干旱胁迫对藜麦幼苗生长和叶绿素 荧光特性的影响

以甘肃省农业科学院自育品种陇藜1号（L-1）、2号（L-2）、3号（L-3）和4号（L-4）及外引品种白藜（BL）幼苗为试验材料，采用盆栽人工控水法，共设置轻度干旱胁迫（LD，土壤含水量为田间持水量的50%~60%）、中度干旱胁迫（MD，土壤含水量为田间持水量的30%~40%）和重度干旱胁迫（SD，土壤含水量为田间持水量的10%~20%）3个水分梯度，以正常浇水为对照（CK，土壤含水量为田间持水量的70%~80%），干旱胁迫15 d后，通过测定幼苗株高、根长、生物量及叶片叶绿素含量、初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）及非光化学猝灭系数（NPQ），研究干旱胁迫对藜麦幼苗生长和叶绿素荧光特性的影响。结果表明：（1）随干旱胁迫程度的加剧，参试藜麦品种幼苗株高、地上部分鲜重和地上部分干重呈逐渐降低的变化趋势，SD处理下，各供试品种株高分别降低了30.64%、28.36%、32.67%、37.88%和38.09%，地上部分鲜重分别下降了63.60%、6073%、59.74%、55.92%和61.74%，地上部分干重分别下降了62.96%、52.63%、29.41%、35.71%和60.00%；（2）5个藜麦品种幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及叶绿素a/b随着干旱胁迫程度的加剧而呈现先升高后降低的趋势,SD处理下，品种L-2、L-3和L-4叶绿素a分别比CK降低了28.48%、33.66%和17.99%,叶绿素b分别比CK降低了47.80%、45.08%和13.90%，总叶绿素含量分别比CK降低了33.22%、36.20%和15.99%;（3）随干旱胁迫程度的加剧，各供试藜麦品种Fo、Fm、Fv/Fm和Fv/Fo均呈下降趋势，SD处理下，各供试品种Fo分别较CK下降了30.61%、14.56%、31.28%、24.39%、24.16%，Fm下降了19.11%、16.56%、16.76%、17.67%、22.19%，Fv/Fm分别下降了5.73%、4.29%、7.81%、4.58%和3.85%，Fv/Fo分别下降了19.40%、14.93%、24.02%、11.34%和12.11%;（4）5个供试品种叶片NPQ随干旱胁迫程度的加剧呈升高趋势，SD处理下，各供试品种NPQ较CK升高了74.79%、161.54%、104.55%、200.00%和196.00%。综上所述说明中度和重度干旱胁迫下，植物细胞失水，叶绿体遭到破坏，光合作用降低，叶绿素合成受到抑制，光合产物减少，从而抑制幼苗生长，地上部分生物量下降。在幼苗生长和叶绿素荧光特性等方面，藜麦品种L-2表现优于其他品种，表明其在干旱胁迫下较其他供试品种具有更强的适应能力。     

集雨节灌种植技术对夏玉米光合特性及产量的影响

以沟灌、水平畦灌为对照,通过2年大田试验分析了在关中灌区集雨节灌种植技术对夏玉米功能叶片的光合参数、荧光参数、叶绿素含量及产量的影响。结果表明,在同期灌溉处理中,集雨节灌处理各测定时期的最大荧光（Fm）、可变荧光（Fv）、最大光能转换效率（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性（Fv/Fo）和叶绿素含量显著高于沟灌、畦灌。集雨节灌处理的籽粒产量在播前灌1水处理下较沟灌、畦灌和沟垄集雨种植分别提高4.9%（P<0.05）、8.5%（P<0.05）和2.2%,在开花期灌1水处理下提高6.0%（P<0.05）、8.3%（P<0.05）、1.3%;在播前和开花期均灌1水处理下提高7.0%（P<0.05）、11.2%（P<0.05）和7.2%（P<0.05）。不同灌溉时期集雨节灌处理的净光合速率（Pn）和叶片瞬时 水分利用效率（WUE）均在灌浆期显著高于畦灌,对基础荧光（Fo）和蒸腾速率（Tr）的影响不明显。除开花期灌1水处理外,其它灌水时期下的集雨节灌处理百粒重显著高于沟灌、畦灌处理。研究表明,集雨节灌可以显著提高叶片光合性能,增强PSⅡ反应中心的电子传递、光合化学效率和潜在活性,且产量显著高于传统沟灌、水平畦灌处理。     

胡杨和灰胡杨叶绿素荧光特性对地下水位的生态响应

选取塔里木河上游不同地下水位的样地作为研究点,利用便携式调制叶绿素荧光仪测定了不同地下水位下胡杨、灰胡杨的叶绿素荧光特性和PSⅡ光合活性.结果表明:随地下水位下降,胡杨、灰胡杨表观光合电子传递速率(ETR)、实际光化学量子效率(Φ_PSⅡ)、光化学猝灭系数(_qP)、光化学速率(PCR)、最大荧光(Fm)和PSⅡ潜在光合活性等参数普遍降低；而非光化学猝灭系数(NPQ)、调节性能量耗散量子产量(Y_NPQ)、非调节性能量耗散量子产量(Y_NO)、叶片光合功能相对限制值(PED)和光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)显著升高,但其最大光化学量子产量(Fv/Fm)总体处于相对适宜状态(＞0.815)。表明两树种PSⅡ光合活性随地下水位下降而降低,光能捕获效率与光化学反应能量下降,耐受强光能力减弱,获取过剩光能程度和PSⅡ受损风险增加。但两树种可通过良好的抗逆性和自我调节机制,增强热耗散来缓解光能过剩带来的损伤,从而使PSⅡ未发生不可逆损伤,保持其较高的光合效率。比较不同地下水位下胡杨和灰胡杨的叶绿素荧光参数发现,胡杨PSⅡ反应中心活性与光化学效率较高、耐旱性较强,表明胡杨对荒漠干旱环境的适应性强于灰胡杨。     

水稻冠层叶绿素含量高光谱估算模型

为了寻求西北引黄灌区水稻冠层叶绿素含量的高精度估算模型，通过田间试验测定了水稻冠层SPAD和高光谱数据，运用任意波段组合的方式构建了一系列基于原始光谱、一阶导数光谱的比值、差值、归一化和土壤调节植被指数，筛选出反映水稻冠层SPAD的最佳植被指数作为自变量，应用普通回归分析方法和随机森林算法建立了该区域水稻冠层SPAD估算模型并进行了对比分析。结果表明：（1)应用普通回归分析方法，以RVI(D₁₃₁₆，D₇₃₆)为自变量建立的指数模型是估算西北引黄灌区水稻冠层SPAD的最佳单变量模型；（2)采用随机森林算法，以4个植被指数RVI(R₆₉₆，R₅₄₀)、DVI(R₇₀₀，R_{536)、SAVI(R700，R536)、RVI(D1316，D736)建立的估算模型比普通回归模型精度更高，验证结果的决定系数R²为0.873，均方根误差RMSE为3.221，平均相对误差RE为13.25%。说明通过随机森林算法建立的模型可以实现水稻冠层SPAD的精准估测，可以用于西北引黄灌区水稻冠层叶绿素含量的快速、无损获取。}     

不同灌水量对黄淮海地区冬小麦叶绿素荧光及光保护特性的影响

以黄淮海地区5个主栽冬小麦品种为材料,在田间条件下分析了不同灌水次数对冬小麦叶绿素荧光特性的影响。结果表明,随着灌水次数的减少,叶绿素a+b（Chla+b）含量,叶绿素a/b,类胡萝卜素（Car）含量,PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）,光化学猝灭系数(qP)以及光能利用率（LUE）都呈降低趋势,而初始荧光（Fo）呈增加趋势,非光化学猝灭系数（NPQ）呈先增后降的趋势。不同冬小麦品种对灌水次数的生理响应不同,在各个灌水处理中光能利用效率较高的冬小麦品种矮抗58和郑麦366适宜种植的范围较广,在灌三次水处理(越冬水+拔节水+灌浆水)中光能利用效率较高而在灌两次水(越冬水+拔节水)或一次水(越冬水)光能利用率较低的冬小麦品种周麦18、豫麦49应该区划种植在水分条件较好或者有灌溉条件的地区才能发挥其品种的丰产优势。在干旱条件下矮抗58和郑麦366具有较高光能利用率的原因可能是有较强的光保护能力。     

不同种子大小籽瓜品种叶片光合能力对源库调节的响应

为了探讨籽瓜叶片光合能力对源库调节的响应，以种子大小显著不同的3个籽瓜品种为材料，于开花坐果期通过整枝、摘叶、疏果将叶果比分别调整为10、20、30、40、50，并分别于幼果期、果实膨大期、果实成熟期测定叶片叶绿素含量及气体交换速率，收获后测定果实产量。结果表明，籽瓜功能叶叶绿素含量（SPAD值）、净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r）随果实生育期演进逐渐降低，胞间CO₂2浓度（C_i）逐渐增大。3个供试品种间SPAD、P_n、G_s、T_r和C_i差异显著，大种子品种H26的气体交换参数（P_n、G_s、C_i、T_i）显著低于中等种子品种H14，H14显著低于小种子品种H3，但SPAD和C_i变化规律相反。叶片SPAD、P_n、G_s、T_r均值及其果实生育期降幅均随叶果比增大而显著降低（叶果比50除外），但叶片SPAD值和气体交换参数变化幅度无显著的品种间差异，说明一定范围内降低叶果比能提高叶片光合能力，但摘叶处理或叶果比过高均会加速叶绿素降解，诱发叶片衰老。3个品种单株果实产量随叶果比增大而提高，50（1.18 kg）>40（1.17 kg）和30（1.17 kg）>20（1.16 kg）>10（0.87 kg），H3单株果实产量（0.88 kg）显著低于H26（1.20 kg）和H14（1.25 kg）。以上结果表明，适宜范围的源库比能够提高籽瓜叶片光合能力，延缓叶片衰老，有利于籽瓜果实高产。     

干旱胁迫下不同中间砧对"岳冠"苹果叶片光合特性及叶绿素荧光特性的影响

以2 a生盆栽岳冠/辽砧2号/山定子、岳冠/GM256/山定子、岳冠/77-34/山定子和岳冠/山定子为试验材料，研究在正常供水、轻度干旱胁迫、中度干旱胁迫和重度干旱胁迫下，不同中间砧对‘岳冠’叶片光合特性、快速叶绿素荧光诱导动力学参数及动力学曲线（OJIP）的影响。结果表明：轻度干旱胁迫可提高岳冠/山定子的叶绿素a（6.3%）、叶绿素a+b（5.9%）、Pn（9.7%）和4种砧穗组合的WUE（73.0%、116.1%、155.3%、105.7%），中度和重度干旱胁迫可降低4种砧穗组合的Pn（1219.2%、938.5%、786.7%、583.3%和8475.0%、9826.5%、1895.1%、1384.4%）、Gs（813.0%、875.4%、866.5%、508.3%和1066.7%、592.1%、852.1%、1274.4%）和Tr（783.3%、695.0%、795.2%、356.8%和527.7%、341.7%、403.6%、692.2%），增加了Ci（49.3%、48.3%、53.0%、51.5%和83.1%、108.5%、67.0%、55.2%）；另外，经过OJIP曲线分析，中度和重度干旱胁迫曲线中明显出现了K相，J相值也显著升高，且随着干旱胁迫程度的增加，各砧穗组合叶绿素荧光参数中Fo、W_K和V_J逐渐增加，Fv/Fm、Fv/Fo、PI_abs、PI_total、ABS/CSm、TRo/CSm、ETo/CSm和RC/CSm逐渐降低。中度和重度干旱胁迫导致PSⅡ供体侧、受体侧和反应中心受到不同程度破坏，造成电子传递受阻，降低叶片光能吸收利用率, 同时也使PSI遭到破坏，从而打破两个光系统的协调性，岳冠/山定子和岳冠/77-34/山定子组合破坏程度显著低于其他组合，说明在干旱胁迫中后期，岳冠/山定子和岳冠/77-34/山定子组合的抗旱性强于另外两种组合。     

基于无人机高光谱影像玉米叶绿素含量估算

以无人机为平台搭载高光谱相机获得玉米农田高光谱影像，从中提取光谱特征参数，构建玉米叶片叶绿素含量估算模型，并制作玉米叶片叶绿素含量分布图。结果表明，以红边面积（SDr）、红边一阶微分最大值（Dr）、差值植被指数(DVI)为自变量构建的回归模型建模精度较高，以此反演玉米叶片SPAD值分布图并对填图结果进行精度检验，得出SPAD-Dr模型填图预测效果最佳（R2=0.89,RMSE=1.28,RE=2.31），可以作为玉米叶片叶绿素含量无人机高光谱影像遥感反演估算的基本模型。     

夏玉米叶片光合色素含量高光谱估算

为了实现夏玉米叶片光合色素含量的快速、无损检测，以陕西省关中地区夏玉米“大丰26号”为研究对象，探究了不同总色素含量水平的玉米叶片反射光谱特征。分别提取与叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素和总色素含量相关性较强的15个光谱参数，通过单变量回归、多元逐步回归和随机森林回归分析，建立光合色素含量估算模型并进行精度比较。结果表明：基于随机森林方法构建的光合色素估算模型精度最高，其中，叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素的建模R²为0.93，总色素的建模R²为0.92；叶绿素a和类胡萝卜素的检验R^{2<、sup>为0.74，叶绿素b和总色素的检验R2为0.71；各模型的均方根误差（RMSE）和相对误差（RE）相差不大；拟合精度由高到低依次为叶绿素a、类胡萝卜素、总色素和叶绿素b的RF模型。证实了随机森林方法在夏玉米叶片光合色素含量估算中的优越性，并构建了高精度的光合色素RF估算模型。}     

沙芦内含物PAAC对干旱胁迫下玉米幼苗叶片光合及蛋白氧化损伤的保护作用

采用沙培试验,培养期间用沙丘芦苇特有的多氨基芳香族化合物PAAC水溶液对培养的两种不同基因型玉米幼苗叶片进行喷施处理,研究幼苗叶片在正常供水和干旱胁迫下的相对含水量、光合作用、叶绿素荧光等参数的变化趋势。确定这些生理指标在评价作物抗旱性方面的作用,并与甜菜碱溶液喷施处理的作物参比,研究该内含物对植物蛋白氧化损伤的影响。结果表明:PAAC溶液能够明显地降低干旱下植物叶片蛋白质中羰基含量的上升,即该内含物能够有效地减弱干旱胁迫下植物蛋白氧化损伤程度,RWC相对较高,说明PAAC一定程度上降低水分的散失。当植物受到中度干旱胁迫时,PAAC显著地减缓玉米叶片光合速率的下降,同时Fv/Fm、qP、ETR等叶绿素荧光参数数值也明显高于同期的对照,表明PAAC具有保护类囊体膜上PSⅡ的光合学活性的作用,一定程度上增强了植物的抗旱能力。     

干旱和复水对两种葡萄砧木叶片光合和叶绿素荧光特性的影响

采用盆栽称重控水法，干旱胁迫处理1103P和101-14M两种砧木，处理21 d后复水，分别测定干旱处理0、7、14、21 d及复水第7、14 天，葡萄砧木叶片光合和叶绿素荧光参数。结果显示：干旱胁迫后，1103P和101-14M的净光合速率(Pn)均逐渐降低，101-14M的Pn降幅大于1103P，短时间干旱胁迫引起两种砧木Pn降低的主要因素是气孔限制，而长时间干旱胁迫后Pn降低主要是非气孔限制。随着干旱胁迫的持续，1103P和101-14M的初始荧光产量(Fo)呈增加趋势，但101-14M的增幅大于1103P，说明干旱胁迫后101-14M的光反应中心受损害程度大于1103P;复水后1103P和101-14M两种砧木的Pn值逐渐增加，复水第7天，二者分别为对照的83.20%和66.31%,复水第14天，分别为对照的107.30%和88.43%; 复水后1103P和101-14M两种砧木的Fo值呈现逐渐降低趋势，复水后第7天，1103P和101-14M 的Fo值为对照的102.95%和109.60%，复水后第14天，1103P和101-14M Fo为对照的101.56%和101.81%，说明复水后1103P和101-14M两种砧木受损的光合反应中心得到了修复，光合速率也逐渐恢复，1103P复水后恢复生长的能力高于101-14M。     

干旱胁迫对3种苹果砧木叶片光合、叶绿体超微结构和抗氧化系统的影响

以新疆野苹果（Malus sieversii Roem.（XJ））、垂丝海棠（Malus halliana Koehne（CS））和山定子（Malus baccata Borkh.（SDZ））3种一年生苹果砧木实生苗为材料，采用盆栽控水的方法设置正常供水（75%~80% RWC）和干旱胁迫（45%~50% RWC）2种水分处理，研究干旱胁迫下叶片光合特性、叶绿体超微结构、丙二醛（MDA）含量、超氧阴离子（O^—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]₂）产生速率以及抗氧化酶活性的变化规律，并利用主成分分析（PCA）对3种砧木进行抗旱性综合评价。结果表明：干旱胁迫抑制了3种苹果砧木的光合作用，但干旱胁迫下CS的净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、PSII最大光能转化效率（Fv/Fm）、潜在光化学活性（Fv/Fo）及光化学猝灭系数（qP）的降幅均显著小于其他两种砧木，胞间CO₂浓度（Ci）和非光化学猝灭系数（NPQ）的增幅显著高于其他两种砧木；干旱胁迫下，3种砧木超微结构受到不同程度的伤害，其中CS叶片的超微结构损伤较小，能较好地保持细胞结构的完整性；干旱胁迫下3种砧木的SOD和CAT活性先升高后降低，POD活性逐渐增加至21 d趋于稳定，MDA含量和O^—[KG-1][JX*3]·[JX-*3]₂产生速率持续升高。PCA结果显示：2个主成分的方差贡献率达到98.502%，干旱胁迫下CS的综合得分最高。因此，干旱胁迫下，垂丝海棠能保持叶绿体结构的完整性，激活抗氧化酶系统，清除氧化产物而保持较高的光合能力。     

Impact of Cuscuta australis infection on the photosynthesis of the invasive host,Mikania micrantha,under drought condition

Cuscuta species (dodders) are widespread stem holoparasites that depend on host plants for their entire mineral and water and most carbohydrate requirements. Dodders negatively affect host photosynthesis but precise information on their impact on hosts in the presence of environmental stress factors (i.e. drought) is little known. In a pot experiment, the leaf traits, gas exchange and chlorophyll a fluorescence of the invasive climber, Mikania micrantha, parasitized by Cuscuta australis, were investigated in order to study variations of host photosynthesis in response to parasitism and drought. The results showed that the concomitant presence of C. australis infection and drought significantly impacted the leaf traits (i.e. increased leaf dry mass content), gas exchange (i.e. decreased stomatal conductance and transpiration rates and increased water‐use efficiency) and quantum yield of chlorophyll a fluorescence of M. micrantha. The presence of a single stress factor (C. australis infection or drought), however, only significantly affected the leaf traits and gas exchange of M. micrantha. These results suggested that the combined additive effects of C. australis parasitism and drought significantly suppressed the photosynthesis of M. micrantha in relation to both stomatal and non‐stomatal limitation of host photosynthesis. This study provides insights into Cuscuta–host interactions under drought conditions in the tropics.     

不同青贮玉米大喇叭口期和成熟期耐盐碱性综合评价

以25个不同青贮玉米品种为试验材料，在宁夏银川北部盐碱地，通过测定不同品种大喇叭口期和成熟期的表型性状和光合气体交换参数进行耐盐碱性鉴定，并利用主成分分析和模糊隶属函数法对不同青贮玉米的耐盐碱强弱进行综合评价。结果表明：各青贮玉米品种处于不同生育期时对盐碱的敏感程度不同（发育阶段性），同一时期不同品种之间耐盐碱性也存在着差异（品种特异性）。根据综合评价值（D值）大小，将耐盐碱性分为三级：D值大于0.6为强耐盐碱性材料；D值在0.2~0.6之间为中耐盐碱性材料；D值低于0.2为对盐碱敏感的材料。其中，在大喇叭口期时具有强耐盐碱性的材料有：科多8号、桂青贮1号和133-2/1528，D值分别为0.770、0.705和0.614；在成熟期时具有强耐盐碱性的材料有：H14/A18和桂青贮1号，D值分别为0.761和0.728；而表现为敏盐性的材料为H14/1528，D值在大喇叭口期和成熟期时分别为0.140和0.155；其余品种均属于中度耐盐碱材料，D值处于0.2~0.6之间。     

谷子叶绿素含量高光谱特征分析及其反演模型构建

基于高光谱数据综合分析不同施肥条件下谷子各生长期冠层叶绿素含量的高光谱特征,在分析各光谱特征参数与叶绿素相关性的基础上,基于偏最小二乘法和人工神经网络构建叶绿素含量的遥感反演模型.结果表明:NDVI(归一化植被指数)、GNDVI(绿色归一化植被指数)、PSNDa(特殊色素归一化指数a)、PSSRc(特征色素简单比值指数...     

覆膜对宁南山区马铃薯光合特性和产量的影响

以青薯9号原种为材料，采用大田单因素随机区组设计，以不覆膜为对照，研究了覆盖黑膜和白膜对马铃薯光合特性、荧光参数、干物质积累以及产量的影响。结果表明：与不覆膜相比，覆膜条件下马铃薯净光合速率提高0.4~3.0个百分点，气孔导度和胞间CO₂浓度平均增加31.45%和6.58%，Fv/Fm、Fv/Fo、PI分别提高了2.47%、12.18%、20.93%；蒸腾速率在马铃薯生育前期覆膜比不覆膜降低20.82%，而后期却比对照增加8.55%，热耗散量子比率Fo/Fm覆膜较不覆膜处理降低7.11%，差异达显著水平；覆膜比不覆膜处理条件下马铃薯干物质积累量增加0.25~1.86个百分点，大薯率和中薯率分别增加33.78%，15.73%，每公顷产量增加43.08%，其中黑膜处理的各项指标优于白膜，黑膜比白膜和不覆膜增产16.86%、54.20%，差异达显著水平。因此，覆膜处理可以显著提高马铃薯的光合性能、荧光参数和产量，有效缓解干旱等逆境引起的马铃薯的衰老，减轻干旱对马铃薯的危害。在宁南山区，马铃薯采用黑色地膜覆盖栽培技术具有延缓叶片衰老和增加产量的作用。     

基于连续小波变换的干旱胁迫下玉米冠层叶绿素密度估测

测定了玉米各生育时期干旱胁迫下冠层叶绿素密度及冠层光谱数据,利用原始光谱反射率与冠层叶绿素密度进行相关性分析,采用常用植被指数、波段自由组合、连续小波变换构建玉米冠层叶绿素密度估测模型,并用决定系数(R~2)、均方根误差(RMSE)进行精度检验。结果表明:冠层叶绿素密度在抽雄期相较于正常对照,轻度、中度、重度干旱胁迫处理分别下降7.8%、29.5%、44.2%;波段自由组合指数RVI(555,538)、NDVI(555,538)和敏感小波系数bior5.5(26,792)、rbio2.6(22,790)、gaus6(21,791)与叶绿素密度的相关性较高,相关系数绝对值均达到0.900以上;基于敏感小波系数构建的冠层叶绿素密度估测模型验证集R~2均在0.850以上,相较于其他植被指数模型R~2平均提升20.6%,RMSE平均降低32.6%;最优模型为以gaus6(21,791)为自变量的一元线性回归模型,R~2为0.864,RMSE为1.532。利用连续小波变换对光谱数据进行预处理,可以有效提升玉米冠层叶绿素密度估测模型的精度。