观赏植物叶面积测定及相关分析

采用扫描仪采集鹅掌柴、仙客来、三角梅、非洲茉莉、桂花和绿萝6种植物叶片图像,利用像素得到叶片真实面积,与叶面积仪测定的叶面积相比较,结果表明叶面积仪能够完全反映叶片的真实面积;确定了6种植物的叶面积、比叶面积、叶形指数和叶面积指数,并对叶面积与叶宽进行了相关性分析,结果表明叶面积和叶宽的相关性显著,进一步回归分析得出叶宽和叶面积的一元二次方程,即只需测量叶宽就可推算叶面积的简便方法;通过对比叶面积进行聚类分析,得出6种植物适宜的栽培环境,为合理管理观赏植物提供了可靠的参考依据。     

基于叶片形态的毛竹单叶叶面积模型

【目的】毛竹叶片小、易卷曲的特点增加了叶面积测量的难度和测量误差,本研究旨在建立快速、便捷、准确测量毛竹叶片面积的模型。【方法】采集7个省份的毛竹叶片,对毛竹叶片形态进行分类,利用叶长、叶宽数据和扫描所得实际叶面积进行建模,并采用均方根误差、卡方、赤池信息量准则和预测精度检验模型的精度,同时与叶面积仪测定结果进行精度比较。【结果】1)根据长宽比,毛竹叶片可以分为3类,分别是类三角形叶片(长宽比≤7.2)、长椭圆叶片(7.2长宽比≤8.3)和细长条叶片(长宽比8.3); 2)对毛竹叶面积和叶形态学指标的相关分析显示,叶片长度与宽度的积对叶面积影响最大,相关系数为0.993; 3)建立以叶片长宽积为自变量的叶形分类拟合模型,其决定系数为0.990 1、均方根误差为0.159 6、卡方值为10.368 1、赤池信息量准则为-6 317.10、预测精度为97.73%,其预测结果最佳,优于叶形不分类的整体拟合和叶面积仪测量结果。【结论】基于叶片形态分类的毛竹叶面积拟合模型仅需测定叶片的长和宽,便可准确预测叶片面积,其精度不但优于叶面积仪与整体拟合结果,而且测量过程快速、便捷。该模型可解决长期困扰的毛竹叶片面积测量难题。     

基于GIS分析技术的橡胶树叶面积测定

利用GIS空间分析方法对标准面积的正方形、梯形等进行面积计算,GIS法提取的面积与准图形面积之间相对误差均小于0.54%,认为该法可以用于图形面积测算。对GIS法提取的橡胶树叶片面积结果与叶面积仪测量的结果进行相关分析和配对样本T测验,结果GIS法与叶面积仪法测量橡胶树叶片面积极显著相关且差异不显著。因此认为GIS法能够代替叶面积仪对橡胶树叶片面积的测定,且具有简便、精确、高效的特点。     

基于叶形分类的淡竹叶面积预测模型研究

竹子叶片极易卷曲的特性增加了叶面积测量的难度，本研究致力于建立淡竹快速、便捷、准确测量叶片面积的模型。通过对淡竹叶片的形态特点进行分类，将叶面积仪测量面积作为对照，利用叶长、叶宽数据和扫描实际叶面积进行建模，并采用均方根误差、残差平方和、预测精度来检验模型的精度。结果表明：1）根据淡竹叶片的长宽比将叶片分为3类：长宽比≤ 5.770，5.770<长宽比≤ 6.682，长宽比>6.682；2）形态学指标相关性显示，淡竹叶片长宽积与叶面积相关性最大，相关系数为0.990；3）以叶片长宽的积建立了叶形分类拟合模型，模型的预测精度为97.11%，其预测结果优于整体拟合和叶面积仪测量结果。研究提出的淡竹叶片面积分类拟合模型可快速、准确地预测叶片面积，解决了淡竹叶片面积测量难的问题，为淡竹相关的生态学研究和经营生产提供了基础。     

石楠叶片面积和叶脉性状之间的关系

叶片面积和叶脉性状是重要的叶片功能性状,它们之间的相互关系能够反映叶片生物量在支撑结构成本和光合收益之间的投资权衡以及植物对环境的适应能力。本研究以石楠为材料,通过化学处理去除表皮和叶肉,使用扫描仪获取叶脉的完整图像,再使用LEAF GUI和R软件处理叶脉图像获得所需数据。采用幂函数构建叶片面积和叶脉性状之间的相互关系,经对数转换进而获得线性模型;采用最小二乘法拟合获得线性模型的参数。结果显示：石楠叶片中脉长度的平方与叶面积约呈正比关系,总叶脉长度、总叶脉面积均和叶面积呈正比关系,总网眼面积和叶面积约呈正比关系,平均网眼面积和网眼个数在“对数-对数”尺度上呈现出弱的反向线性相关性,平均网眼面积和网眼密度(即单位叶面积上的网眼数量)在“对数-对数”尺度上呈现出强的反向线性相关性。可得结论：叶片面积与总叶脉性状(总叶脉长度、总叶脉面积、总网眼面积)之间存在显著的正比关系;中脉长度与叶面积之间呈现出显著的异速生长关系(接近1/2次方的幂函数关系);平均网眼面积与叶面积无关,但和网眼密度反向相关。换言之,网眼密度和叶片大小无关,意味着植物叶片单位面积的光合能力与叶片大小无关;而平均气孔大小(正...     

基于像素法的Lotos亚属睡莲叶面积回归方程

为寻求便捷地测定Lotos亚属睡莲叶面积的方法,以柔毛齿叶睡莲不同发育时期的叶片为材料,采用直尺测量和数码相机拍照采集原始数据,运用Photoshop软件测定叶面积,建立其叶长、叶宽及叶长×叶宽与叶面积的回归方程,并进行检验及筛选。结果表明:Lotos亚属睡莲叶片形状和尺寸随叶序有较大变化,但叶长、叶宽、叶长×叶宽与叶面积之间均具有极显著的相关性;叶长×叶宽对叶面积的线性方程拟合效果最好,叶宽的二次、三次方程次之,叶长的二次、三次、四次方程再稍次。这6个方程均可较好准确地测算Lotos亚属睡莲,且相互之间无显著差异。     

常绿阔叶树叶面积指数与其形态特征的相关性分析——以上海地区主要常绿阔叶树种为例

以LAI-2000冠层分析仪的应用为基础,对上海园林几种主要常绿阔叶树木黄杨Buxus sinica、桂花Os-manthus fragrans、广玉兰Magnolia grandiflora和香樟Cinnamomum camphora单株植物的树高、枝下高、冠幅、基径/胸径、三维绿量等形态特征数据和叶面积指数(ILAI)进行测量分析。结果表明:4种植物的形态特征数据之间均有显著性正相关;黄杨受修剪影响,单株ILAI与形态特征数据无显著相关性,但叶总量与树高、三维绿量有极显著正相关;桂花和广玉兰单株ILAI与树高、三维绿量有极显著正相关;香樟随树木成长枝干横向生长的影响,单株ILAI与树高呈显著负相关,但其叶总量与形态特征数据呈极显著性正相关;平均单株ILAI灌木类大于乔木类,而平均单株叶总量却恰恰相反;反映出不同生活型的植物其树枝叶片的空间分布是有明显差异的。同时,根据上海植物园多年的单位叶面积生态效益数据,结合相关ILAI方程,建立了单株植物生态效益模型公式。     

基于叶重的桉树单叶面积估计模型

叶面积是树木生长模型和树木的生理过程的一个重要参数。根据叶重量估计叶面积。本文以我国南方主要树种桉树为对象,实测了从25株桉树上摘取的455片桉树叶子的重量和面积,分别建立了基于叶鲜重的嫩叶与成熟叶单叶面积预测模型。其中80％的数据用于建模,20％的数据用于模型验证。基于模型拟合效果、误差和残差分布,确定了成熟叶和嫩叶的叶面积模型分别为幂函数和线性方程。经检验,模型精度均达95%以上。建立的模型为估计单叶面积提供了一个简单可靠的方法,并且在桉树的结构-功能模型研究中有应用潜力。     

日本栗叶面积与叶片生物量计算方法的初步研究

以6年生日本栗品种＂辽栗10号＂与＂大峰＂为试材,对其叶长、叶宽、单叶面积、单叶干重、冠幅、冠高、单株叶片生物量进行了测定。研究不同品种间叶片长宽比值和比叶面积的差异性,叶片长、叶宽和叶片长宽乘积与单叶面积的相关性以及冠幅、冠高与单株叶片生物量的相关性。结果表明：不同品种间叶片长宽比、比叶面积均无显著差异;对日本栗叶长、叶宽、叶片长宽乘积与单叶面积进行一元回归方程拟合,决定系数与修正决定系数均达极显著水平（P〈0.0001）,其中以叶片长宽乘积与单叶面积的一元二次回归方程回归效果最好,决定系数达0.987 9,修正决定系数达0.987 7;单株叶片生物量与冠幅面积和冠高的二元线性回归关系达极显著水平（P〈0.0001）,决定系数达0.997 2,修正决定系数达0.996 4。在生产上,可以通过测量冠幅面积、冠高计算出单株叶片生物量和叶面积指数,该方法操作简单,具有较高应用价值。     

基于点云数据的测树因子提取与分析研究

利用三维激光扫描仪对树木进行扫描获取树点云数据,经过格式转换、分离、提取后,对树木各测量因子包括胸径、树高、树冠、材积量进行测定,并对测量方法进行分析与讨论。结果表明:树冠测定因子可以由于测量技术的提高,测定树冠的叶面积指数更能反映树冠的生理学意义;通过不规整三角网构建的多面体的计算的树干体积较平均断面积、中央断面积求树干材积更准确与便捷。     

大叶桉叶面积测定方法的比较研究

对大叶桉叶面积测定的4种方法进行了比较研究,结果表明:不同测定方法测出的结果有显著差异(p＜0.05),测量方法的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.在回归分析法中,以叶长×叶宽为自变量的一元直线回归方程相关系数高达0.9970,与叶面积有极显著的正相关.回归分析法是大叶桉叶面积测定的一...     

大气氟污染与几种树木叶片及土壤和水中氟含量的相关性分析

为探索大气氟污染与植物叶片含氟量的关系,利用氟离子电极法,对河北农业大学林学院区域内的树特种叶片含氟量进行了２ａ的监测同步监测了大气、土壤、水体的氟污染状况,进行了相关性分析。结果证明：林学院区域内有严重的氟污染,不同树种叶片含氟量有明显区别,树森叶片积累氟含量与大气氟浓度呈显著的正相关。并建立回归方程,通过叶氟量有明显区别、树木叶片积累氟含量与大气氟浓度呈显著的正相关。并建立回归方程通过叶氟量监     

德州市6种阔叶绿化树木叶面积回归测算方法的探讨

研究对象为德州市绿化带内的垂柳、榆树、国槐、刺槐、紫荆、大叶黄杨6种绿化树种。每种选取60片大小不一、发育正常的展开的叶片,以叶长、叶宽、长×宽、面积作为指标,求出叶面积和长×宽的回归方程,各回归方程均呈极显著正相关系,为绿化树木叶面积的测定提供一个简单、可靠的方法。     

桉树无性系GL-UG9叶面积回归分析及其应用研究

以2年生桉树无性系GL-UG9的叶片为试验材料,利用叶面积仪测定其叶长、叶宽指标,计算出叶面积与相关指标的回归方程。结果表明:回归方程与上述指标均呈直线相关,经F检验差异达到极显著水平(p<0.01),尤其是多元回归方程y=11.753x1+4.037x2-90.805和y=-12.122x2+16.346x3-0.028x4-94.361,相关系数高达0.992 3。通过分析发现,利用回归方程测出的叶面积值与仪器实测值极为接近,该方程式为桉树无性系GL-UG9叶面积的活体测定提供了一个简单实用的测定方法。     

楸树叶面积与叶形指数的回归分析

本实验采用数码相机拍照,利用CAD．图像处理方法得到楸树叶片的面积,并同时测量叶长、叶宽计算出长宽比、长乘宽,通过逐步回归的方法对与叶面积有关的指标进行筛选。用最后得到的最能反映叶面积的指标长乘宽,建立不同叶形的叶片长乘宽与叶面积的一元线形回归预测模型方程,分别是倒心形Y=0．652x＋16．041,决定系数R2=0．7221,水滴形Y=0．5058x＋112．47,决定系数R2=0．4994,三裂Y=0．3211x＋155．98,决定系数R2=0．6006,分析认为可将叶长乘宽作为重要的叶形指数,进行楸树生长等相关研究。     

9种乔木对城市交通环境的响应研究

以连云港市区常见的9种行道乔木为研究对象,对市区交通主干道和清洁对照区乔木叶片中重金属(Cu、Pb、Zn、Cr、Cd)的含量、生理指标(脯氨酸、丙二醛和可溶性蛋白等)、pH、电导率、树叶表面气孔结构等进行分析测定。结果表明:9种乔木叶片镉(Cd)含量都约为0;城市交通主干道乔木叶片中的Cu、Pb、Zn、Cr含量都明显高于清洁对照区,其中香樟、法国梧桐、美国洋槐和大叶女贞含量相对较高;城市交通主干道与清洁对照区相比,叶片pH值降低,电导率变大,但电导率较pH值变化更加明显。城市交通主干道的乔木叶片中脯氨酸(除栾树外)、MDA含量、可溶性蛋白含量(除广玉兰、美国洋槐外)均大于清洁对照区。城市交通主干道的栾树、红叶李和法国梧桐的叶片表皮结构与清洁对照区比较差异较为显著,而银杏、马褂木在不同采样点叶片结构形状保持相似,说明栾树、红叶李和法国梧桐这3种乔木对环境变化的响应比较敏感。     

A rapid technique for recording and measuring the leaf area of conifer needle samples

An optical planimetric technique for measuring projected leaf area of conifer needle samples was developed that combines a rapid field recording method with an inexpensive hand-held optical scanner. The field recording method utilizes strips of diazo paper (blueprint paper), 10 x 28 cm, to make positive images of the needle samples. An analysis program calculates leaf area from the output files produced by the hand-held scanner. The results from this system were compared with results from a Li-Cor 3100 leaf area meter and from a digital camera-based image analysis system using both standard samples of known area and needle samples from three conifer species. All three systems produced similar results in terms of means and variances. The digital camera system typically had the lowest variances between successive measurements of the same sample. Most differences among the systems were not statistically significant. The system presented in this paper is inexpensive, easy to use, and provides a rapid and permanent method for recording and measuring the leaf area of conifer samples.