松材线虫自然侵染后松树不同感病阶段针叶光谱特征变化

采用ASD野外光谱仪测量了黑松和马尾松在松材线虫自然侵染后不同感病阶段的反射光谱,分析了其中光谱特征参数及叶绿素变化情况.研究表明:(1)中红外波段反射光谱曲线对松树发病初期有一定的指示作用;(2)红边位置、绿峰高度、红谷反射率、红边斜率、水分胁迫波段反射率等参数的动态变化趋势与松材线虫侵染后两种松树的病害特征是一致的;(3)随病害程度加深两种松树叶绿素含量逐渐降低,且与光谱特征参数之间存显著线性关系.研究结果为利用高光谱遥感技术进行松材线虫病监测与预警提供参考,同时为针对不同发病阶段采用不同的措施治理松材线虫病提供新的实验依据.     

离子注入对黑松花粉粒细胞核的损伤效应

利用激光扫描共聚焦显微技术和碱性单细胞凝胶电泳技术对经过离子注入后的黑松花粉粒内细胞核的直接损伤效应进行了观察鉴定。 研究结果表明, 离子注入后可以直接损伤细胞核结构, 导致细胞核裂解。 细胞核的损伤程度与注入离子的剂量密切相关, 即细胞核DNA分子的损伤程度随着注入离子剂量的增加而提高。 The damage of pollen nuclei of Pinus thunbergii induced directly by ion implantation were measured by the laser confocal microscopy technique and the single cell gel electrophoresis test. The results showed that ion implantation caused the nuclei structure to be damaged, leading to the nuclei degradation. The results of statistical analysis showed that the damage grade of nuclei was very correlative with the ion dosage. The damage degree of DNA in the nuclei at the level of single cells was increased with the increase of the ion implantation dose.     

不同辐照源对黑松花粉粒的生物学效应

研究了N+离子束、 紫外线和γ射线辐照对黑松花粉粒的影响, 对3种辐射源在诱发花粉粒细胞出现损伤效应上的差异性进行了比较分析。 研究结果表明, 3种辐照源对黑松花粉粒萌发和花粉管生长所表现出的效应存在明显的差异。 γ射线的剂量效应曲线表现为近S型; 紫外线辐照的剂量效应曲线呈现出近L型; 离子束的生物学效应主要在两个方面表现出特异性, 即离子束所导致的剂量 效应曲线呈“马鞍型”趋势和N+离子束注入后会诱发花粉管顶端产生出明显的肿胀现象。The effects of pollens and pollen tubes of Pinus thunbergii induced respectively by N+ beam, γ ray and ultraviolet ray were measured , and the differences of the effects caused by the different radiant factors were distinguished. The results showed that there was obvious difference in the damages of the pollen germination and the pollen tube growth led by the radiant factors. The curve of dose effects from γ ray irradiation was similarly S type, and that from ultraviolet ray treatment approximately L type . The effects from ion implantation expressed the two characteristics, the curve of the saddle type and the top inflation of pollen tube.     

黑松冠层反射光谱方向特征分析

松萎蔫病是松属树种的一种毁灭性病害，小范围甚至单木水平的森林病虫害的早期诊断对森林资源保护与可持续发展尤为重要。以感染松萎蔫病的黑松为研究对象，通过采集不同感病时期的黑松冠层的多角度光谱数据，分析不同特征波段的方向反射特征，总结不同感病程度黑松的冠层特征波段反射率的变化规律。结果显示：(1）在俯视观测时，在主平面方向的后向散射方向的反射率大于前向散射方向的反射率，并且在后向散射方向，四个波段的四个感病时期约在40°的观测天顶角出现热点效应；无论在主平面还是主垂面，蓝光波段（450 nm）与近红外波段（810 nm）的黑松冠层0°天顶角反射率呈现出感病初期＞健康＞感病中期＞感病末期的变化规律，红光波段（680 nm）和绿光波段（560 nm）的黑松冠层0°天顶角反射率呈现出健康≈感病初期＞感病中期≈感病末期的变化规律。在所有方位角，冠层反射率随着观测天顶角的增加而增大。(2）在仰视观测时，在主平面方向的后向散射方向的反射率小于前向散射方向的反射率，并且在方位角为0°时，4个波段反射率都是较大的；无论在主平面还是主垂面，蓝光波段（450 nm）绿光波段（560 nm）和红光波段（680 nm）的冠层反射率的大小呈现出感病初期＞健康>感病末期>感病中期的变化规律，近红外波段（810 nm）冠层反射率的大小呈现出感病初期＞健康>感病中期>感病末期的变化规律；在所有方位角，冠层反射率随着观测仰角的增加而减小。(3）黑松冠层反射光谱在俯视和仰视观测时，各个特征波段的二向性反射率的各向异性最强的是主平面，最弱的是主垂面，且主垂面的前向和后向反射率会呈现对称性，即“镜面反射”；各个特征波段在感病末期，黑松冠层反射率随观测天顶角的变化幅度较大，其他几个时期反射率随观测天顶角的变化幅度不明显。研究结果显示的树冠的不同角度的波段反射方向性特征为以后不同尺度的无人机监测的准确性与可靠性奠定基础，也为发展近地面便携式森林病虫害实时监测系统打下了基础。     

离子注入对黑松花粉粒和花粉管内骨架系统的损伤效应

以黑松花粉粒和花粉管为试验材料, 研究了离子注入对细胞骨架系统的损伤效应。研究结果表明, 离子注入会不同程度地破坏花粉管内微管网络的完整性, 花粉管形态的异常状态与其微管骨架结构的异常状态密切相关。离子注入对黑松花粉管内的微管骨架系统的正常结构有明显的效应, 这种效应的明显程度与离子注入剂量有一定的相关性, 即随着离子注入剂量的增加, 微管骨架系统受到破坏的程度更加明显。离子注入对黑松花粉管内微丝骨架系统的分布状态有明显的影响, 其程度也与离子注入剂量的大小存在一定的相关性。