高光谱技术分析茶树叶片中叶绿素含量及分布

植物叶片叶绿素含量及分布是植物营养信息表达的一个重要指标.以茶树为研究对象,利用高光谱技术分析茶树叶片中叶绿素含量及其分布.通过采集茶树鲜叶的高光谱图像,利用7种不同的算法从高光谱数据中提取相应的特征参数,并根据特征参数和叶绿素含量的参考测量值分别拟合出相应的预测模型.结果显示,二次土壤调节植被指数算法提取的特征参数最...     

ICP-OES法测定穿心莲药材中6种重金属元素溶出特性的研究

以电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)同时测定了中药穿心莲中的As,Ba,Cd,Cr,Cu,Pb等6种重金属元素,方法相对标准偏差2.1%~4.6%,回收率92.0%~103.2%,灵敏度高、简单、准确可靠。考察了采用热回流提取、浸泡提取、超声辅助提取等不同提取方法和提取溶剂时,上述6种元素的溶出情况。结果表明,实验所用穿心莲药材中Ba的含量最高,其次为Cu和Cr,而As,Pb,Cd在药材中含量相对较低。随着提取溶剂中乙醇含量升高,Ba的溶出减少,而Cu、Cr的溶出增加,Cd在酸性溶液中溶出最多;提取方法则以冷浸法溶出重金属元素最少,使用纯水和碱水的热回流提取重金属元素溶出相对较多。以上差异可能与这些元素在药材中的存在形态有关。     

迷迭香中微量元素与黄酮类化合物的含量分析

以甲醇为溶剂用索氏提取法提取迷迭香中总黄酮,用比色法测定了其含量;并采用电感耦合等离子体-原子发射光谱仪(ICP-AES)测定了该植物中9种微量元素的含量.结果表明:迷迭香中黄酮类化合物的含量为1.61mg/g,加样回收率为98.98%-100.06%,RSD为0.419%(n=6),该法操作简便,重现性好,适合于黄酮类化合物含量的测定;迷迭香中Fe、K、Mg、Mn、Zn含量丰富.     

基于高光谱的GA和SPA算法对赣南脐橙叶绿素定量分析

用遗传算法(GA)和连续投影算法(SPA)分别提取了赣南脐橙叶片高光谱图像的有效信息,对叶绿素的含量用偏最小二乘法(PLS)进行建模定量分析。高光谱图像标定后,提取感兴趣区域(ROI)的平均光谱,用GA和SPA算法分别选出了27和8条特征波长,然后用PLS对叶绿素含量建模。GA-PLS与SPA-PLS模型得到的预测集相关系数分别为0.80和0.83,均方根误差分别为2.45和2.30。结果表明：SPA-PLS模型具有较高的优势,可以结合高光谱技术对赣南脐橙叶绿素含量快速、无损的定量分析。     

微波溶样-原子吸收法间接测定叶片中的叶绿素总量

以10mL 0.5mol/L盐酸为溶剂,微波溶解卟啉环中的镁离子,原子吸收法间接测定了植物叶片的叶绿素平均含量。方法的回收率为98.5%,RSD为2.46%。     

虫害胁迫下毛竹叶绿素含量高光谱估算方法

叶绿素作为参与植被光合作用最重要的色素,是监测毛竹虫害的一项重要指标。通过对不同光谱数据集进行波长筛选,建立虫害胁迫下竹叶叶绿素含量的高光谱估算模型,为利用高光谱遥感监测毛竹虫害提供理论依据。试验在福建省毛竹生产基地顺昌县进行,使用ASD FieldSpec 3光谱仪采集不同虫害程度竹叶光谱102条,并利用SPAD-502叶绿素计测定相应叶片叶绿素含量。通过对比不同虫害程度竹叶的光谱特征,探测利用高光谱数据估算叶绿素含量的机理。对竹叶原始光谱(OS)进行包络线去除(CR)、一阶导数(FD)、包络线去除一阶导数(CR-FD)变换,分析不同光谱数据与叶绿素含量的相关性,并利用连续投影算法(SPA)分别提取4种光谱的特征波长。采用基于x-y距离结合的样本划分法(SPXY)和随机法对4种光谱数据集进行划分,结合多元逐步回归(MSR)建立竹叶叶绿素含量估算模型,分析光谱变换及样本划分对估算叶绿素含量的影响。结果表明,不同虫害程度竹叶光谱反射率差异明显,主要表现为可见光波段范围内的"绿峰"和"红谷"的逐渐消失,"红边"斜率减小,近红外波长反射率降低。通过光谱变换可有效提升光谱与叶绿素含量的相关性,其中CR-FD光谱与叶绿素含量在724 nm处的相关系数最大。经连续投影算法提取的不同光谱数据集的特征波长集中分布在绿光、红光、"红边"位置,多个被选择波长位于与叶绿素含量相关性较高的波长区(600～750 nm)。基于SPXY样本划分法建立的MSR模型相比于随机样本划分法能显著提升叶绿素含量的估算精度,其中R~2和RPD平均提高0.1和0.5, RMSE平均降低0.7。以CR-FD光谱特征波长结合SPXY样本划分法建立的多元逐步回归模型对竹叶叶绿素含量的估算精度最高,R~2, RMSE和RPD分别为0.835, 2.604和2.364,可对虫害胁迫下毛竹叶片叶绿素含量进行准确的估算。     

脐橙香料、色素的提取及光谱研究

本文分别用水蒸气蒸馏法和溶剂浸出法从干脐橙皮中提取脐橙香料及脐橙色素与香料的混合物，测定了它们的紫外可见光吸收光谱、红外光谱。采用电感耦合等离子体原子发射光谱测定了该混合物中矿物质的含量。     

超声波辅助提取废弃毛豆壳中的叶绿素

利用超声波法提取废弃毛豆壳中的叶绿素.通过单因素及正交试验研究了溶剂、乙醇浓度、料液比、超声时间和提取温度5个因素对叶绿素提取量的影响,再进行验证实验和稳定性实验.结果表明:以无水乙醇为提取剂,料液比1∶ 20(g·mL-1),在70℃下,超声波提取40min为从毛豆壳中提取叶绿素的最佳技术工艺;提取液中叶绿素的稳定性较差.     

利用高光谱扫描技术检测小麦叶片叶绿素含量

利用高光谱扫描技术对小麦叶片进行无损检测试验,探索精确测定小麦叶绿素含量的方法,为农作物生长状况、植物病理诊断等提供科学依据。研究选取90个样本作为校正集,30个样本作为预测集,获取叶片的高光谱反射图像,同时用传统的分光光度计方法测定其叶绿素含量。选取波长491～887 nm范围光谱,用多元散射校正、一阶导数、二阶导数3种方法处理,利用偏最小二乘法和逐步线性回归法分别建立了小麦叶片叶绿素含量与光谱信号间的数学模型。研究发现多元散射校正(MSC)结合二阶导数光谱的多元线性回归(SMLR)模型的效果较优,模型校正集和预测集决定系数分别为0.82和0.79,校正均方根误差和预测均方根误差分别为0.69和0.71。研究结果表明可以利用高光谱扫描技术检测小麦叶片叶绿素含量。     

超声辅助提取栀子果总黄酮的工艺

以栀子果为原料,超声辅助提取总黄酮.用分光光度法测定栀子果中总黄酮含量,用正交试验探讨提取条件.结果表明：当溶剂乙醇浓度为70％,溶剂量为15mL/g,提取时间为20 min,提取温度为30℃时,黄酮提取率可达14.45％.     

黄花蒿中青蒿素含量的紫外分光光度法测定

建立了黄花蒿中青蒿素含量的紫外分光光度法测定。并对该方法提取溶剂的选择、黄花蒿提取物与NaOH反应情况及最佳青蒿素碱转化条件进行了讨论。以正己烷或石油醚等非极性类溶剂作提取剂,对青蒿素的提取率较高,提取物中杂质含量较低;提取物中非青蒿素成分与NaOH反应能快速完成,且一般不引起292nm附近吸收值的变化,因此不干扰青蒿素含量的测定;青蒿素碱转化反应可选择在25℃下与0.3%的NaOH作用30min,或50℃下与0.2%的NaOH作用20min。方法的相对标准偏差RSD=1.84%,相关系数r=0.9995,回收率为98%—102%。     

土壤中酚的超声波提取

以合成土样为对象,研究了超声波辅助提取苯酚的条件及其提取效率。用中档超声波场辐射试样2×30s,30ml丙酮-正己烷(体积比1:1)分两次萃取10.0g合成土样中的苯酚,这时所获收率最高。在选定条件下用于实际土样分析,以索氏萃取4h的结果为对照基准,本方法的平均回收率为97.8％,RSD为1.5％。     

Optimization and comparison of ultrasound/microwave assisted extraction (UMAE) and ultrasonic assisted extraction (UAE) of lycopene from tomatoes

The extracting technology including ultrasonic and microwave assisted extraction (UMAE) and ultrasonic assisted extraction (UAE) of lycopene from tomato paste were optimized and compared. The results showed that the optimal conditions for UMAE were 98 W microwave power together with 40 KHz ultrasonic processing, the ratio of solvents to tomato paste was 10.6:1 (V/W) and the extracting time should be 367 s; as for UAE, the extracting temperature was 86.4 °C, the ratio of the solvents to tomato paste was 8.0:1 (V/W) and the extracting time should be 29.1 min, while the percentage of lycopene yield was 97.4% and 89.4% for UMAE and UAE, respectively. These results implied that UMAE was far more efficient extracting method than UAE.     

固体废弃物的酸碱度与浸提剂pH值的相关性研究

本文对固体废弃物的酸碱度与浸提剂pH值的相关性进行了初步的研究。研究结果表明：不同酸碱度的固体废弃物在不同pH值的浸提剂浸提下，金属元素的溶出量大为不同。酸性固体废弃物在pH值较低（pH=2-4)的浸提剂浸提时，金属元素的溶出量较大，在pH=4-8时，其重金属元素的溶出量趋于恒值，中性固体废弃物浸提剂的pH值对其金属元素的溶出量变化不大。碱性固体废弃物不受浸提剂pH值的影响，金属元素几乎没有溶出。另外，固体废弃物中，金属元素以不同化合物形态的存在也直接影响到浸提率。提出了固体废弃物的任意堆放和填埋，会在酸雨的冲淋浸泡下，对环境造成极大的危害，并根据当地降水的pH值制定出相应的地方监测标准。     

利用光学多通道分析仪与分光光度计测定叶绿素的紫外-可见光区吸收光谱

应用分析化学中常用的吸光光度法,通过光学多通道分析仪和紫外-可见分光光度计对叶绿素提取液和叶绿素晶体分别进行了紫外-可见光区吸收光谱的探测,并对其吸收曲线进行了分析和研究.根据实验结果对文献中的一些数据进行了讨论.     

Improved method to detect nitric oxide in biological systems

In this work an improved method is described for using organic solvent extracting to detect nitric oxide. The partition coefficients of the diethylthiocarbamate (DETC)-Fe²⁺ complex between different organic solvents and water, the signal intensity of the same NO trapping complex concentration in different organic solvents, and the extracting abilities of the organic solvents were determined. It was found that ethyl acetate was the optimal organic solvent. With ethyl acetate as extracting solvent, the (DETC)₂-Fe²⁺-NO complex was extracted from water phase to organic phase, and low concentration of nitric oxide in large volume could be detected by electron spin resonance (ESR) at room temperature. The ESR signal intensity had a good linear relationship with the concentration of nitric oxide, at a signal-to-noise ratio of 2. The detection threshold of this method was improved to lower than 50 nM, which was more sensitive than the usually used method. The (DETC)₂-Fe²⁺-NO complex was stable in the dark at 0–4°C, and there was little change after days. Nitric oxide produced by cardiomyocytes cultured in media and other biological systems was firstly detected with this method.     

改进特征波段选取和混合集成建模的东北粳稻叶绿素含量估算

利用光谱信息快速、无损和准确的检测水稻冠层叶片叶绿素含量,对水稻的长势评估、精准施肥、科学管理都具有非常重要的现实意义。以东北粳稻为研究对象,以小区试验为基础,获取关键生长期的水稻冠层高光谱数据。首先采用标准正态变量校正法（SNV）对光谱数据进行预处理,针对处理后光谱数据,以随机蛙跳（RF）算法为基础,结合相关系数分析法（CC）和续投影算法（SPA）,提出一种融合两种初选波段的改进型随机蛙跳算法（fpb-RF）筛选叶绿素含量的特征波段,并分别与标准RF,CC 和SPA方法进行对比。以提取的特征波段作为输入,结合线性模型和非线性模型各自优势,提出一种高斯过程回归（GPR）补偿偏最小二乘（PLSR）的叶绿素含量混合预测模型（GPR-P）：利用PLSR法对水稻叶绿素含量初步预测,得到叶绿素含量的线性趋势,然后利用具有较好非线性逼近能力的GPR对PLSR模型偏差进行预测,两者叠加得到最终预测值。为了验证所提方法优越性,以不同方法提取的特征波段作为输入,分别建立PLSR、最小二乘支持向量机（LSSVM）、BP神经网络预测模型。结果表明：相同预测模型条件下,改进fpb-RF算法提取特征波段作为输入可较好的降低模型复杂性、提高模型预测性能,各模型测试集的决定系数（R2_P）和训练集的决定系数（R2_C）均高于0.704 7。另外,在各算法提取特征波段进行建模时,GPR-P模型的R2_C和R2_P均高于0.755 3,其中,采用fpb-RF方法提取的特征波段作为输入建立的GPR-P模型预测精度最高,R2_C和R2_P分别为 0.781 5和0.779 6,RMSEC和RMSEP分别为0.904 1和0.928 3 mg·L-1,可为东北粳稻叶绿素含量的检测与评估提供有价值的参考和借鉴作用。     

基于最小二乘法准则的光学综合孔径观测目标傅里叶信息提取

提出了基于最小二乘法准则提取光学综合孔径观测目标的傅里叶信息,给出了系统的理论推导过程.与其它传统条纹信息提取方法作了比较,指出基于最小二乘法准则提取观测目标信息周期短,速度快,可提取观测目标的傅里叶幅度和相位.实验仿真表明,基于最小二乘法准则提取观测目标信息是可行的.     

Measurement of chlorophyll in water based on laser-induced fluorescence spectroscopy: Using spiral-wound unclad optical fiber system and partial least squares regression

The feasibility of laser-induced fluorescence (LIF) method for chlorophyll concentration determination in water was investigated in this study. The chlorophyll fluorescence spectra were received by a spiral-wound unclad optical fiber system. Baseline and smoothing correction methods were studied. Statistical equations were established between reference data and fluorescence spectra by linear regression and partial least squares (PLSs) regression. The PLS regression outperformed linear regression by higher correlation coefficient of 0.9996063 and root mean square error value of 0.0221807. Based on the results, it was concluded that laser-induced fluorescence method with a spiral-wound unclad optical fiber system was suitable for chlorophyll concentration determination in water, and PLS regression was a reliable method for fluorescence spectra analysis.     

烟草中钾的连续流动分析方法研究

本文研究了用ALLIANCE自动分析仪测定烟草中钾,选择了最佳仪器分析条件和样品报样条件,并与传统的四苯硼钠重量法作了对比,在此基础上建立了一种连续测定草中钾的方法,为准确快速地测定烟草中的钾提供了保证。