掃描儀在測(cè)定豚草葉面積時(shí)優(yōu)于葉面積儀
掃描儀在測(cè)定豚草葉面積時(shí)優(yōu)于葉面積儀
葉片是植物進(jìn)行光合作用、蒸騰作用和合成有機(jī)物質(zhì)的主要器官,其大小對(duì)光能利用、水分蒸發(fā)、干物質(zhì)積累等生理過(guò)程有著顯著的影響。測(cè)定葉面積的方法多種多樣,主要有九宮格法、系數(shù)法、稱(chēng)重法、葉面積儀法、掃描儀法、數(shù)碼相機(jī)分析法等。豚草是菊科豚草屬的一種1年生惡性雜草,在我國(guó)已經(jīng)蔓延到20多個(gè)省,對(duì)生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人類(lèi)健康造成巨大危害。因此對(duì)豚草進(jìn)行研究非常有必要。本文選擇利用掃描儀和圖像處理軟件photoshop7. 0相結(jié)合的方法,獲得取樣葉片的葉面積,與傳統(tǒng)坐標(biāo)紙(計(jì)算紙)計(jì)數(shù)法比較準(zhǔn)確性,結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種方法與坐標(biāo)紙法測(cè)定的結(jié)果相差無(wú)幾。
選擇完整的、大小各異的豚草葉片,并將葉片按順序編號(hào)帶回實(shí)驗(yàn)室。在最下一個(gè)裂片處將葉柄剪下,用標(biāo)本夾壓平后用直尺測(cè)量葉的長(zhǎng)、寬,葉長(zhǎng)是指從最下一個(gè)裂片到葉尖的距離,葉寬是指垂直中脈的最大寬度。用掃描儀掃描葉片得到掃描圖像,按編號(hào)存儲(chǔ)在電腦中,采用圖像處理技術(shù)計(jì)算葉面積。隨后用復(fù)印機(jī)將葉片按編號(hào)順序無(wú)縮放復(fù)印在坐標(biāo)紙上,坐標(biāo)紙陰影部分即為葉片實(shí)際大小,對(duì)陰影部分進(jìn)行計(jì)數(shù)即得到葉面積。以坐標(biāo)紙法的結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)圖像處理技術(shù)測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行分析比較。將豚草葉片的葉長(zhǎng)、葉寬、長(zhǎng)寬乘積及長(zhǎng)寬比等指標(biāo)作為自變量,與葉面積進(jìn)行10種回歸曲線擬合,根據(jù)決定系數(shù)R2得到最優(yōu)估算函數(shù)。
圖像處理技術(shù)測(cè)定利用掃描儀獲得植物葉片數(shù)字圖片,采用Photoshop軟件處理分析并計(jì)算葉面積。打開(kāi)葉片圖像,用Photoshop軟件中“魔棒”工具選取圖片中葉片部分,然后打開(kāi)菜單中“圖像”,選取“直方圖”選項(xiàng),記錄顯示參數(shù)中的“總像素”數(shù)值,依據(jù)圖像分辨率計(jì)算葉面積。因?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度的像素?cái)?shù)就是圖像的分辨率,如果知道組成葉片圖像的每個(gè)像素的大小,根據(jù)總像素就可計(jì)算出葉片的面積。數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計(jì)分析、作表和作圖均采用Excel和SPSS13. 0數(shù)據(jù)處理軟件。
結(jié)果表明：明利用掃描儀加圖像處理技術(shù)來(lái)測(cè)定豚草葉面積的方法是可行的。豚草葉片是典型的深裂至全裂的葉片,測(cè)算其葉面積難度大。在本實(shí)驗(yàn)中利用photoshop軟件處理葉片掃描圖像來(lái)估算豚草葉面積,與傳統(tǒng)的坐標(biāo)紙計(jì)數(shù)法相比,差異不顯著,說(shuō)明用此方法估算豚草葉面積結(jié)果準(zhǔn)確可靠。從實(shí)際操作來(lái)看,方法方便快捷,是一種較好的測(cè)定葉面積的方法。
而葉面積儀則不能很好的測(cè)定豚草的葉片面積。因?yàn)殡嗖輰儆诰湛浦参铮淙~片的形狀是不規(guī)則而且羽狀深裂的，因此，根本無(wú)法用葉面積測(cè)量?jī)x。YMJ-C型葉面積測(cè)量?jī)x雖然能夠在很多情況下使用，因?yàn)槠鋵?duì)葉片面積的大小、厚度沒(méi)有要求，但是對(duì)于豚草，卻無(wú)能為力。另外，葉面積檢測(cè)儀有兩種測(cè)量方式：手動(dòng)方式和自動(dòng)方式，在平常我們使用中，比較常見(jiàn)的是自動(dòng)方式。
