本发明涉及一种测定装置，尤其涉及植物叶片体积测定装置及其测定方法。
背景技术：
荒漠植物和高寒植物属于极端环境适应植物，荒漠植物主要受水分胁迫的限制，高寒植物主要受低温胁迫的限制，统称逆境植物；这些植物为适应主导生态因子的作用而发生生理生化和形态适应，叶片是植物的光合作用器官，叶片的形态适应变化影响着植物的碳同化能力和资源利用效率。
逆境植物叶形多变化，如：鳞形、锥形、三角形、条形、线性、披针形、四棱状条形、长圆状倒披针形、短圆柱形等；有的叶片退化，以当年生嫩枝，即同化枝进行光合作用。因此，将逆境植物光合器官分为叶状和轴状两大类，叶状为叶片厚度远小于长或宽，呈片状；轴状为厚度与长或宽相近，无法区分。大部分逆境植物的叶片肉质，叶面积难以测定，而且不能很好反映植物的光合作用特征。
目前的研究都是以叶面积或叶鲜重为单位反映光合能力大小，叶面积的测定仪器和利用扫描仪扫描用软件计算叶面积的方法已成熟。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是提供一种携带方便、测定速度快的植物叶片体积测定装置。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供该植物叶片体积测定装置的测定方法。
为解决上述问题，本发明所述的植物叶片体积测定装置，其特征在于：该装置包括直径可调式嵌入槽、置于所述直径可调式嵌入槽内的量筒、操作板和盛水器；所述量筒内分别设有阻叶网、浮标、导水管；所述导水管上设有水阀，其末端插入所述盛水器中；所述操作板的背面设有内置电池的电池槽、阻叶网操纵杆，其正面分别设有显示屏、清零键、读数键、计算键、加水键、阻叶网操作键；所述阻叶网操纵杆的一端与所述阻叶网相连，其另一端与所述阻叶网操作键相连；所述电池槽上设有电池盖；所述浮标通过感应线与所述读数键相连；所述加水键与所述水阀相连；所述电池通过电路分别与所述显示屏、清零键、读数键、计算键、加水键、阻叶网操作键、水阀、阻叶网操纵杆相连。
所述操作板正面的中心设有所述显示屏，该显示屏的下方设有所述清零键、读数键、计算键，其上方设有加水键、阻叶网操作键。
所述量筒分别与所述直径可调式嵌入槽、所述阻叶网相匹配。
如上所述的植物叶片体积测定装置的测定方法，包括以下步骤：
⑴根据叶片体积大小的不同选择不同规格的量筒；
⑵所述量筒嵌入直径可调式嵌入槽中，并使所述量筒平稳放置；
⑶在所述量筒内放置由细孔不锈钢丝网制成的阻叶网；
⑷在盛水器中加入去离子水，并通过水阀由加水键控制加水量，此时，去离子水经导水管注入所述量筒内；
⑸所述量筒内的浮标随水面上下移动，按读数键读取此时的体积数，记作v0；
⑹由阻叶网操作键控制阻叶网操纵杆，使阻叶网打开；然后在所述量筒内放入叶片，再由所述阻叶网操作键控制所述阻叶网操纵杆，使所述阻叶网闭合，此时，所述量筒内的所述浮标随水面上下移动，按所述读数键读取此时的体积数，记作v1；
⑺按计算键计算v1-v0差值，并在显示屏显示该叶片体积v；或在上述⑸步骤后，按清零键，放入叶片后的体积读数即为叶片体积v；
⑻按下式计算比叶体积slv：
slv=v/m
其中：slv单位为cm3•g-1；v为叶片体积，单位为cm3；m为叶片干重，单位为g；
⑼根据所述比叶体积slv按下式分别计算全氮n、全磷p、总含水量tw、干重含水量dw、相对含水量rw、比叶面积sla：
n=2.0019slv+12.6760；
p=0.1547slv+0.6686；
tw=3.4608slv+41.6700；
dw=18.4170slv+59.1050；
rw=6.5241slv+37.3990；
sla=12.0840slv+59.3640；
其中：n单位为mg•g-1；p单位为mg•g-1；tw单位为%；dw单位为%；rw单位为%；sla单位为cm2•g-1。
所述步骤⑴中量筒选择的标准如下：
当叶片为小型叶片，即叶片呈鳞形、锥形、三角形、短圆柱形时，选择5ml且最小刻度为0.1ml的量筒；
当叶片为中型叶片，即叶片呈条形、线性、披针形时，选择10ml或25ml且最小刻度为0.2ml的量筒；
当叶片为大型叶片，即叶片呈椭圆形、圆形、菱形时，选择50ml量筒。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明中设有分别与直径可调式嵌入槽、阻叶网相匹配的量筒，因此，可根据叶体积大小不同而选择不同规格的量筒；同时，阻叶网可防止叶片漂浮出水面。
2、本发明中设有浮标和感应线，因此，可达到标记水面高低的目的。
3、本发明能快速测定叶体积，并提出比叶体积这一植物叶片功能性状指标，即单位叶片干重的体积大小。通过测定叶片体积深入研究植物功能性状和生理生化特征，从而更准确反映逆境植物的光合作用特征。
通过对高寒植物叶片的比叶体积（slv）、稳定碳同位素比率、全碳、全氮（n）、全磷（p）、碳和氮比值（c：n）、碳和磷比值（c：p）、氮和磷比值、总含水量（tw）、干重含水量（dw）、相对含水量（rw）、干物质含量、百叶重、比叶面积（sla）等14个指标的同时测定，线性相关性分析得出，这14个指标中比叶体积与其他指标的关系最紧密，slv与n、p、tw、dw、rw极显著正相关（p<0.01），与sla显著正相关（p<0.05），与c：n和c：p极显著负相关（p<0.01），体现出测定植物叶片体积的重要性。
n=2.0019slv+12.6760(r=0.79,p<0.001)
p=0.1547slv+0.6686(r=0.81,p<0.001)
tw=3.4608slv+41.6700(r=0.64,p<0.01)
dw=18.4170slv+59.1050(r=0.61,p<0.01)
rw=6.5241slv+37.3990(r=0.61,p<0.01)
sla=12.0840slv+59.3640(r=0.52,p<0.05)
4、本发明体积小，重量轻，携带方便，可广泛应用于林业、农业、草业、生物、生态以及其他与植物有关的研究领域，是植物生态、生理生态、生物化学研究的重要手段，与叶面积仪一样，甚至应用前景更为广阔。同时，也可广泛应用于样品检验、矿产资源调查等不规则物品的体积测定。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明的结构示意图。
图中：1—直径可调式嵌入槽2—量筒3—阻叶网4—浮标5—操作板6—清零键7—读数键8—计算键9—显示屏10—盛水器11—加水键12—水阀13—阻叶网操作键14—电池盖15—导水管16—感应线17—阻叶网操纵杆。
具体实施方式
如图1所示，植物叶片体积测定装置，该装置包括直径可调式嵌入槽1、置于直径可调式嵌入槽1内的量筒2、操作板5和盛水器10。
量筒2内分别设有阻叶网3、浮标4、导水管15；导水管15上设有水阀12，其末端插入盛水器10中；操作板5的背面设有内置电池的电池槽、阻叶网操纵杆17，其正面分别设有显示屏9、清零键6、读数键7、计算键8、加水键11、阻叶网操作键13；阻叶网操纵杆17的一端与阻叶网3相连，其另一端与阻叶网操作键13相连；电池槽上设有电池盖14；浮标4通过感应线16与读数键7相连；加水键11与水阀12相连；电池通过电路分别与显示屏9、清零键6、读数键7、计算键8、加水键11、阻叶网操作键13、水阀12、阻叶网操纵杆17相连。
操作板5正面的中心设有显示屏9，该显示屏9的下方设有清零键6、读数键7、计算键8，其上方设有加水键11、阻叶网操作键13。
量筒2分别与直径可调式嵌入槽1、阻叶网3相匹配。
该植物叶片体积测定装置的测定方法，包括以下步骤：
⑴根据叶片体积大小的不同选择不同规格的量筒2。
其中：量筒2选择的标准如下：
当叶片为小型叶片，即叶片呈鳞形、锥形、三角形、短圆柱形时，选择5ml且最小刻度为0.1ml的量筒；
当叶片为中型叶片，即叶片呈条形、线性、披针形时，选择10ml或25ml且最小刻度为0.2ml的量筒；
当叶片为大型叶片，即叶片呈椭圆形、圆形、菱形时，选择50ml量筒。
⑵量筒2嵌入直径可调式嵌入槽1中，并使量筒2平稳放置，避免倾倒。
⑶在量筒2内放置由细孔不锈钢丝网制成的阻叶网3，以防止叶片漂浮出水面。
⑷在盛水器10中加入去离子水，并通过水阀12由加水键11控制加水量，此时，去离子水经导水管15注入量筒2内。
⑸量筒2内的浮标4随水面上下移动，按读数键7读取此时的体积数，记作v0；
⑹由阻叶网操作键13控制阻叶网操纵杆17，使阻叶网3打开；然后在量筒2内放入叶片，再由阻叶网操作键13控制阻叶网操纵杆17，使阻叶网3闭合，此时，量筒2内的浮标4随水面上下移动，按读数键7读取此时的体积数，记作v1。
⑺按计算键8计算v1-v0差值，并在显示屏9显示该叶片体积v；或在上述⑸步骤后，按清零键6，放入叶片后的体积读数即为叶片体积v。
⑻按下式计算比叶体积slv：
slv=v/m
其中：slv单位为cm3•g-1；v为叶片体积，单位为cm3；m为叶片干重，单位为g。
⑼根据比叶体积slv按下式分别计算全氮n、全磷p、总含水量tw、干重含水量dw、相对含水量rw、比叶面积sla：
n=2.0019slv+12.6760；
p=0.1547slv+0.6686；
tw=3.4608slv+41.6700；
dw=18.4170slv+59.1050；
rw=6.5241slv+37.3990；
sla=12.0840slv+59.3640；
其中：n单位为mg•g-1；p单位为mg•g-1；tw单位为%；dw单位为%；rw单位为%；sla单位为cm2•g-1。