[发明专利]一种植株叶面积垂直结构的异位获取方法

说明书

本发明涉及一种植株叶面积垂直结构的异位获取方法。植株叶面积不仅与其所有单叶叶面积相关，还与空间排布相关，为此，本发明利用植株叶面积数据和植株特征点数据计算植株叶面积垂直结构，本发明提供了一种新的植株叶面积垂直结构的异位获取方法，为细致刻画植物叶片光合作用空间分异状况，为植物栽培、品种选育提供基础，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及植物学技术领域，更具体地，涉及一种植株叶面积垂直结构的异位获取方法。

背景技术

植物光合作用和蒸腾作用的主要器官是叶片，其发育状况及叶面积大小将影响植物的光合作用、蒸腾作用等生理活动，故而，植株叶面积的准确测量对植株的遗传育种、高产栽培等具有重要的参考价值。对植株叶面积的准确测量目的是，尽可能准确的反映叶面积的真实值，单叶叶面积的测量是基础，但因为单叶叶面积不能反映单株叶面积状况，故而其意义受限。植株叶面积不仅与其所有单叶叶面积相关，还与空间分布相关，但是，现有的研究中少有人考虑此方面数据。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种植株叶面积垂直结构的异位获取方法，采用该方法获得的植株叶面积不仅包括植株叶面积数据，还包括植株特征点数据。

一种植株叶面积垂直结构的异位获取方法，包括：

获得植株单叶叶面积数据；

获得植株特征点数据；

根据所述植株单叶叶面积数据和所述植株特征点数据计算植株叶面积垂直结构。

进一步，所述获得植株单叶叶面积数据的步骤为：剪取植株单叶叶片，放置在扫描仪台面上，获得植株单叶叶片的扫描图片；将所述扫描图片导入ArcGIS，提取植株单叶叶面积数据。

进一步，所述植株特征点数据包括植株顶点、枝条分叉点、叶柄基部点、叶柄顶部点数据，对植株特征点进行编号；优选的，所述编号按照从茎、枝到叶和从下到上的分级分类原则对特征点进行逐一编号。

优选的，所述植株顶点、枝条分叉点、叶柄基部点、叶柄顶部点数据为上述植株特征点的垂直高度；更优选的，所述植株顶点、枝条分叉点、叶柄基部点、叶柄顶部点数据为上述植株特征点的垂直高度和圆心距和/或方位角。

进一步，所述获取植株特征点数据的步骤为：(1)将植株固定在圆盘尺上；(2)植株特征点数据测量：用铅锤尺测量植株特征点到圆盘尺的垂直高度，在圆盘尺上读取植株特征点在圆盘尺的投影点(即铅锤尺与圆盘尺的接触点)至圆盘尺圆心的距离(即圆心距)和角度(即方位角：圆盘尺0°线与植株特征点在圆盘尺的投影点至圆盘尺圆心连线的夹角，顺时针方向)。

进一步，所述植株叶面积垂直结构包括生长年龄分层垂直结构和/或绝对高度分层垂直结构。优选的，绝对高度分层垂直结构包括不同方位角绝对高度分层垂直结构、不同圆心距绝对高度分层垂直结构。

进一步，所述生长年龄分层垂直结构是以分枝为单位，根据叶片在分枝上的序号，将各枝上的叶片从下至上均分或近似均分为几个部分(例如老叶、成叶、新叶3部分)，分别计算出各分枝叶面积不同生长年龄分层垂直结构。

式中：n_i为分枝叶片序号，N为该分枝叶片总数量。

各分枝叶面积不同生长年龄分层垂直结构计算公式：

式中：LA_t为第t年龄层的叶面积之和，L为单叶叶面积，n_i为第t年龄层中的叶片顺序号，m为第t年龄层中叶片总数量。

通过式(1)、式(2)计算出各年龄层的叶面积，通过分析不同年龄层叶面积大小和相互比例及关系，能够反映出各年龄层叶片间的分布与竞争关系，亦一定程度上反映植株生长过程中水肥等环境因子亏缺状况。