基于斜率荧光指数的茶树幼苗干旱胁迫分析

为了探究干旱胁迫对茶树幼苗叶绿素荧光参数的影响,选取龙井茶树幼苗进行干旱胁迫实验。利用叶绿素荧光成像技术提出斜率荧光指数SFI评估茶树幼苗干旱胁迫状况,计算1～8天内同一时刻灰度均值的极差R,以R的相对误差δ<5%确定极差稳定的时间范围,建立该区间内曲线上各点斜率变化与胁迫天数的相关模型。分析比较了斜率荧光指数SFI、动态荧光指数DFI、光合功能指数PFI、荧光衰减比率R_fd与胁迫天数之间的相关性。结果表明：R_fd和PFI与胁迫天数之间没有明显的相关性,SFI和DFI与胁迫天数之间有相关性。感兴趣区域ROI为50×50pixel时,SFI与干旱胁迫的天数之间的相关性(决定系数R²=0.94)明显高于DFI与胁迫天数之间的相关性(R²=0.60)。利用SFI评估茶树幼苗受干旱胁迫状况具有更高的准确率,为现代农业中监测植物生长状况提供了参考。     

PROSPECT模型的特征波长优化与作物叶绿素含量检测

叶绿素是作物生长诊断的重要参数,对其进行高效检测是农田精细化管理的基础.PROSPECT模型是作物光谱学检测研究的重要工具,可为建立高精度叶绿素诊断模型提供数据集基础.为了建立具有普适性的田间玉米作物叶绿素含量检测模型,使用PROSPECT模型输入叶片结构参数和生化参数模拟叶片400～2500 nm波段反射率曲线106...     

球形棕囊藻的荧光光谱特征及定量测定

球形棕囊藻(Phaeocystis globosa Scherffel)属于定鞭金藻门(Haptophytes或Prymnesiophytes),一种广温广盐的藻类[1]。它是一种赤潮藻,能产生二甲基丙磺酸(DMSP)和二甲基硫醚(DMS)等有害物质,并且死亡分解后产生灰白泡沫,给渔业和海洋环境带来极大的危害。在世界范围内陆续有棕     

水分子配位对叶绿素a氧化还原势与红外光谱的影响

以光系统I反应中心电子传递链上的辅助叶绿素a为目标,采用密度泛函理论中的B3LYP方法,结合三种基组,系统计算了该叶绿素及其两种配位分子模型在气相、模拟蛋白质环境和水中的氧化还原势和离解能;同时计算了这三种模型在气相中的几何结构、红外光谱及其13C、15N和2H的同位素标记谱.计算及分析结果表明:水分子配位引起镁离子偏离叶绿素a的卟啉环平面中央,导致以镁原子为中心的键角减小,Mg—N键长增长;而天冬酰胺对配位的水分子施加氢键影响后,使得Mg—N键进一步增长,镁离子与水分子中氧原子的配位键Mg—O键长减小,离解能增加,合成分子的氧化还原势减少;另外,分子的氧化还原势和配位键离解能随着相对介电常数的增加以及计算基组的增大而减小;三种分子模型的羰基(C襒O)和卟啉环上C襒C键的特征振动频率差值小于7cm-1,而同位素标记引起其峰位变化量的差值小于3cm-1.该计算为研究光合反应中心电子传递链上叶绿素a的作用与功能提供理论参考依据.     

ANFIS在植被叶绿素含量高光谱反演中的应用

利用ASD便携式野外光谱仪和SPAD-502叶绿素计实测了落叶阔叶树法国梧桐、毛白杨叶片的高光谱反射率与叶片绿度,建立了10个常见植被指数叶绿素含量估算模型,并采用相关系数较大波段作为BP人工神经网络模型(ANN-BP)的输入变量进行了叶绿素含量的估算,将自适应神经模糊推理系统(ANFIS)应用到植被叶绿素含量高光谱反演中。结果表明:10个常见植被指数中归一化植被指数可以较为精确反演叶绿素含量,法国梧桐、毛白杨归一化植被指数回归模型确定性系数R2分别为0.795 7和0.754 6,法国梧桐、毛白杨ANN-BP预测值与实测值之间的线性回归的确定性系数R2分别为0.935 2和0.917 1,ANFIS可以大大提高反演精度,法国梧桐、毛白杨预测值与实测值之间的线性回归的确定性系数R2分别为0.9998和0.995 6,是一种良好的植被叶绿素含量高光谱反演模式。     

LDAO对Rhodobacter azotoformans外周捕光复合体LH2构象及其细菌叶绿素解离行为的影响

为探求LDAO与LH2的相互作用关系和规律,深入认识LDAO对LH2结构和功能的影响。采用光谱法系统地研究了LDAO对Rhodobacter azotoformans134K20菌株LH2构象及其在极端环境中细菌叶绿素(BChl)解离行为的影响。结果表明:(1)在室温pH 8.0缓冲溶液中,LDAO导致LH2构象变化,α-螺旋含量提高,Tyr和B850细菌叶绿素特征峰蓝移,能量传递效率提高。(2)在60℃pH 8.0缓冲溶液中,LH2B800和B850细菌叶绿素可解离为游离BChl。LDAO能增加LH2的高温稳定性,延缓并改变B800和B850解离过程和行为。(3)在室温强酸和强碱溶液中,LDAO加剧了B800和B850的解离并分别转化为游离细菌脱镁叶绿素(BPhe)和游离BChl,表现出不同的解离行为。在不含LDAO的强酸溶液中,B850呈现先解离再自组装的过程。LDAO作用于LH2,可使其B800和B850在不同极端环境中的解离行为发生变化。     

温室番茄冠层和叶片光谱特征分析及营养诊断

通过温室基质栽培,利用ASD光谱仪和傅里叶光谱分析仪测量了四种营养水平下温室番茄冠层和叶片的光谱反射曲线,并检测了对应叶片的水分含量、叶绿素含量和氮含量,分析了不同营养水平下番茄冠层和叶片的反射光谱变化,并对番茄叶片含水量的敏感波长以及冠层反射光谱的红边波长进行了研究。结果表明:温室番茄冠层反射光谱曲线在可见光550nm左右均有叶绿素的强反射峰,近红外区反射率高于可见光区。在同一生长期,随基质营养水平的提高,番茄冠层反射率在可见光波段不断减小,在近红外波段不断增大,且红边波长位置出现"红移"现象。利用530和760nm特征波长得到的归一化颜色指标NDCI与叶片氮含量有较好相关性,R2为0.7511。     

高压处理种子对西瓜生长发育的影响

以8个汴梁西瓜品种(京引21、花皮88、圳板、郭牟、金玫黑、金小兰、日本瓜和蜜玫绿)为实验材料,采用样本率的显著性检验t、检验及单因素方差分析方法,研究了26~28 MPa的高氮气压及50~150 MPa的高静水压处理种子对西瓜出苗率、叶绿素含量、过氧化物酶活性、单瓜重、含糖量等生长特性的影响。结果表明:高压处理会显著(P0.05)或极显著(P0.01)地降低西瓜的出苗率和幼苗期叶片的类胡萝卜素含量,提高幼苗期叶片的叶绿素a含量和过氧化物酶的活性。高压处理种子对于含糖量和单瓜重这两个农艺性状的影响,品种间存在较大差异。其中,在50~150 MPa高压下处理种子20 min主要影响日本瓜(P0.001)和金小兰(P0.092)的单瓜重以及郭牟的含糖量(P0.064)。     

丁香叶片叶绿素含量偏振高光谱数学模型反演研究

在测量叶绿素含量的同时,使用二向反射光度计、USB2000高光潜仪和偏振装置,定量测量与计算丁香叶片高光谱偏振信息,并建立偏振信息-叶绿素含量回归模型.结果表明:当0°偏振时,叶绿素的含量与其偏振反射比的回归模型为y=4.506 4e-0.0568x,复相关指数R2=0.895 8;90°偏振时,叶绿素的含量与其偏振反射比的回归模型为y=145.79X-0.2041,复相关指数为R2=0.479 8;50°入射角时,叶绿素的含量与其偏振度的回归模型为y=7 206.7X6-20 160X5+22 547X4-12 788X5+3 822.4X2-553.72X+30.429,复相关指数为R2=0.646 4;对以上模型进行F检验,发现模型中的偏振信息和叶绿素含量之间存在显著的函数火系,为植被遥感监测和应用提供了理论基础.     

马尾松针叶光谱特征与其叶绿素含量间关系研究

以马尾松针叶野外高光谱数据为基础,分析了马尾松光谱变化,构建或借助不同光谱特征参数,在理论和实践分析的基础上,建立了马尾松针叶叶绿素含最与光谱反射率及9个特征参数之间的关系.研究结果表明:(1)马尾松叶绿素含量在527,703,1 364及1 640 nm四个波长附近,与其反射率具有较好的线性关系,为马尾松遥感监测在波段选择上提供了依据;(2)红边位置、红边平均反射率、红边位置附近平均反射率、红边斜率、红边面积、红谷吸收深度、绿峰反射高度、红边归一化植被指数、红边植被胁迫指数等9个马尾松反射光谱特征参数均与叶绿素含量间存在指数函数关系,相关系数绝对值在0.5～0.7之间;(3)采用9个光谱特征参数建立了马尾松针叶叶绿素含量预测模型,且所建立的基于高斯核函数变换的偏最小二乘回归模型对叶绿素含量的预测精度远远大于传统线性回归模型,模型的均方误差为0.008 8,平均绝对百分误差为0.761 7%.