叶面积测量的重要性以及叶面积测定方法

叶片是植物体进行光合作用、呼吸作用以及蒸腾作用等植物生理过程的重要器官。叶片作为植物生态系统与大气接触的主要界面之一,受光照、温度、水分和养分等外界环境条件的影响,呈现出长期或短期的波动变化,对叶际(phyllosphere)生物有一定的影响,对指导农业生产和促进生态学发展都具有重要意义,近年来其研究逐渐成为国际热点。叶面积是植物研究中的一个常用指标,叶面积的大小决定着光合有效辐射(photosynthetically active radiation, PAR)的大小,与干物质产量和地上净初级生产力有密切关系,反映了植物对其地理分布和养分条件等外界因素的适应策略。现今国际上一些热点研究问题,如功能性状(functional traits)的研究,基于土壤—植物—大气连续体(Soil—Plant—AtmosphereContinu-um,SPAC)等的生态系统碳、水循环和热交换研究,以及BIOME—BGC生物地球化学模型和LPJ—DGVM全球动态植被模型等生态系统模型研究,都将叶面积以及相关的比叶面积(specific leaf area,SLA)和叶面积指数(leaf area index, LAI)作为估算植物特征参数模型输入或输出的重要参数或衡量指标。可见,叶面积的测定十分重要。

以往有关叶面积测定方法已有大量报道,传统的测定方法多为离体测定,在一定程度上对叶片造成破坏,且过程耗时、设备一般较昂贵。近年来,一些学者在叶面积无损测定方面也开展了不少研究,然而这些研究大多利用图像处理软件进行测定,涉及较复杂的处理步骤,不利于测定方法的推广和应用。因此,省时、便捷、准确、无损的叶面积测定方法更符合未来研究工作的需要。大量研究表明,叶长、叶宽、叶重和叶柄长等叶形态指标均与叶面积显著相关,这为叶面积无损测定的实现提供了可能。通过模型拟合建立适用于实地测量的叶面积无损测定方法,可实现对同一叶片的连续测量,对促进叶片生长、发育等动态的研究,特别是对一些低植物密度的植物研究有重要作用。便携式叶面积测定仪和活体叶面积测定仪是测定叶面积的主要仪器，也是当前叶面积测定市场最为主流的两款仪器。

活体叶面积测定仪测定叶片面积时非常方便，其对叶片没有任何大小、颜色、水分含量等的要求，能够测定任何大小的叶片。 如芭蕉叶是我们周围比较大的植物叶片，一般的测量方法要么不能测定，要么测定精确度很低。而活体叶面积测定仪却能够轻松解决这一问题。活体叶面积测定仪有两种测定方式：手动方法和自动方式。其中自动方式时直接合上发光板盖就可以得到面积测量的值。活体叶面积测定仪是叶面积测量仪中使用最为广泛的仪器，但该仪器的价格相较于其他面积仪，比较高。而便携式叶面积测定仪价格相对较低，使用方法而且携带也非常方便。但是便携式叶面积测定仪最大的缺点是精确度不高，如果测量要求只需粗略估计叶片面积，我们可以选择便携式叶面积测定仪。

叶面积作为植物研究中最广泛的应用指标之一,其普遍性和重要性使其研究价值日益提升。因此，关于叶面积的精确测定以及快速测定，研究之路还源远流长。而叶面积测定的相关科学仪器，也有大展身手的机会。