全 文 ：观赏凤梨叶面积指数的不同测定方法比较
李永秀 1 , 魏猷刚2 , 徐国彬 3 , 刘静波 2
(1.南京信息工程大学应用气象学院 ,江苏南京 210044;2.南京市蔬菜花卉科学研究所 ,江苏南京 210042;
3.江苏省农林厅 ,江苏南京 210036)
　　摘要:分别采用 LAI-2000冠层分析仪测定法 、LI-3000叶面积仪测定法和回归方程测定法对温室观赏凤
梨的叶面积指数进行了测定 , 并对测量结果进行了统计分析。结果表明 , LI-3000叶面积仪的测定结果总体上
高于另外 2种测定方法。对 3种测定方法的优缺点及适用范围进行了具体分析和评价 ,以期为准确测定观赏植
物的叶面积指数 、进行生长发育规律研究和品质等级评价提供参考。
　　关键词:观赏凤梨;叶面积指数;测定方法
　　中图分类号:S68　　文献标志码:A　　文章编号:1002-1302(2008)04-0159-03
收稿日期:2008-03-04
基金项目:南京信息工程大学校科研基金(编号:20070072)。
作者简介:李永秀(1979—),女 ,甘肃武威人 ,讲师 , 主要从事作物模
型方面的研究工作。 E-mail:lyxsha@ 163.com。
　　叶片是植物进行光合作用 、蒸腾作用和合成有
机物质的主要器官 ,是地球上生物生存的基础和能
量来源 [ 1] 。叶面积指数 ,是指单位土地面积上植物
的总叶面积 ,是群体结构的重要量化指标 [ 2] 。在光
合生产过程中 ,叶面积指数不仅决定了作物光合作
用器官的面积 ,而且还影响光在作物冠层中的分布 ,
因而是决定作物冠层总光合量的重要参数[ 3] 。一
些研究已证实 ,适宜的叶面积指数有利于产量的提
高 [ 4-5] 。而对于观赏植物来说 ,叶面积大小除影响
其生长外 ,还影响其外观品质 。观赏凤梨是一种高
档的盆栽花卉 ,盆花质量标准中所规定的很多评价
指标包括冠幅 、冠高比 、株型 、叶排列情况等外观指
标都跟叶片的大小有很大的关系[ 6] 。因此 ,简便 、
快速 、准确地进行叶面积检测 ,对指导植物合理密
植 、进行群体结构调整 、精确肥水管理以达到优质或
高产的目标有着重要的参考价值。
测量和计算叶面积的方法很多 ,目前应用较多
且测定结果较准确的方法有叶面积测量仪测定法 、
冠层分析仪测定法 、光电求积仪测定法等方法 。但
这些仪器价格昂贵 , 目前还难以在生产上推广应
用 [ 7-8] 。在园艺作物上 ,前人已对叶面积简易测定
方法进行了研究 ,结果表明 ,叶片长度 、叶片宽度 、叶
片长宽积 3种性状均与叶面积呈极显著正相关关
系 ,以这些性状为自变量建立的单叶面积一元线性
回归法测定叶面积 ,测定结果准确可靠 ,与叶面积测
量仪测量结果无显著差异 [ 6] 。本试验中分别采用
叶面积仪测定法 、冠层分析仪测定法和回归方程法
测定法 3种方法测定观赏凤梨的叶面积 ,并就这 3
种方法的优缺点及适用范围进行了分析和评价 ,为
通过叶面积测定进一步进行观赏植物生物学特性及
生长发育规律研究 、品质等级评价等提供参考。
1　材料与方法
1.1　供试材料
试验于 2007年 1月在南京市蔬菜花卉研究所
试验基地的荷兰文洛型温室中进行。温室南北走
向 ,长 84m,沿东西方向共 29跨 ,每跨跨度 4 m,肩
高 4.3 m,脊高 5 m。温室内生产盆花观赏凤梨 ,供
试品种为 “新大陆 ”和 “火炬 ”, “新大陆 ”种植密度
为 8.66株 /m2 , “火炬 ”种植密度为 10.58株 /m2。
1.2　试验方法
1.2.1　LAI-2000冠层分析仪测定法　“新大陆 ”
和 “火炬”每品种各选择 5个点 ,每点测 1个冠层上
方值 A和 4个冠层下方值 B,重复 2次 。按照行栽
作物的测定方法 ,第一个 B值取在作物行上 ,第二
个 B值取在离行 1/4处 , 第三个 B值取在 2行中
间 ,第四个 B值取在离行 3/4处。
1.2.2　LI-3000叶面积仪测定法　“新大陆 ”和
“火炬 ”每品种各选择有代表性的 3株 ,将叶片从基
部剪下 ,用叶面积仪测量每片叶的面积 ,累加得到单
株叶面积 。
1.2.3　回归方程测定法　(1)“新大陆 ”和 “火炬 ”
每品种分别随机选择各种大小 、年龄的叶片 30张 ,
将其剪下 ,测量叶长 ,然后将每片叶的叶形描绘在事
先准备好的复印纸上 ,最后将叶形纸剪下称重 ,求得
—159—江苏农业科学　2008年第 4期DOI :10.15889/j.issn.1002-1302.2008.04.067
其叶面积;(2)“新大陆 ”和 “火炬 ”每品种各选择有
代表性的 3株 ,测量每片叶长 ,然后根据回归方程计
算每株的总叶面积。
1.3　不同测定方法的原理
1.3.1　LAI-2000冠层分析仪测定法原理　LAI-
2000冠层分析仪的基本原理是植被冠层叶片的数
量可通过测量光线透过冠层时被削弱的程度推导出
来 。LAI-2000法同时测量 5个角度上光的削弱 ,
测量时得到探头位于冠层上方的 5个数值和探头位
于冠层下方的 5个数值。冠层透射率的 5个数值是
由这些对应读数两两相除得来的 ,根据这 5个天顶
角的透射率 ,可计算出叶面积指数。
1.3.2　LI-3000叶面积仪测定法原理　LI-3000
叶面积仪是利用传感器扫描被测量叶片 ,确定其叶
面积。
1.3.3　回归方程测定法原理　观赏凤梨的叶片呈
剑形 ,为有规则的几何形状 。其叶片面积与叶片长
度之间存在着显著正相关关系 ,并且对于特定品种 ,
其叶片面积与长度之间的相关关系应该是固定不变
的 。因此以叶长的平方作为自变量 ,以单叶面积作
为应变量 ,建立特定品种的回归方程后 ,即可根据叶
片长度 ,运用此方程计算单株叶面积 ,再结合种植密
度 ,得到叶面积指数。回归方程的获得需要叶长和
单叶面积的数据进行回归分析 ,本研究中 ,随机选择
了不同植株上的 30片不同大小 、不同年龄的观赏凤
梨叶片 ,先测量其叶长 ,然后通过叶形纸称重法得其
单叶面积。叶形纸称重法利用以下公式计算叶片的
叶面积:叶片面积 =(1张白纸面积 ×叶形纸重)/1
张白纸重。叶形纸称重法是一种比较准确但耗时耗
力的方法 ,实际应用不多 。本研究之所以选用这种
方法 ,是为了便于与 LAI-2000冠层分析仪法和 LI
-3000叶面积仪法所得到的叶面积指数进行比较 。
2　结果与分析
2.1　LAI-2000冠层分析仪测定法的测定结果
采用 LAI-2000冠层分析仪测定所得观赏凤梨
品种 “新大陆 ”和 “火炬 ”的叶面积指数结果见表 1。
表 1　观赏凤梨叶面积指数 LAI-2000冠层分析仪测定法测定结果
凤梨品种 叶面积指数(LAI)
测点 1 测点 2 测点 3 测点 4 测点 5 平均
新大陆 3.32 3.03 3.65 3.40 2.99 3.28
火炬 6.28 6.32 6.03 6.74 6.38 6.35
2.2　LI-3000叶面积仪测定法的测定结果
用 LI-3000叶面积仪测得单株凤梨的叶面积 ,
然后根据种植密度 ,计算 LAI。叶面积指数(LAI)=
单株叶面积(m2 /株)×种植密度(株 /m2)
表 2　观赏凤梨叶面积指数 LI-3000叶面积仪测定法测定结果
凤梨品种 单株叶面积(m2 /株)
种植密度
(株 /m2) LAI
新大陆 0.380 9 8.66 3.30
火炬 0.742 6 10.58 7.86
2.3　回归方程测定法的测定结果
2.3.1　回归方程的获得　由图 1和图 2可知 , “新
大陆 ”和 “火炬 ”2个观赏凤梨品种叶长的平方与叶
片面积都存在着显著的线性相关关系 。 “新大陆 ”
品种 ,由叶长计算叶片面积的公式为:叶面积(LA)
=0.114 2×叶长平方(L2), r2 =0.946 8;“火炬”品
种 ,由叶长计算叶片面积的公式为:叶面积(LA)=
0.143 1×叶长平方(L2), r2 =0.955 5。
2.3.2　叶面积指数推算　在被测区域内选择 3株
有代表性的凤梨植株 ,测量每片叶的叶长 ,然后用前
面获得的公式计算每株的叶面积 ,再根据种植密度
算出 LAI(表 3)。
—160— 江苏农业科学　2008年第 4期
表 3　观赏凤梨叶面积指数回归方程测定法测定结果
凤梨品种 单株叶面积(m2 /株)
种植密度
(株 /m2) LAI
新大陆 0.354 1 8.66 3.07
火炬 0.599 0 10.58 6.34
2.4　3种测定方法测定结果的比较
从表 4可以看出 , “新大陆”品种 , 3种方法测定
的结果在 0.01水平上没有显著差异;而 “火炬”品
种 , LI-3000叶面积仪法与另外 2种方法的测定结
果在 0.05和 0.01水平都存在显著差异。总体上 ,
LI-3000叶面积仪法的测定结果均高于 LAI-2000
冠层分析仪法和回归方程法。
表 4　3种测定方法测定的观赏凤梨
叶面积指数(LAI)结果的比较
凤梨品种
叶面积指数(LAI)
LAI-2000冠层
分析仪法
LI-3000
叶面积仪法
回归
方程法
新大陆 3.28aA 3.30aA 3.07bA
火炬 6.35bB 7.86aA 6.34bB
　　注:同行大 、小写字母分别表示在 0.01和 0.05水平上差异
显著。
3　结论与讨论
本研究发现 ,对于温室观赏凤梨的叶面积指数 ,
LI-3000叶面积仪法的测定结果总体上高于另外 2
种方法 。 “新大陆 ”品种 , 3种方法测定的结果在
0.05水平上没有显著差异;而 “火炬”品种 , LI-3000
叶面积仪法的测定结果与另外 2种方法在 0.05和
0.01水平都存在显著差异 。
LAI-2000冠层分析仪法根据光学原理来确定
冠层的叶面积指数 ,可以直接用于群体测量 。在进
行叶片很多的大冠层分析中应用十分方便 。用该仪
器测量冠层叶面积指数 ,不需要破坏作物本身 ,因此
不会对冠层造成影响 。但是由于该仪器比较贵重 ,
一般只在科研单位中使用 ,不可能在生产中应用 。
此外 ,该仪器的操作使用虽然并不复杂 ,但还是需要
一定的培训学习 ,对操作人员的知识水平也有比较
高的要求。因此 , LAI-2000冠层分析仪法只适用
于科学研究工作。
LI-3000叶面积仪法利用传感器扫描被测量
叶片来确定其叶面积 ,测量单张或单株叶面积准确
方便 。与 LAI-2000冠层分析仪法相比 ,该仪器相
对便宜 ,操作方便 ,几乎不需要培训学习 ,对操作人
员没有太多要求 ,因此实用性和普及性比较强。但
是 ,该仪器只适合测量叶片较少的小冠层 ,而对于叶
片数量繁多的大冠层 ,则耗时耗力 ,几乎不可能完
成。此外 ,用该仪器测量叶面积 ,需要将叶片剪下 ,
因此需要破坏性取样 ,对冠层会产生一定影响。
回归方程法是根据植物叶片的几何形状 ,将其
视为一定的几何图形 ,利用叶长或叶宽等容易获得
的外观参数来计算单叶面积 。利用该方法确定叶面
积 ,不需要任何仪器设备 ,只需要一把直尺即可 ,几
乎不需要额外的花费 ,因而在实际生产中可以普遍
应用 。而且用该方法只需要测量叶长 ,不会对植株
产生破坏 。其缺点与 LI-3000叶面积仪法相似 ,即
只能适用于小冠层 ,而对于大冠层来说则几乎不可
能应用。
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