Оценка площади листа по его длине, ширине и форме

Введение: Площадь листа имеет большое экологическое значение, поэтому желательно получить оценки этого показателя для как можно большего числа видов во всём мире. Современные глобальные базы данных, такие как TRY, содержат сведения о площади листа примерно для 30 000 видов, что составляет лишь около 8% известных в мире видов. При этом для подавляющего большинства остальных видов имеются таксономические описания. Мы предлагаем простой метод использования сведений о длине, ширине и форме листа из видовых описаний для надёжной оценки его площади, что позволит устранить этот существенный пробел в знаниях о данном важном функциональном признаке растений.

Методы: На основе глобального набора данных, включавшего все основные формы листьев и измерения 3125 листьев 780 таксонов, мы количественно определили масштабные зависимости, позволяющие оценивать площадь листа как произведение его длины, ширины и поправочного коэффициента, специфичного для формы листа. Метод валидировали, сопоставив полученные оценки площади с оценками, рассчитанными с помощью программного обеспечения для распознавания изображений, а также сравнили его с широко используемым поправочным коэффициентом 2/3.

Результаты: Поправочные коэффициенты варьировали от 0,39 для сильно рассечённых и лопастных листьев до 0,79 для поперечно-широких листьев. Оценка площади с использованием поправочных коэффициентов, специфичных для формы листа, была точнее и прецизионнее оценок, полученных с помощью коэффициента 2/3.

Выводы: Предложенный метод позволяет достаточно точно оценивать площадь листа, когда доступны только сведения о его длине, ширине и форме или когда ограничения по времени и трудозатратам не позволяют использовать программное обеспечение для распознавания изображений. Метод перспективен для применения к данным из видовых описаний, в том числе описаний ископаемых растений, баз данных, полевых исследований и гербарных образцов, особенно когда необходимы неразрушающие измерения in situ.