冠層分析儀是一種研究植物冠層結(jié)構(gòu)的植物生理儀器。我們知道的知道冠層結(jié)構(gòu)對于植物而言是十分重要的,它的結(jié)構(gòu)形態(tài)但對于植物光合利用率有著重要的影響。因此,研究植物冠層結(jié)構(gòu)變化也是研究植物光能利用效果的重要方式之一。
現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)植物通過調(diào)整形態(tài)結(jié)構(gòu)來獲得更好的生長環(huán)境,是自身適應(yīng)性的直接表現(xiàn)。準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)參數(shù)獲取是了解植物形態(tài)特征對環(huán)境的響應(yīng)機制的重要基礎(chǔ)。而冠層分析儀就是這些研究工作中比不可少的儀器。例如,使用冠層分析儀研究黃瓜葉片分布的異質(zhì)性表型特征分析與模型建立。
[目的]黃瓜葉片方位朝向和分布特征是決定冠層光截獲能力和光合能力的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過對不同栽培密度的黃瓜群體中葉片方位角分布規(guī)律的分析,可以找出影響葉片分布和冠層異質(zhì)性結(jié)構(gòu)特征的環(huán)境因素,并為研究植物形態(tài)特征對環(huán)境的響應(yīng)機制提供支持。
[方法]為了研究黃瓜葉片在冠層內(nèi)部光環(huán)境梯度變化的條件下葉片分布對光環(huán)境的響應(yīng),本研究通過5個密度處理下的9次測量試驗數(shù)據(jù),利用三維掃描方法對黃瓜冠層器官尺度表型參數(shù)進(jìn)行數(shù)字化采集,并對不同茬口之間不同方位區(qū)域內(nèi)葉片分布的異質(zhì)性表型特征進(jìn)行了定量化分析。
[結(jié)果]本研究通過對2個栽培茬口、5個不同密度群體中方位角分布規(guī)律與太陽高度角、葉面積指數(shù)相關(guān)性分析,建立了方位角分布頻率與太陽高度角、葉面積指數(shù)的相關(guān)關(guān)系模型,并提取了模型參數(shù)。進(jìn)一步利用cosine函數(shù)對畦內(nèi)和畦間方位角分布頻率進(jìn)行了修正,實現(xiàn)了方位角分布頻率對人為栽培管理措施的響應(yīng)。通過實測數(shù)據(jù)對模型準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證,準(zhǔn)確率達(dá)到0.89。
[結(jié)論]本研究實現(xiàn)了方位角分布頻率模擬模型對冠層生長發(fā)育、外界環(huán)境以及人為管理措施的響應(yīng)。為黃瓜冠層尺度表型參數(shù)獲取提供了重要參考,也為更加精確的黃瓜功能結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建奠定了基礎(chǔ)。