植物叶面积数据采集叶片夹与植物叶片面积无损求算方法与流程

本发明涉及一种植物叶片的无损测量技术领域，具体涉及一种植物叶面积数据采集叶片夹，本发明还涉及植物叶片面积无损求算方法。特别适用于形状不规则的、边缘有锯齿的片状植物叶面积的测定计算。

背景技术：

叶片是植物的进行光合作用等的一个重要的功能器官，测定植物光合作用、呼吸作用、蒸腾作用以及计算植物叶面积指数时往往都需要测定植物的叶面积。传统的植物叶面积测定方法主要有两种：一种是先把植物叶子画在透明坐标纸上，数格子数计算叶面积的大小。另一种是把植物叶子画在均匀的透明纸（硫酸纸）上剪下来称重，然后根据单位面积纸重换算植物叶面积。这两种方法，一方面对于叶缘锯齿状叶片和针叶的计算精度不高，另一方面工作量很大。现在市场上有不少的叶面积仪，如常见的Licor系列叶面积仪。但采用叶面积仪，一是要把植物叶片剪下来带回室内，对植物伤害严重；二是对于叶缘锯齿状叶片和针叶的求算结果精度亦不高。另外，当叶片较大时还需要剪碎。植物叶片是植物主要器官，叶面积的大小直接影响光合辐射有效利用率的大小。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构爱简单、使用方便、对植物叶片无损伤的植物叶面积数据采集叶片夹，本发明还涉及能够精确测算植物叶面积、方案简单的植物叶片面积无损求算方法。

实现本发明上述第一目的所采取的技术方案如下：一种植物叶面积数据采集叶片夹，其特征在于：该叶片夹包括上页面板与下页面板，上页面板与下页面板通过销轴合页式连接，下页面板设有毫米方格纸，上页面板设有透明玻璃纸。

实现本发明上述第二目的所采取的技术方案如下：一种植物叶片面积无损求算方法，按照下述步骤进行：

（1）使用本发明提供的植物叶面积数据采集叶片夹，将植物叶片平展置于上页面板与下页面板之间，并使植物叶片位于下页面板大致居中位置；

（2）用照相机对准叶片中心拍摄正视植物叶片，获得包括周边具有毫米方格纸的叶片图像；

（3）利用Auto CAD制图软件，将叶片图像在Auto CAD上充分放大后描边，求出叶片在Auto CAD上的像素面积；同时，再求算出一定面积（如2cm×2cm或5cm×5cm）毫米方格纸的像素面积，即求算出叶片所在的毫米方格纸的长度×宽度的像素面积，叶片面积等于方格纸面积与叶片像素面积的乘积再与方格纸像素面积的比值。见下式：

植物叶面积数据采集叶片夹作为植物叶片面积无损求算的基础用具，用于夹持植物叶片给植物叶片拍照，而后将照片用于植物叶片面积无损求算。本发明提供的方法简单、方便，速度快，省时、省力、数据准确，提高了研究植物生态的工作效率。给植物叶片照相时，不需要将叶片从植株上剪下来，对植物叶片没有任何损伤，在植物生长现场直接拍照。

对三角形或棱形针叶，将照片在Auto CAD上充分放大后即可较准确地测出针叶的直径或三角形的边长以及针叶长度，对一根针叶分多段测定直径或三角形的边长，即可较精确地求算出针叶表面积。

用本发明提供的方法还可测算其他不规则片状物或棱开或三角形或圆锥形物体的表面积。特别适用于形状不规则的、边缘有锯齿的叶面积的测定计算。当然，还适用于形状不规则的片状物面积的测定计算。

附图说明

图1是本发明提供的植物叶面积数据采集叶片夹结构示意图；

图2是本发明方法应用实例的叶片图像；

图3是求算叶面积像素面积和方格纸像素面积的示意图。

图中：1—销轴，2—上页面板，3—透明玻璃纸，4—下页面板，5—毫米方格纸，6—叶片。

具体实施方式

叶片夹实施例；一种植物叶面积数据采集叶片夹，该叶片夹包括上页面板2与下页面板4，上页面板2与下页面板4通过销轴1合页式连接，下页面板4设有毫米方格纸5，上页面板2设有透明玻璃纸3。

求算方法实施例；一种植物叶片面积无损求算方法，按照下述步骤进行：

（1）使用本发明提供的植物叶面积数据采集叶片夹，将植物叶片平展置于上页面板与下页面板之间，并使植物叶片位于下页面板大致居中位置；

（2）用照相机对准叶片中心拍摄正视植物叶片，获得包括周边具有毫米方格纸的叶片图像；

（3）利用Auto CAD制图软件，将叶片图像在Auto CAD上充分放大后描边，求出叶片在Auto CAD上的像素面积；同时，再求算出包括图像的毫米方格纸的长度×宽度的像素面积，也就是求算出叶片所在的毫米方格纸的长度×宽度的像素面积；方格纸面积可以是2cm×2cm或3cm×3cm或5cm×5cm，也可以是2cm×3cm或3cm×5cm或4cm×5cm等等，方格纸的长度×宽度与叶片图像的形状相关，方格纸的长度×宽度越大精度越高，但太大不方便。叶片面积等于方格纸面积与叶片像素面积的乘积再与方格纸像素面积的比值。见下式：

参见图2：将榆树的植物叶片6平展置于上页面板与下页面板之间，并使植物叶片位于下页面板5大致居中位置；用照相机对准该叶片中心拍摄正视植物叶片，获得包括周边具有毫米方格纸5的叶片图像；参见图3：将该叶片照片在Auto CAD上放大后描边，并对叶片所在的2cm×2cm方格纸描边。在Auto CAD上查得叶片的像素面积是96221.5901（像素），4cm²方格纸的像素面积是209156.6977（像素），代入以上（1）式，计算得图2的叶面积为1.8402cm²，即：

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