片編排號(hào)碼，以便測(cè)定時(shí)方便記錄。
　　1.2 測(cè)定方法
　　1.2.1 儀器法
　　使用AM-300便攜式葉面積儀測(cè)量各葉片大小，記錄各個(gè)葉片的面積值，使用葉綠素檢測(cè)儀測(cè)量葉綠素含量。
　　1.2.2 方格法
　　將葉片的輪廓描在最小方格為1 mm×1 mm的坐標(biāo)紙上，統(tǒng)計(jì)葉輪廓占的方格數(shù)，達(dá)到或超過(guò)半格的算1格，不足半格的舍去，統(tǒng)計(jì)各葉占方格紙葉面積。
　　1.2.3 系數(shù)法
　　用直尺量出各葉片的長(zhǎng)度（從葉基到葉尖，不含葉柄）和葉寬（葉片上與主脈垂直方向上的最寬處），求出長(zhǎng)與寬的乘積。將各編排號(hào)碼的葉片用激光葉面積儀測(cè)得的面積除以該片葉的長(zhǎng)寬積，算得面積與長(zhǎng)寬積之比，即“系數(shù)”,以葉系數(shù)的平均值作為系數(shù)，記為C,用各葉片的長(zhǎng)寬積乘以C,即得到各葉片以系數(shù)法估測(cè)的葉面積。
　　1.2.4 回歸分析法
　　用直尺測(cè)量每張葉片的葉長(zhǎng)與葉寬，以葉長(zhǎng)、葉寬、葉長(zhǎng)×葉寬分別為自變量，分別記為l、w、lw,用激光葉面積儀測(cè)量的葉面積為因變量，記為y,求得面積對(duì)長(zhǎng)寬積的直線回歸方程y=a+bx。將編好的相應(yīng)自變量代入相應(yīng)直線回歸方程，得到各葉用面積對(duì)長(zhǎng)寬積直線回歸估測(cè)法測(cè)量的葉面積。
　　1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析
　　應(yīng)用SPASS和EXCEL統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)4種測(cè)定方法所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析。
　　2 結(jié)果與分析
　　2.1 大葉桉的葉形特征
　　葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積和葉形指數(shù)（長(zhǎng)/寬）能夠準(zhǔn)確的反映植物整個(gè)葉片的形狀大小，可以作為精確區(qū)分和識(shí)別葉形的重要特征參數(shù)。從表1可得出，大葉桉葉形指數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)誤差最小0.083,相比較而言，葉形指數(shù)更能夠準(zhǔn)確反應(yīng)大葉桉的葉形特征。大葉桉葉形指數(shù)為2.586,表明其葉形較為狹長(zhǎng)。

　　表1 大葉桉的葉形特征值
　　2.2 不同葉面積測(cè)定方法
　　測(cè)定結(jié)果比較由表2可見(jiàn)， 4種測(cè)量方法測(cè)定的大葉桉葉面積有顯著性差異（P<0.05）。系數(shù)法的測(cè)量值與方格法葉面積測(cè)量值有顯著差異，方格法測(cè)量值與回歸分析法測(cè)定的葉面積有顯著差異，回歸分析法的測(cè)量值與儀器法測(cè)定的葉面積沒(méi)有顯著性差異。
　　從表3可知，每種測(cè)定葉面積的方法，變異系數(shù)變化不是很大。變異系數(shù)比較小，則說(shuō)明該方法測(cè)定葉面積相對(duì)其它方法更加精確。由此，回歸分析法測(cè)定的大葉桉的變異系數(shù)最小，說(shuō)明回歸分析法測(cè)定大葉桉的葉面積更加精確。另外可以看出，回歸分析法測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)較小為35.727,葉面積在相對(duì)集中的范圍內(nèi)變動(dòng)，而其它3種方法測(cè)定的葉面積變動(dòng)范圍相對(duì)來(lái)說(shuō)較廣。

　　表2 幾種測(cè)量方法測(cè)得的葉面積平均值比較

　　表3 幾種測(cè)量方法的標(biāo)準(zhǔn)差和變異系數(shù)
　　2.3 大葉桉葉片面積的回歸方程及檢驗(yàn)
　　由表4可以看出：葉長(zhǎng)、葉寬、葉長(zhǎng)×葉寬與葉面積有極顯著的相關(guān)性。各回歸方程的相關(guān)系數(shù)R在0.9636~0.9970范圍內(nèi)，呈極顯著的正相關(guān)。其中以葉長(zhǎng)@葉寬為變量的回歸方程的相關(guān)系數(shù)r值最大，為0.9970,葉長(zhǎng)為變量的回歸方程的相關(guān)系數(shù)r值最小，為0.9760。

　　表4 大葉桉葉面積的回歸方程
　　3 結(jié)語(yǔ)
　　通過(guò)測(cè)定毛白楊4個(gè)無(wú)性系的葉寬，利用其冪函數(shù)回歸方程，估算出葉面積。本文的結(jié)果表明不同的測(cè)定方法測(cè)量大葉桉葉面積有顯著差異，其精確度由高到低依次為：回歸分析法、葉面積儀器法、方格計(jì)數(shù)法和系數(shù)法。在回歸分析檢驗(yàn)中，以葉長(zhǎng)、葉寬、葉長(zhǎng)@葉寬為自變量建立的一元直線回歸方程，相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9636以上，與葉面積呈極顯著的正相關(guān)，可以用來(lái)測(cè)量大葉桉葉面積。其中以葉長(zhǎng)@葉寬為自變量的回歸系數(shù)最大，因此該方程可以作為大葉桉葉面積的最佳方法。
　　利用回歸方程計(jì)算大葉桉葉面積，在生產(chǎn)實(shí)踐中可以活體測(cè)量，只需測(cè)量葉寬、葉長(zhǎng)，該方法具有簡(jiǎn)便、快捷、無(wú)損傷葉片等特點(diǎn)。