基于数字图像技术的银杏叶片类胡萝卜素含量监测研究
银杏科（Ginkgoaceae）银杏属下唯一现存物种——银杏（GinkgobilobaL.），银杏为落叶乔木，树高可达40米，胸径可近4米。幼树树皮浅纵裂，大树的树皮呈现灰褐色且粗糙，有较深不规则纵裂，树皮含单宁。银杏木质轻软优良，。叶片是淡绿色长柄扇形，形状优美，极具观赏价值。叶片无毛、叶脉为多条叉状并列细脉，无中脉。叶片亦可用于制药、杀虫、制作肥料等。花期在3-4月，种子在9-10月成熟[1]。银杏果具有食用及药用价值。种仁常用于制作干果。
类胡萝卜素(Carotenoids)是一类重要的天然色素的总称，普遍存在于动物、高等植物、真菌、藻类中的黄橙红色素之中。目前对类胡萝卜素的研究和探索在不断的深入，类胡萝卜素有助于植物的光合作用，它能够帮助叶绿素对光能进行补充，并最终促进植物进行完整的光合作用。此外，类胡萝卜素具有保护光合系统免受强光损伤的功能，可以较好的指示植被受营养胁迫和病虫害胁迫的状况[2]。类胡萝卜素属于一种脂溶性化合物[3]。根据薄层层析的RF值和颜色,薄层扫描图谱和光谱特性推断,银杏叶与银杏叶油树脂(GBE残渣)中主要有9种以上的类胡萝卜素和叶绿素，在该实验条件[4]下,银杏叶与银杏叶油树脂中的主要色素为叶黄素、紫堇黄质、及少量新黄质、隐黄质、胡萝卜素[5-6]。
农业上监测植物生长会以植物色素含量作指标，在叶片类胡萝卜素含量方面的研究仍较少。色素含量提供了大量的有关植被生理状态的补充信息。数字图像处理技术在植被色素含量检测方面的研究起步较晚，主要应用于植被叶绿素含量、氮素含量等生化指标的监测中。植物体内色素含量的变化导致了叶片颜色的变化，叶片叶绿素含量与叶片颜色相关。选用扫描仪获取叶片的数字图像，图像处理后，寻找颜色指数与形状参数与叶片类胡萝卜素含量的相关性[7]，由此建立类胡萝卜素含量的监测模型[8]，为银杏类胡萝卜素含量的无损监测提供一种新的技术途径。
1.1银杏的概况、研究进展
1.1.1银杏的起源与分布
银杏门下，与银杏相近的银杏类植物在两亿七千万年前的二叠纪时已经生成。晚三叠纪时，银杏类植物快速发展，到侏罗纪和早白垩纪发展至鼎盛，银杏类植物的五个科同时存在，除赤道地区外广泛分的布于世界各大洲上。白垩纪后期被子植物迅速崛起，银杏类植物同其它裸子植物一样也急剧衰落。晚白垩纪后，银杏科以外的银杏类植物已基本绝迹（个别发现除外）。晚白垩纪和古近纪，以银杏属Ginkgo和似银杏属Ginkgoites为主的银杏在欧亚大陆和北美高纬度地区环北极分布。渐新世时寒冷气候不断向南迁徙，银杏在中新世末在北美消失，上新世晚期在欧洲消失。第四纪冰河时期，银杏数量继续减少，面临灭绝，而中国南部地区地理位置合适、气候温和，成为银杏的最后栖息地。现在的银杏是银杏门植物中生存至今的唯一物种，银杏这种中生代孑遗植物，仅在浙江天目山地区有野生状态存在，生于海拔500-1000米、排水性良好地带的酸性黄壤（pH值5-5.5）天然林中，银杏常与一些针阔叶树种混生。银杏在我国的栽培区范围甚广：北可到东北沈阳，南可到广州，东起华东海拔40-1000米地带，西南可至贵州、云南西部的腾冲海拔2000米以下地带。
1.1.2银杏的栽培
银杏的栽培目的常见的有：生产种子、作园林树种。朝鲜、日本及欧美各国庭园均有银杏的栽培。栽培区常用实生苗、移杆苗或根蘖苗进行嫁接。银杏树是深根性树种，喜光，对气候、土壤等环境条件的适应性较宽，能在高温多雨少雨或是冬季寒冷的地区生长，但是会出现生长不良或缓慢；能生于多种土壤：pH值4.5的酸性土壤、pH值8的石灰性土壤、中性土壤，银杏对盐碱土及过湿的土壤不耐。适宜的生长地区条件有：海拔1000米以下（云南地区1500-2000米），年降水量700-1500毫米，排水性良好，气候温暖湿润，土层肥沃湿润且深厚。土壤过干燥瘠薄、多石的山坡及过度潮湿的地方均不易成活或是晚成活，生长状况不良。
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