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叶面积仪是可以快速测量和储存叶片面积的仪器,可对植物叶片进行面积测量,而且能单张叶片测量,也能多张叶片同时测量,提高了工作效率。广泛应用于农业林业科研院所及农林高校及其他农林气象等企事业单位。
叶面积仪利用光电转换的方法来测定叶面积值,当均匀光源照射仪器的磨砂玻璃时,由于漫反射,会使其成均匀散光亮面,再经透镜成像于光电池上,用光电池产生光电流,由微安表指示出来,将被测叶片放在均匀光面前,则亮面面积相应减少,产生的光电流减少,被测叶面积与亮面面积之比等于光电流减少与亮面产生的电流之比,测定的叶面积大小可以通过叶面积仪的显示框直接显示出来,达到了快速测定,直观显示测定结果的效果。
叶面积仪可测量叶面积指数、散射辐射透过率、不同太阳高度角下的直射辐射透过率、不同太阳高度角下的消光系数、叶面积密度的方位分布等。
叶面积仪应用比尔定律以及冠层孔隙率与冠层结构相关的原理,通过专用鱼眼镜头成像和CCD图像传感器测量冠层数据和获取植物冠层图像,利用软件对所得图像和数据进行分析计算,得出冠层相关指标和参数。具有精确、省时省力、快捷方便的特点。
1、从选用的光学器件来分类
叶面积仪可分为:光电叶面积仪,叶面积测定仪和激光叶面积仪三类;光敏传感器件有很多种,性能和价格各不相同,因此各个叶面积仪都有自己的光源特征和光敏器件,也各有不同的测量精度和县体参数。
(1)光电叶面积仪
利用光电扫描原理,使光源发出的光信号照射到待测叶片上,然后判断叶片反射或透射到光敏传感器什上光能量,Z后通过比较光源光信号的经过被测叶片的衰减量来确定叶片的大小。
(2)激光叶面积仪
采用激光扫描器,激光束从仪器测量臂的内表面反射回来,再由仪器内部光敏传感器接收,传感器接收电平同某一固定的门限电平作比较,比较器的输出馈送至宽度扫描采样计数器,计数器在每次扫描中记录并计算宽度值。
2、根据测量过程分类
根据测量过程中是否有移动过程可分为移动式和固定式测量。
移动式测量在判断光能量变化时可以改变叶片位置或是改变光源位置。位置改变过程中器件或叶片的移动都会造成一定测量的误差,因此目前的叶面积仪都采取各种各样的方法来减少这种系统误差。
测量功能:叶面积仪可以即时测量叶片的面积、周长、长度、宽度、长宽比、形状因子,可以测量离体和非离体叶片。
无需校准:叶缘不齐或有虫洞不影响测量结果,叶面积仪对叶片颜色无要求。
设置功能:设置文件名,采用英文字母、字符加数字的形式;设置显示项,可以任意选定和显示各测量项目。
数据查看:叶面积仪可翻阅仪器内存中的历史测量数据。
计算功能:可计算叶面积的累加值、平均值。
时间功能:叶面积仪内部自带时间、日期功能;可随测量数据保存测量时间。
传输功能:USB接口进行数据传输;USB采用免安装驱动程序;支持固件升级。
系统信息查看:可随时获取电池电压信息、存储空间剩余容量、仪器固件版本等信息。
供电功能:可充电锂电池,工作时间长,易维护,安全可靠。
便携功能:叶面积仪高度一体化,操作简单;适合室内和野外使用。
采用叶面积仪来计算叶面积,侧枝上叶数主要受到温度影响,但是叶片伸展速率、伸展持续期等易受到肥料、水分供应状况、整枝方式、种植密度等栽培管理措施以及不同作物生育时期温度辐射的影响,同时叶面积仪的测定还受到栽培方式的影响。
在模拟作物叶面积时,除叶面积增长外,叶面积停止增长以及由作物成熟或修剪导致的叶面积减小也需要模拟。但是,控制叶生长停止的因素至今还不清楚。叶面积测定仪测量数值下降可能始于某一临界发育期以后。在实际生产中,叶面积易受到人为调控,许多栽培管理措施如整枝、摘心、打老叶等可以合理调节叶面积。
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