葉面積測量的重要性以及葉面積測定方法

葉片是植物體進(jìn)行光合作用、呼吸作用以及蒸騰作用等植物生理過程的重要器官。葉片作為植物生態(tài)系統(tǒng)與大氣接觸的主要界面之一,受光照、溫度、水分和養(yǎng)分等外界環(huán)境條件的影響,呈現(xiàn)出長期或短期的波動(dòng)變化,對(duì)葉際(phyllosphere)生物有一定的影響,對(duì)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和促進(jìn)生態(tài)學(xué)發(fā)展都具有重要意義,近年來其研究逐漸成為國際熱點(diǎn)。葉面積是植物研究中的一個(gè)常用指標(biāo),葉面積的大小決定著光合有效輻射(photosynthetically active radiation, PAR)的大小,與干物質(zhì)產(chǎn)量和地上凈初級(jí)生產(chǎn)力有密切關(guān)系,反映了植物對(duì)其地理分布和養(yǎng)分條件等外界因素的適應(yīng)策略。現(xiàn)今國際上一些熱點(diǎn)研究問題,如功能性狀(functional traits)的研究,基于土壤—植物—大氣連續(xù)體(Soil—Plant—AtmosphereContinu-um,SPAC)等的生態(tài)系統(tǒng)碳、水循環(huán)和熱交換研究,以及BIOME—BGC生物地球化學(xué)模型和LPJ—DGVM全球動(dòng)態(tài)植被模型等生態(tài)系統(tǒng)模型研究,都將葉面積以及相關(guān)的比葉面積(specific leaf area,SLA)和葉面積指數(shù)(leaf area index, LAI)作為估算植物特征參數(shù)模型輸入或輸出的重要參數(shù)或衡量指標(biāo)。可見,葉面積的測定十分重要。

以往有關(guān)葉面積測定方法已有大量報(bào)道,傳統(tǒng)的測定方法多為離體測定,在一定程度上對(duì)葉片造成破壞,且過程耗時(shí)、設(shè)備一般較昂貴。近年來,一些學(xué)者在葉面積無損測定方面也開展了不少研究,然而這些研究大多利用圖像處理軟件進(jìn)行測定,涉及較復(fù)雜的處理步驟,不利于測定方法的推廣和應(yīng)用。因此,省時(shí)、便捷、準(zhǔn)確、無損的葉面積測定方法更符合未來研究工作的需要。大量研究表明,葉長、葉寬、葉重和葉柄長等葉形態(tài)指標(biāo)均與葉面積顯著相關(guān),這為葉面積無損測定的實(shí)現(xiàn)提供了可能。通過模型擬合建立適用于實(shí)地測量的葉面積無損測定方法,可實(shí)現(xiàn)對(duì)同一葉片的連續(xù)測量,對(duì)促進(jìn)葉片生長、發(fā)育等動(dòng)態(tài)的研究,特別是對(duì)一些低植物密度的植物研究有重要作用。便攜式葉面積測定儀和活體葉面積測定儀是測定葉面積的主要儀器，也是當(dāng)前葉面積測定市場最為主流的兩款儀器。

活體葉面積測定儀測定葉片面積時(shí)非常方便，其對(duì)葉片沒有任何大小、顏色、水分含量等的要求，能夠測定任何大小的葉片。 如芭蕉葉是我們周圍比較大的植物葉片，一般的測量方法要么不能測定，要么測定精確度很低。而活體葉面積測定儀卻能夠輕松解決這一問題�；铙w葉面積測定儀有兩種測定方式：手動(dòng)方法和自動(dòng)方式。其中自動(dòng)方式時(shí)直接合上發(fā)光板蓋就可以得到面積測量的值�；铙w葉面積測定儀是葉面積測量儀中使用最為廣泛的儀器，但該儀器的價(jià)格相較于其他面積儀，比較高。而便攜式葉面積測定儀價(jià)格相對(duì)較低，使用方法而且攜帶也非常方便。但是便攜式葉面積測定儀最大的缺點(diǎn)是精確度不高，如果測量要求只需粗略估計(jì)葉片面積，我們可以選擇便攜式葉面積測定儀。

葉面積作為植物研究中最廣泛的應(yīng)用指標(biāo)之一,其普遍性和重要性使其研究價(jià)值日益提升。因此，關(guān)于葉面積的精確測定以及快速測定，研究之路還源遠(yuǎn)流長。而葉面積測定的相關(guān)科學(xué)儀器，也有大展身手的機(jī)會(huì)。