全 文 ：浙江大学学报（农业与生命科学版）　３９（３）：２６１～２６６，２０１３
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ａｇｒｉｃ．＆Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉ．）
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｊｏｕｒｎａｌｓ．ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ａｇｒ
Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｄｘｂｎｓｂ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ　 ＤＯＩ：１０．３７８５／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－９２０９．２０１２．０４．３０１
　　基金项目：国家自然科学基金资助项目（８１２０２４２４）。
＊通信作者（Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ａｕｔｈｏｒ）：张琳，Ｔｅｌ：＋８６－５７１－８８２０８４５４；Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｌｉｎ＠ｚｊｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
第一作者联系方式：卢晓萍，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙａｊｉｎｇｐｉａｏ＠１６３．ｃｏｍ
收稿日期（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ）：２０１２－０４－３０；接受日期（Ａｃｃｅｐｔｅｄ）：２０１２－０８－１２；网络出版日期（Ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ　ｏｎｌｉｎｅ）：２０１３－０５－１５
ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／３３．１２４７．Ｓ．２０１３０５１５．１６１０．００４．ｈｔｍｌ
３种小檗科植物叶片ＳＰＡＤ值与叶绿素的相关性及通径分析
卢晓萍，杨丙贤，徐婵娟，田景奎，张琳＊
（浙江大学生物医学工程系，杭州３１００２７）
摘要　阔叶十大功劳、狭叶十大功劳及南天竹同为小檗科植物，其叶片表观性状存在较大差异。为了考察上述３
种植物叶片ＳＰＡＤ值与叶绿素的相关性，运用ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿素仪和分光光度法分别测定这３种植物叶片的
叶绿素含量，并引入叶鲜质量与叶面积比（ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ａｎｄ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ，ＳＬＷ）作为叶片厚薄的特征参数；再
应用通径分析进一步探讨叶片特征参数和各叶绿素参数对ＳＰＡＤ值的直接或间接影响，最后建立ＳＰＡＤ值与叶绿
素ａ及叶绿素ｂ和总叶绿素的线性函数、二次多项式函数、指数函数及乘幂函数的拟合方程，并根据决定系数（Ｒ２）
确定最佳拟合曲线。研究表明：ＳＰＡＤ值与叶绿素含量在单位叶鲜质量表示下相关性不强，但在单位叶面积表示
下成极显著相关；通过通径分析发现在考察的各参数中对ＳＰＡＤ值影响最大的是叶绿素ａ含量，说明ＳＰＡＤ－
５０２Ｐｌｕｓ叶绿素仪有效地消除了叶片厚度等对测量结果的影响；在所建立的拟合方程中，ＳＰＡＤ值与叶绿素含量的
非线性拟合效果要优于线性，并且不同种植物的最佳数学模型各有不同。上述分析说明，利用ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿
素仪快速、无损地评估在体植物叶片的叶绿素含量是可行的。
关键词　ＳＰＡＤ值；叶绿素；相关性；通径分析；拟合方程
中图分类号　Ｑ　９４５　　　文献标志码　Ａ
Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ｔｈｒｅｅ
ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　Ｂｅｒｂｅｒｉｄａｃｅａｅ　ｌｅａｖｅｓ．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ａｇｒｉｃ．＆Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉ．），２０１３，３９（３）：２６１－２６６
ＬＵ　Ｘｉａｏｐｉｎｇ，ＹＡＮＧ　Ｂｉｎｇｘｉａｎ，ＸＵ　Ｃｈａｎｊｕａｎ，ＴＩＡＮ　Ｊｉｎｇｋｕｉ，ＺＨＡＮＧ　Ｌｉｎ＊ （Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ　３１００２７，Ｃｈｉｎａ）
Ｓｕｍｍａｒｙ　Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｈａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｆｏｒ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｓｓ　ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ
ｓｉｎｃｅ　ｉｔ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｍａｉｎ　ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔ　ｉｎ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｌｅａｖｅｓ．Ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｈａｖｅ　ｓｈｏｗｎ　ｈｉｇｈ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ，ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｂｙ　ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ．Ｐａｔｈ
ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｌｓｏ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｕｓｅｄ　ｆｏｒ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｉｒｅｃｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｎｄ　ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｅｆｆｅｃｔ　ａｍｏｎｇ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｖａｒｉａｂｌｅｓ　ａｎｄ
ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　ｖａｒｉａｂｌｅ．
　　Ｔｈｅｒｅ　ｅｘｉｓｔ　ｌａｒｇｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ｌｅａｆ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｒｅｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　Ｂｅｒｂｅｒｉｄａｃｅａｅ　ｉ．ｅ　Ｍａｈｏｎｉａ　ｂｅａｌｅｉ
（Ｆｏｒｔ．）Ｃａｒｒ．，Ｍａｈｏｎｉａ　ｆｏｒｔｕｎｅｉ （Ｌｉｎｄｌ．）Ｆｅｄｄｅ，ａｎｄ　Ｎａｎｄｉｎａ　ｄｏｍｅｓｔｉｃａ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｓｔｕｄｙ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｏｆ
ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅｓｅ　ｔｈｒｅｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ，ｔｈｅ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｍｅａｓｕｒｅｄ　ｂｙ
ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ　ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ａｓ
ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ　ｏｒ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ；ａｐａｒａｍｅｔｅｒ　ＳＬＷ （ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ａｎｄ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ），
浙江大学学报（农业与生命科学版）
ｗａｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｏ　ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｂｏｔｈ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ａｐｐａｒｅｎｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ
ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｎ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ｗｅｒｅ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂｙ　ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ　ｅｍｐｉｒｉｃａｌ
ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ａ（Ｃｈｌａ），ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｂ（Ｃｈｌｂ）ａｎｄ　ｔｏｔａｌ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ （ＴＣｈｌ）ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ａ　ｌｉｎｅａｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａ　ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ　ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ａｎ　ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ
ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａ　ｐｏｗｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｔｏ　ｃａｌｃｕｌａｔｅ　ｔｈｅ　Ｒ２　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｖａｌｕｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｆｉｔｔｉｎｇ　ｃｕｒｖｅ．
　　Ｆｏｒ　ａｌ　ｔｈｒｅｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ，ｗｈｅｎ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ａｓ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ，ｉｔ　ｓｈｏｗｅｄ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ．Ｔｈｅ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｌａ　ｔｈａｎ　Ｃｈｌｂ
ｉｎ　Ｍ．ｂｅａｌｅｉ　ａｎｄ　Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔ　ｗａｓ　ｏｐｐｏｓｉｔｅ　ｉｎ　Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ．Ｔｈｅ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ＳＬＷ　ａｎｄ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ｗａｓ　ｆｏｕｎｄ　ａｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ａｎｄ　ｗａｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｉｎ　Ｍ．ｂｅａｌｅｉ　ａｎｄ　Ｍ．
ｆｏｒｔｕｎｅｉ，ｗｈｉｃｈ　ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｃｋ　ｌｅａｖｅｓ　ｃｏｎｔａｉｎｅｄ　ｈｉｇｈｅｒ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ＳＬＷ　ｓｈｏｗｅｄ
ｈｉｇｈｅｒ　ｐｏｓｉｔｉｖｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄ（Ｃａｒ）ｔｈａｎ　Ｃｈｌａ，Ｃｈｌｂ，ＴＣｈｌ　ｉｎ　ａｌ　ｔｈｒｅｅ　ｓｐｅｃｉｅｓ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｒｅｌａｔｅｄ
ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｔｒｅｓｓ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ　ｏｆ　Ｃａｒ；Ｔｈｅ　ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｌｅｄ　ｔｏ　ｔｗｏ　ｆｏｌｄ　ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｅｓ：１）Ｔｈｅ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｌａ　ｈａｄ　ｔｈｅ
ｇｒｅａｔｅｓｔ　ｉｍｐａｃｔ　ｏｎ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ；２）Ｔｈｅ　ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ　ｃｏｕｌｄ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｅｌｉｍｉｎａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ
ｆａｃｔｏｒｓ（ｅ．ｇ．，ｌｅａｆ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）．Ａ　ｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ
ｉｎｄｉｃａｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｅｍｐｉｒｉｃａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ；ｎｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｃｈｌａ，Ｃｈｌｂ，ａｎｄ　ＴＣｈｌ　ｉｎ　Ｍ．ｂｅａｌｅｉ．
ｗｅｒｅ　ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｌｅ　ｔｈｅ　ｐｏｗｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｃｈｌａ，ＴＣｈｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ　ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　ｏｆ
Ｃｈｌｂ　ｉｎ　Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ　ａｎｄ　Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ　ｗｅｒｅ　ｏｂｓｅｒｖｅｄ．
　　Ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ａｎｄ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｏｆ　Ｂｅｒｂｅｒｉｄａｃｅａｅ
ｉｎｄｉｃａｔｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ｃａｎ　ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ　ｒｅｆｌｅｃｔ　ｔｈｅ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｈｉｇｈｅｒ　ｐｌａｎｔ　ｌｅａｖｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ
ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ　ｃａｎ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｅｌｉｍｉｎａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｍｐａｃｔ　ｆａｃｔｏｒｓ，ｓｏ　ｗｅ　ｐｒｏｐｏｓｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ
ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ　ｃａｎ　ｂｅ　ｒｅｆｅｒｒｅｄ　ａｓ　ａ　ｆａｓｔ　ａｎｄ　ｎｏｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｖａｌｕａｔｅ　ｔｈｅ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ
ＳＰＡＤ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｃｕｒｖｅｓ　ｓｈａｌ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｂｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄ　ａｓ　ｎｏｎ－ｌｉｎｅａｒ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ；ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ；ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ；ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｅｍｐｉｒｉｃａｌ　ｅｑｕａｔｉｏｎ
　　叶绿素是高等植物叶片的主要光合色素，其含
量的测定对植物的光合生理与逆境生理具有重要意
义。目前一般采用分光光度计法［１－４］测定植物叶绿
素的含量，但该法操作繁琐，耗时长，对植物叶片有
损伤，并且不适用于所有的场合。２０世纪８０年代，
日本美能达公司开发了一种便携式的ＳＰＡＤ叶绿
素仪，它利用叶绿素的光谱吸收峰在蓝色区域
（４００～５００ｎｍ）和红色区域（６００～７００ｎｍ）的特性，通
过发射６５０ｎｍ的红色光和９４０ｎｍ的红外光，并根据
透射比计算得到的一种与叶片内叶绿素含量相对应
的参数ＳＰＡＤ值。Ｍａｒｋｗｅｌ等［１］使用ＳＰＡＤ－５０２叶
绿素仪建立大豆和玉米叶绿素含量的指数预测模型，
其相关指数达０．９４。Ｕｄｄｌｉｎｇ等［２］评估了桦木、小麦
和土豆叶片叶绿素含量与ＳＰＡＤ值之间的关系，发现
在单位叶面积表示下，桦木和小麦的相关性高，约为
０．９；而土豆的只有０．５。Ｙａｍａｍｏｔｏ等［３］研究发现叶
干质量与叶面积的比值对ＳＰＡＤ值影响很大，通过
对该值修正后，回归曲线的线性相关系数显著提高。
此外，黄瓜［４］、扁樱桃［５］和拟南芥［６］的实验也证明
ＳＰＡＤ值与叶绿素含量具有高度一致性。
　　通径分析是数量遗传学家Ｓｅｗａｌ　Ｗｒｉｇｈｔ于
１９２１年提出的，并经遗传育种学者不断改进和完善
形成的一种多元统计技术，可用于分析多个自变量
与因变量之间的直接效应与间接效应［７］。文献［８］
表明利用ＳＰＳＳ的线性回归分析方法可以快速简便
地计算通径系数。本研究拟分析３种表观性状差异
较大的小檗科植物叶片的叶绿素含量与ＳＰＡＤ值
的相关性，并应用通径分析探讨叶片表观特性和各
叶绿素参数对ＳＰＡＤ值的直接和间接影响，再根据
决定系数确定这些植物叶片的最佳拟合方程，为
ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿素仪活体测定叶绿素含量提供
参考。
１　材料和方法
１．１　材料
　　 阔 叶 十 大 功 劳 ［Ｍａｈｏｎｉａ　ｂｅａｌｅｉ （Ｆｏｒｔ．）
Ｃａｒｒ．］、狭叶十大功劳［Ｍａｈｏｎｉａ　ｆｏｒｔｕｎｅｉ（Ｌｉｎｄｌ．）
Ｆｅｄｄｅ．］和南天竹（Ｎａｎｄｉｎａ　ｄｏｍｅｓｔｉｃａ）的叶片采自
浙江大学紫金港校区苗圃，经浙江大学生物医学工
程与仪器科学学院张琳副教授鉴定为小檗科植物，
采收时间为２０１２年３月。
２６２ 第３　９卷　
卢晓萍，等：３种小檗科植物叶片ＳＰＡＤ值与叶绿素的相关性及通径分析
１．２　方法
　　ＳＰＡＤ值采用美能达的ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿素
仪测定。在采集前，随机选取５０个叶片进行ＳＰＡＤ
值测量，每叶片至少采１５个点，避开叶脉，取其平均
值，根据叶面积的不同，可适当增加某些叶片的
ＳＰＡＤ采集点。将选取的５０片叶根据ＳＰＡＤ值大
小分为１５组，求得该１５组的均值，作为相关性与通
径分析的数据。
　　叶绿素含量测定用９５％乙醇提取法［６］，在６６５、
６４９和４７０ｎｍ下测定提取液的吸光值，计算光合色
素的质量浓度，再根据计算值换算成单位叶鲜质量
（ｍｇ／ｇ）和单位叶面积（ｇ／ｍ２）的叶绿素含量。
　　光合色素的计算公式为：
　　ρＣｈｌａ＝１３．９５Ａ６６５－６．８８Ａ６４９；
　　ρＣｈｌｂ＝２４．９６Ａ６４９－７．３２Ａ６６５；
　　ρＣａｒ＝（１　０００Ａ４７０－２．０５ρＣｈｌａ－１１４．８ρＣｈｌｂ）／２４５；
　　ρＴＣｈｌ＝ρＣｈｌａ＋ρＣｈｌｂ．
１．３　数据处理与统计方法
　　数据处理及通径分析运用ＳＰＳＳ　１６．０的相关性
分析和多元统计分析模块、Ｅｘｃｅｌ等软件完成．
２　结果与分析
２．１　ＳＰＡＤ值与叶绿素的相关性分析
　　阔叶十大功劳、狭叶十大功劳和南天竹叶片的
ＳＰＡＤ值与叶绿素含量关系见图１。从相关性分析
结果（表１）可知，用单位叶面积表示的叶绿素含量
与ＳＰＡＤ值的相关性明显高于其用单位叶鲜质量
表示，并且用单位叶面积表示时，３种植物的ＳＰＡＤ
值与叶绿素ａ（Ｃｈｌａ）、叶绿素ｂ（Ｃｈｌｂ）、类胡萝卜素
（Ｃａｒ）和总叶绿素（ＴＣｈｌ）含量都呈极显著相关。阔
叶十大功劳与狭叶十大功劳中Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ、ＴＣｈｌ含
量与ＳＰＡＤ值的相关程度是Ｃｈｌａ＞ＴＣｈｌ＞Ｃｈｌｂ，而
在南天竹中，则为Ｃｈｌｂ＞ＴＣｈｌ＞Ｃｈｌａ。将３种叶片
的数据合在一起分析的结果与阔叶十大功劳和狭叶
十大功劳的分析结果基本一致。说明ＳＰＡＤ值较
好地反映了阔叶十大功劳、狭叶十大功劳和南天竹
叶片的叶绿素含量。
　　Ｙａｍａｍｏｔｏ等［３］研究表明叶片的表观性状会对
ＳＰＡＤ值的评估产生重要影响。本研究采用叶鲜质
量与叶面积的比值（ｒａｔｉｏ　ｏｆ　ｌｅａｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ　ａｎｄ　ｌｅａｆ
ａｒｅａ，ＳＬＷ）作为叶片厚薄的特征参数，３种植物中
阔叶十大功劳叶片为厚革质，狭叶十大功劳叶片为
革质，南天竹叶片为革质，但较狭叶十大功劳薄，从
表１中可知，ＳＬＷ 值越大叶片越厚。通过相关性分
析发现ＳＬＷ 与ＳＰＡＤ值呈正相关，在阔叶十大功
劳与狭叶十大功劳中达显著水平，而在总体分析时，
更是达极显著水平。
２．２　各参数指标对ＳＰＡＤ值的通径分析
　　 为了进一步探讨 ＳＬＷ、Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ、Ｃａｒ对
ＳＰＡＤ值的影响，对其进行通径分析，并采用ＳＰＳＳ
中的多元线性逐步回归分析方法计算通径系数。通
过决定系数计算得到的剩余因子ｅ≥０．２６５，说明存
在影响较大的因素，有待进一步研究。各参数指标对
ＳＰＡＤ值的通径分析结果见表２。在进行阔叶十大
功劳的多元逐步线性回归分析中，剔除了ＳＬＷ和
Ｃｈｌｂ，Ｃｈｌａ对ＳＰＡＤ值的直接通径系数为１．３３４，并
通过Ｃａｒ产生负向间接效应。Ｃａｒ对ＳＰＡＤ值的直
Ａ：总叶绿素单位叶面积含量；Ｂ：总叶绿素单位叶鲜质量含量。
Ａ：Ｔｏｔａｌ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ；Ｂ：Ｔｏｔａｌ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ　ｐｅｒ　ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ｆｒｅｓｈ　ｍａｓｓ．
图１　阔叶十大功劳、狭叶十大功劳及南天竹的总叶绿素含量与ＳＰＡＤ值的关系
Ｆｉｇ．１　Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｏｔａｌ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅｓ　ｆｏｒ　Ｍ．ｂｅａｌｅｉ，Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ　ａｎｄ　Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ
３６２　第３期
浙江大学学报（农业与生命科学版）
表１　叶绿素含量及其与ＳＰＡＤ值的相关性
Ｔａｂｌｅ　１　Ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｔｓ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅ
植物种类
Ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ
ＳＰＡＤ　 ＳＬＷ
光合色素单位叶面积含量
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ
ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ（ｇ／ｍ２）
Ｃｈｌａ　 Ｃｈｌｂ　 Ｃａｒ　 ＴＣｈｌ
光合色素单位叶鲜质量含量
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ
ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ｆｒｅａｈ　ｍａｓｓ（ｍｇ／ｇ）
Ｃｈｌａ　 Ｃｈｌｂ　 Ｃａｒ　 ＴＣｈｌ
阔叶十大功劳
Ｍ．ｂｅａｌｅｉ
８０．４±
９．４
３３０．９４３±
４７．８０１
０．３５４±
０．０９５
０．１２０±
０．０３２
０．０８８±
０．０１６
０．４７４±
０．１２６
１．０６３±
０．２１６
０．３６１±
０．０７５
０．２６３±
０．０２２
１．４２４±
０．２８９
相关性
ｒ
０．５７２＊ ０．９３５＊＊ ０．９１１＊＊ ０．６８７＊＊ ０．９３３＊＊ ０．９０１＊＊ ０．８１５＊＊ ０．５６３＊ ０．８８４＊＊
狭叶十大功劳
Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ
５５．９±
５．２
２０２．８８０±
２６．６２６
０．２４５±
０．０３０
０．０９４±
０．０１３
０．０６９±
０．０１０
０．３３９±
０．０４３
１．２１９±
０．１６６
０．４７３±
０．０８６
０．３４０±
０．０３０
１．６９２±
０．２５１
相关性
ｒ
０．６４３＊＊ ０．８６９＊＊ ０．７７０＊＊ ０．８４８＊＊ ０．８５１＊＊ －０．１７４　 ０．１５５　 ０．４６５　 ０．１６９
南天竹
Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ
４９．５±
８．９
１３３．３１４±
７．５８５
０．１５０±
０．０１３
０．０４６±
０．０１１
０．０３９±
０．００５
０．１９６±
０．０２３
１．１２８±
０．０９６
０．３４４±
０．０８３
０．５２９±
０．０３４
１．４７２±
０．１７７
相关性
ｒ
０．０８４　 ０．９０４＊＊ ０．９４６＊＊ ０．７２６＊＊ ０．９３８＊＊ ０．８３７＊＊ ０．９１５＊＊ ０．７７８＊＊ ０．８８１＊＊
总体相关性
ｒｆｏｒ　ａｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ
０．８７９＊＊ ０．９０３＊＊ ０．８６３＊＊ ０．８３８＊＊ ０．８９８＊＊ ０．０９５　 ０．１７３ －０．２３７　 ０．１２７
　　ｎ＝１５；＊和＊＊分别表示在Ｐ＜０．０５和Ｐ＜０．０１水平差异有统计学意义。
　　ｎ＝１５；＊，＊＊ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ａｔ　ｔｈｅ　０．０５ａｎｄ　０．０１ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
接通径系数为－０．４６３，通过Ｃｈｌａ产生的正向间接效
应值为１．１５０，其正向间接效应大于直接效应，故而
Ｃａｒ对ＳＰＡＤ值的作用主要是通过Ｃｈｌａ产生的。在
进行狭叶十大功劳的多元逐步线性回归分析中，剔除
了Ｃｈｌｂ和Ｃａｒ，ＳＬＷ对ＳＰＡＤ值的直接通径系数为
０．３１１，并通过 Ｃｈｌａ产生正向间接效应。Ｃｈｌａ对
ＳＰＡＤ值的直接通径系数为０．７２７，并通过ＳＬＷ产生
的正向间接效应。在进行南天竹的多元逐步线性回
归分析中，剔除了ＳＬＷ、Ｃｈｌａ、Ｃａｒ，只剩下 Ｃｈｌｂ对
ＳＰＡＤ的影响。在进行总体的多元逐步线性回归分
析中，剔除了Ｃｈｌｂ和Ｃａｒ，Ｃｈｌａ对ＳＰＡＤ值的直接通
径系数为０．５９４，并通过ＳＬＷ产生正向间接效应。
２．３　ＳＰＡＤ值与叶绿素含量的最佳拟合方程
　　为建立ＳＰＡＤ值与叶绿素含量的最佳函数关
系，对各指标进行线性函数、二次多项式函数、指数
函数和幂函数的回归分析，并通过决定系数（Ｒ２）确
定最佳拟合方程（表３）。通过对表３分析发现，阔
叶十大功劳中Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ和ＴＣｈｌ的最佳数学模型
为指数函数；狭叶十大功劳和南天竹中Ｃｈｌａ、ＴＣｈｌ
的最佳数学模型为乘幂函数，而Ｃｈｌｂ的最佳数学模
型为二次多项式函数；总体分析中 Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ和
ＴＣｈｌ的最佳数学模型都为二次多项式函数。
表２　各参数指标对ＳＰＡＤ值的通径分析
Ｔａｂｌｅ　２　Ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔｈｅ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ａｎｄ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅ
植物种类
Ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ
光合指标
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｉｎｄｅｘｅｓ
相关系数
Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ
ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ
直接作用
Ｄｉｒｅｃｔ
ｅｆｆｅｃｔ
间接作用总和
Ｓｕｍ　ｏｆ
ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｅｆｆｅｃｔ
间接作用
Ｉｎｄｉｒｅｃｔ　ｅｆｆｅｃｔ
ＳＬＷ　 Ｃｈｌａ　 Ｃａｒ
阔叶十大功劳
Ｍ．ｂｅａｌｅｉ
Ｃｈｌａ　 ０．９３５　 １．３３４ －０．３９９ －０．３９９
Ｃａｒ　 ０．６８７ －０．４６３　 １．１５０　 １．１５０
狭叶十大功劳
Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ

ＳＬＷ　 ０．６４３　 ０．３１１　 ０．３３２　 ０．３３２
Ｃｈｌａ　 ０．８６９　 ０．７２７　 ０．１４２　 ０．１４２
南天竹
Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ

Ｃｈｌｂ　 ０．９４６　 ０．９４６
总体
Ａｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ

ＳＬＷ　 ０．８７９　 ０．３４０　 ０．５３９　 ０．５３９
Ｃｈｌａ　 ０．９０３　 ０．５９４　 ０．３０９　 ０．３０９
４６２ 第３　９卷　
卢晓萍，等：３种小檗科植物叶片ＳＰＡＤ值与叶绿素的相关性及通径分析
表３　ＳＰＡＤ值与叶绿素含量的数学模型
Ｔａｂｌｅ　３　Ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅ
植物种类
Ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ
光合色素
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ
ｐｉｇｍｅｎｔｓ
线性函数　
Ｌｉｎｅａｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　
二次多项式函数　
Ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ　ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｓ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　
指数函数　
Ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　
幂函数　
Ｐｏｗｅｒ　ｆｕｎｃｔｉｏｎ　
Ｃｈｌａ
ｙ＝０．００９　５ｘ－０．４０７　７
Ｒ２＝０．８７５　１
ｙ＝０．０００　２ｘ２－０．０１６　２ｘ＋０．５１１　５
Ｒ２＝０．９３６　９
ｙ＝０．０２４　９ｅ０．０３２　５ｘ
Ｒ２＝０．９５５　２
ｙ＝１×１０－５　ｘ２．３０６　５
Ｒ２＝０．９４１　８
阔叶十大功劳
Ｍ．ｂｅａｌｅｉ
Ｃｈｌｂ
ｙ＝０．００３　１ｘ－０．１２５　６
Ｒ２＝０．８２９　１
ｙ＝６×１０－５　ｘ２－０．００６　２ｘ＋０．２０６　６
Ｒ２＝０．９０２　８
ｙ＝０．０１０　５ｅ０．０２９　８ｘ
Ｒ２＝０．９０７　７
ｙ＝１×１０－５　ｘ２．０９５　１
Ｒ２＝０．８７９　０
ＴＣｈｌ
ｙ＝０．０５１　２ｘ－０．５３３　９
Ｒ２＝０．８７０　１
ｙ＝０．０００　２ｘ２－０．０２２　３ｘ＋０．７１４　７
Ｒ２＝０．９３４　９
ｙ＝０．０３５　３ｅ０．０３１　８ｘ
Ｒ２＝０．９５１　１
ｙ＝２×１０－５　ｘ２．２５２　３
Ｒ２＝０．９３３　９
Ｃｈｌａ
ｙ＝０．００５ｘ－０．０３２　９
Ｒ２＝０．７５５　６
ｙ＝３×１０－５　ｘ２＋０．００１　２ｘ＋０．０７３　９
Ｒ２＝０．７５６　４
ｙ＝０．０７８　５ｅ０．０２０　３ｘ
Ｒ２＝０．７５５　６
ｙ＝０．００２　５ｘ１．１３９　５
Ｒ２

＝０．７５６　８
狭叶十大功劳
Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ
Ｃｈｌｂ
ｙ＝０．００２ｘ－０．０１７　５
Ｒ２＝０．５９３　６
ｙ＝７×１０－５　ｘ２＋０．０１０　１ｘ－０．２４４　７
Ｒ２＝０．６１２　１
ｙ＝０．０２７　６ｅ０．０２１　８ｘ
Ｒ２＝０．５９２　３
ｙ＝０．０００　６ｘ１．２３７　８
Ｒ２＝０．６０５　９
ＴＣｈｌ
ｙ＝０．００７ｘ－０．０５０　６
Ｒ２＝０．７２４　８
ｙ＝４×１０－５　ｘ２＋０．０１１　８ｘ－０．１８６　８
Ｒ２＝０．７２５　５
ｙ＝０．１０６ｅ０．０２０　７ｘ
Ｒ２＝０．７２３　５
ｙ＝０．００３　１ｘ１．１６６　７
Ｒ２＝０．７２９　３
Ｃｈｌａ
ｙ＝０．００１　３ｘ＋０．０８６
Ｒ２＝０．８１６　７
ｙ＝２×１０－５　ｘ２＋０．００３　４ｘ＋０．０３８　２
Ｒ２＝０．８２９　７
ｙ＝０．０９６　８ｅ０．００８　８ｘ
Ｒ２＝０．８３１　３
ｙ＝０．０２９　７ｘ０．４１６　６
Ｒ２

＝０．８４５　６
南天竹
Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ
Ｃｈｌｂ
ｙ＝０．００１　２ｘ－０．０１２　６
Ｒ２＝０．８９４　８
ｙ＝２×１０－６　ｘ２＋０．００３　５ｘ－０．０６７
Ｒ２＝０．９１７　２
ｙ＝０．０１０　６ｅ０．０２８　８ｘ
Ｒ２＝０．８７２　８
ｙ＝０．０００　２ｘ１．３７１　３
Ｒ２＝０．８９９　８
ＴＣｈｌ
ｙ＝０．００２　５ｘ＋０．０７３　２
Ｒ２＝０．８８０　３
ｙ＝５×１０－５　ｘ２＋０．００７ｘ－０．０３０　７
Ｒ２＝０．８９８　５
ｙ＝０．１０１　６ｅ０．０１３　１ｘ
Ｒ２＝０．８９０　４
ｙ＝０．０１７　４ｘ０．６２１　４
Ｒ２＝０．９１０　０
Ｃｈｌａ
ｙ＝０．００５　９ｘ－０．１１４　４
Ｒ２＝０．８１５　４
ｙ＝８×１０－５　ｘ２－０．００４　５ｘ＋０．２０３　９
Ｒ２＝０．８５１　１
ｙ＝０．０５７　４ｅ０．０２２　５ｘ
Ｒ２＝０．７９９　４
ｙ＝０．０００　９ｘ１．３６７　１
Ｒ２

＝０．７７７　４
总体
Ａｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ
Ｃｈｌｂ
ｙ＝０．００２　１ｘ－０．０４０　９
Ｒ２＝０．７４５　２
ｙ＝２×１０－６　ｘ２＋０．００１　７ｘ－０．０３１　１
Ｒ２＝０．７４５　５
ｙ＝０．０１５　８ｅ０．０２５　８ｘ
Ｒ２＝０．６９６　５
ｙ＝１×１０－４　ｘ１．６３３　１
Ｒ２＝０．７３７　１
ＴＣｈｌ
ｙ＝０．００７　９ｘ－０．１５５　７
Ｒ２＝０．８０６　３
ｙ＝８×１０－５　ｘ２－０．００２　８ｘ＋０．１７２　６
Ｒ２＝０．８２６　９
ｙ＝０．０７３　８ｅ０．０２３　２ｘ
Ｒ２＝０．７８２　４
ｙ＝０．０００　９ｘ１．４２３　１
Ｒ２＝０．７７７　４
３　讨论
　　在分析的４种参数（ＳＬＷ、Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ、Ｃａｒ）中，
对ＳＰＡＤ值影响最大的是Ｃｈｌａ，这可能与Ｃｈｌａ含
量较高及ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿素仪的发射光为６５０
ｎｍ的红光有关。ＳＬＷ与Ｃａｒ的含量也会对ＳＰＡＤ
值产生影响，但影响不明显，这说明在 ＳＰＡＤ－
５０２Ｐｌｕｓ叶绿素仪中参考波长９４０ｎｍ，有效地消除
了叶片厚度等方面对测量结果的影响。进一步考察
ＳＬＷ 与叶绿素各参数的相关性（表４）可发现，ＳＬＷ
与叶绿素含量（单位叶面积表示）呈正相关，在阔叶
十大功劳及总体中达极显著水平，说明在考察的３
种小檗科植物叶片中厚叶片的叶绿素含量相对较
高。在这３种植物中ＳＬＷ 与Ｃａｒ的相关性明显高
于Ｃｈｌａ、Ｃｈｌｂ和ＴＣｈｌ，叶片越厚其体内类胡萝卜素
的含量越高，这可能与类胡萝卜素的抗逆性有关，需
要进一步的研究证明。
　　研究ＳＰＡＤ值与叶绿素含量的最佳函数模型
发现，３种植物的最佳拟合方程为非线性，但是不同
植物各有不同，阔叶十大功劳的最佳拟合方程为指
数函数；狭叶十大功劳和南天竹中Ｃｈｌａ和ＴＣｈｌ的
最佳拟合方程为乘幂函数，而Ｃｈｌｂ和总体的最佳拟
合方程为多项式函数。ＳＰＡＤ值与叶绿素含量的非
线性关系已被大量研究工作者验证并阐述［１－２，１０－１１］。
如Ｒｉｃｈｔｅｒ和Ｆｕｋｓｈａｎｓｋｙ［１１］研究发现叶绿素的不
均匀分布会降低在体叶片的吸光度，而光源的多元
散射效应会造成吸光度的增强；而 Ｕｄｄｌｉｎｇ等［２］进
一步研究发现叶绿素的不均匀分布在解释这种非线
性上起着更为重要的作用。在通径分析中也发现存
在影响较大的因素有待进一步研究，而这些因素应
该与叶绿素的不均匀分布和叶片表面的光反射、散
射效应及ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ发射光源中的微分散射
有关。
５６２　第３期
浙江大学学报（农业与生命科学版）
表４　ＳＬＷ与叶绿素含量的相关性
Ｔａｂｌｅ　４　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ＳＬＷ　ａｎｄ　ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ
植物种类
Ｐｌａｎｔ　ｓｐｅｃｉｅｓ
光合色素单位叶面积含量
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ
ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ａｒｅａ（ｇ／ｍ２）
Ｃｈｌａ　 Ｃｈｌｂ　 Ｃａｒ　 ＴＣｈｌ
光合色素单位叶鲜质量含量
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ　ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ
ｕｎｉｔ　ｌｅａｆ　ｆｒｅａｈ　ｍａｓｓ（ｍｇ／ｇ）
Ｃｈｌａ　 Ｃｈｌｂ　 Ｃａｒ　 ＴＣｈｌ
阔叶十大功劳
Ｍ．ｂｅａｌｅｉ
０．７６３＊＊ ０．７０４＊＊ ０．９０５＊＊ ０．７５１＊＊ ０．３２０　 ０．２２６　 ０．３４５　 ０．２９７
狭叶十大功劳
Ｍ．ｆｏｒｔｕｎｅｉ
０．４５７　 ０．１８８　 ０．８０２＊＊ ０．３７９ －０．５４０＊ －０．５８３＊ ０．１４６ －０．５５８＊
南天竹
Ｎ．ｄｏｍｅｓｔｉｃａ
０．２９０ －０．００２　 ０．４２９　 ０．１５９ －０．３４８ －０．２０７　 ０．０４５ －０．２８５
总体
Ａｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ
０．９０７＊＊ ０．８４７＊＊ ０．９２８＊＊ ０．８９６＊＊ －０．１８０ －０．０４６ －０．３６８＊ －０．１３６
　　＊和＊＊分别表示在Ｐ＜０．０５和Ｐ＜０．０１水平差异有统计学意义。
　　＊，＊＊ｉｎｄｉｃａｔｅ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｙ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ａｔ　ｔｈｅ　０．０５ａｎｄ　０．０１ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ　ｌｅｖｅｌｓ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．
　　以上所述，在考察的３种小檗科植物叶片中，
ＳＰＡＤ值与叶绿素含量（用单位叶面积表示）具有极
显著相关性，ＳＰＡＤ值能准确反映叶片中的叶绿素
含量；进一步的通径分析发现，ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿
素仪有效地的消除了叶片厚度等对测量结果的影
响，对ＳＰＡＤ值影响最大的是Ｃｈｌａ含量；根据获得
非线性的拟合方程能够快速、准确地估测出阔叶十
大功劳、狭叶十大功劳和南天竹叶片中的叶绿素含
量。本研究说明利用ＳＰＡＤ－５０２Ｐｌｕｓ叶绿素仪快
速、无损地评估在体植物叶片的叶绿素含量是可
行的。
Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ：
［１］　Ｍａｒｋｗｅｌ　Ｊ，Ｏｓｔｅｒｍａｎ　Ｊ　Ｃ，Ｍｉｔｃｈｅｌ　Ｊ　Ｌ．Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ
Ｍｉｎｏｌｔａ　ＳＰＡＤ－５０２ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ．Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，１９９５，４６（３）：４６７－４７２．
［２］　Ｕｄｄｌｉｎｇ　Ｊ，Ｇｅｌａｎｇ－Ａｌｆｒｅｄｓｓｏｎ　Ｊ，Ｐｉｋｋｉ　Ｋ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｖａｌｕａｔｉｎｇ
ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ
ＳＰＡＤ－５０２ ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ　ｒｅａｄｉｎｇｓ． Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ
Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００７，９１（１）：３７－４６．
［３］　Ｙａｍａｍｏｔｏ　Ａ，Ｎａｋａｍｕｒａ　Ｔ， Ａｄｕ－Ｇｙａｍｆｉ　Ｊ　Ｊ，ｅｔ　ａｌ．
Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　ｌｅａｖｅｓ　ｏｆ
ｓｏｒｇｈｕｍ　ａｎｄ　ｐｉｇｅｏｎｐｅａ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｂｙ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｎｄ
ｂｙ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｍｅｔｅｒ （ＳＰＡＤ－５０２）．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ
Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ，２００２，２５（１０）：２２９５－２３０１．
［４］　Ｃｈｏ　Ｙ　Ｙ，Ｏｈ　Ｓ，Ｏｈ　Ｍ　Ｍ，ｅｔ　ａｌ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ　ｌｅａｆ
ａｒｅａ，ｆｒｅｓｈ　ｗｅｉｇｈｔ，ａｎｄ　ｄｒｙ　ｗｅｉｇｈｔ　ｏｆ　ｈｙｄｒｏｐｏｎｉｃａｌｙ　ｇｒｏｗｎ
ｃｕｃｕｍｂｅｒｓ（Ｃｕｃｕｍｉｓ　ｓａｔｉｖｕｓ　Ｌ．）ｕｓｉｎｇ　ｌｅａｆ　ｌｅｎｇｔｈ，ｗｉｄｔｈ，
ａｎｄ　ＳＰＡＤ　ｖａｌｕｅ．Ｓｃｉｅｎｔｉａ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ，２００７，１１１（４）：
３３０－３３４．
［５］　Ｍｉｅｌｋｅ　Ｍ　Ｓ，Ｓｃｈａｆｆｅｒ　Ｂ，Ｌｉ　Ｃ．Ｕｓｅ　ｏｆ　ａ　ＳＰＡＤ　ｍｅｔｅｒ　ｔｏ
ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｉｎ　Ｅｕｇｅｎｉａ　ｕｎｉｆｌｏｒａ　Ｌ．ｌｅａｖｅｓ　ａｓ
ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ　ｌｉｇｈｔ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｓｏｉｌ　ｆｌｏｏｄｉｎｇ．
Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃａ，２０１０，４８（３）：３３２－３３８．
［６］　Ｌｉｎｇ　Ｑ　Ｈ，Ｈｕａｎｇ　Ｗ　Ｈ，Ｊａｒｖｉｓ　Ｐ．Ｕｓｅ　ｏｆ　ａ　ＳＰＡＤ－５０２ｍｅｔｅｒ
ｔｏ　ｍｅａｓｕｒｅ　ｌｅａｆ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ
ｔｈａｌｉａｎａ．Ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２０１１，１０８（１）：８９－８９．
［７］　何风华，李明辉．Ｅｘｃｅｌ在通径分析中的应用．中国卫生统
计，２００５，２２（５）：３３１－３３２．
Ｈｅ　Ｆ　Ｈ，Ｌｉ　Ｍ　Ｈ．Ｅｘｃｅｌ　ｉｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ．
Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅａｌｔｈ　Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ，２００５，２２（５）：３３１－３３２．
（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）
［８］　杜家菊，陈志伟，使用ＳＰＳＳ线性回归实现通径分析的方法．
生物学通报，２０１０，４５（２）：４－６．
Ｄｕ　Ｊ　Ｊ，Ｃｈｅｎ　Ｚ　Ｗ．Ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｐａｔｈ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｗｉｔｈ　ＳＰＳＳ　ｌｉｎｅａｒ
ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ．Ｂｕｌｌｅｔｉｎ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｙ，２０１０，４５（２）：４－６．（ｉｎ
Ｃｈｉｎｅｓｅ　ｗｉｔｈ　Ｅｎｇｌｉｓｈ　ａｂｓｔｒａｃｔ）
［９］　高俊凤。植物生理学实验指导。北京：高等教育出版社，
１９９５：７４－７７．
Ｇａｏ　Ｊ　Ｆ。Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　Ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｆｏｒ　Ｐｌａｎｔ　Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ．
Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｈｉｇｈｅｒ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｐｒｅｓｓ，１９９５：７４－７７．（ｉｎ　Ｃｈｉｎｅｓｅ）
［１０］　Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ　Ａ　Ｄ，Ｄｕｉｇａｎ　Ｓ　Ｐ，Ｂｅｒｌｙｎ　Ｇ　Ｐ．Ａｎ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ
ｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ｔｏ　ｅｓｔｉｍａｔｅ　ｆｏｌｉａｒ　ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ．
Ｎｅｗ　Ｐｈｙｔｏｌｏｇｉｓｔ，２００２，１５３（１）：１８５－１９４．
［１１］　Ｒｉｃｈｔｅｒ　Ｔ，Ｆｕｋｓｈａｎｓｋｙ　Ｌ．Ｏｐｔｉｃｓ　ｏｆ　ａ　ｂｉｆａｃｉａｌ　ｌｅａｆ：２．ｌｉｇｈｔ
ｒｅｇｉｍｅ　ａｓ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｌｅａｆ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｌｉｇｈｔ　ｓｏｕｒｃｅ．
Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌｏｇｙ，１９９６，６３（４）：５１７－５２７．
６６２ 第３　９卷