[發(fā)明專利]一種溫室作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910367568.X
• 申請(qǐng)日: 2019-05-05
• 公開（公告）號(hào): CN110068299B
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛建坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北水利水電大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B21/28
• 分類號(hào): G01B21/28;G06F17/18;G06Q50/02
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

本發(fā)明涉及溫室作物領(lǐng)域，具體涉及一種溫室作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法，將每株作物按高度由上到下分為頂層、中層和底層，每次測(cè)量時(shí)分別記錄各層的葉片總數(shù)；選取各層中葉片最大者和葉片最小者分別進(jìn)行特征長(zhǎng)度的測(cè)量，分別計(jì)算每一層中葉片最大者的葉面積以及葉片最小者的葉面積，從而得出葉面積平均值，將葉面積平均值作為該層葉片特征的代表葉面積；將各層的代表葉面積與該層的葉片總數(shù)的乘積值累加起來便可得到單株作物葉面積總量，即可求取作物的葉面積指數(shù)，通過本發(fā)明得到的葉面積擬合值與實(shí)際值擬合非常高，求取的葉面積指數(shù)精確度高，測(cè)量過程操作簡(jiǎn)單，儀器使用及人工成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫室作物研究技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種溫室作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法。

背景技術(shù)

葉面積指數(shù)，亦稱葉面積系數(shù)。是指植物葉片總面積與土地面積的比值。它與植被的密度、結(jié)構(gòu)(單層或復(fù)層)、樹木的生物學(xué)特性(分枝角、葉著生角、耐蔭性等)和環(huán)境條件(光照、水分、土壤營(yíng)養(yǎng)狀況)有關(guān)，是表示植被利用光能狀況和冠層結(jié)構(gòu)的一個(gè)綜合指標(biāo)。但由于作物的多樣性，很多作物在生育期內(nèi)葉片快速增長(zhǎng)，葉面積直接測(cè)量所需工作量非常大，且對(duì)測(cè)量?jī)x器和方法的要求較高。為找到一種更為簡(jiǎn)易有效計(jì)算葉面積指數(shù)的方法，本人通過試驗(yàn)研究，對(duì)溫室內(nèi)主要作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法進(jìn)行研究。

具體方法為：在溫室的試驗(yàn)小區(qū)內(nèi)選取若干棵具有代表性的植株，平均每隔一定時(shí)間對(duì)其生長(zhǎng)發(fā)育狀況進(jìn)行一次測(cè)量，測(cè)量?jī)?nèi)容包括：作物高度、葉片個(gè)數(shù)、葉片的特征長(zhǎng)度、葉面積等。但是由于作物生長(zhǎng)發(fā)育期間，隨著葉片數(shù)量逐漸增多，葉面積的測(cè)量難度和工作量也會(huì)不斷加大，因此所需投入儀器成本和人工成本過高，測(cè)量過程過于繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和問題，本發(fā)明提供一種溫室作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法，通過該計(jì)算方法得到的葉面積擬合值與實(shí)際值擬合非常高，求取的葉面積指數(shù)精確度高，測(cè)量過程操作簡(jiǎn)單，儀器使用及人工成本低。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是：

一種溫室作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法，首先，將每株作物按高度由上到下分為3個(gè)層次：頂層、中層和底層，每次測(cè)量時(shí)分別記錄各層的葉片總數(shù)；然后，選取各層中葉片最大者和葉片最小者分別進(jìn)行特征長(zhǎng)度的測(cè)量，分別計(jì)算每一層中葉片最大者的葉面積以及葉片最小者的葉面積，從而得出葉面積平均值，將葉面積平均值作為該層葉片特征的代表葉面積；最后，將各層的代表葉面積與該層的葉片總數(shù)的乘積值累加起來便可得到單株作物葉面積總量；即作物的葉面積指數(shù)可由下式來計(jì)算：

式中：

LAI——作物的葉面積指數(shù)；

S_o——被測(cè)植株所在小區(qū)的面積；

——代表性作物的單株平均葉面積；

m——小區(qū)內(nèi)植株的總個(gè)數(shù)；

其中，

即，

式中：

j——代表性作物序列數(shù)；

i——被測(cè)作物層次序列數(shù)；其中，i＝1代表頂層，i＝2代表中層，i＝3代表底層；

n_i——作物第i層上葉片的總個(gè)數(shù)；

S_max,ij——第j棵作物第i層上的最大葉面積；

S_min,ij——第j棵作物第i層上的最小葉面積。

上述的一種溫室作物葉面積指數(shù)的計(jì)算方法，葉片的特征長(zhǎng)度包括葉徑向最大長(zhǎng)度和葉橫向最大寬度。