红皮云杉冠层表面光能分布的理论探讨（I）

文章通过建立一简单的电偶极子模型，从理论上研究和探讨红皮云杉冠层表面光的散射分布以及表面的光能分布。引入表面空隙度这一新概念，描述在冠层表面中介质（枝叶）分布状况。理论结果表明，冠层表面散射光强的影响很小，它的强度近似于原入射光强的０．５％，因此，在单木冠表面的各个侧面，每个侧面表面光能分布近似均匀的，并且各个侧面的光能分布不同。其中与光入射方向垂直的哪个侧面分布最强。     

不同熟期大豆R4-R5期冠层某些生理生态性状与产量的关系

 应用冠层分析仪和光合测定系统，分析不同熟期、不同产量类型的大豆R4-R5期冠层结构特征、光合生理、冠层内微生态环境。结果表明，不论熟期早晚，高产大豆群体的共同特征在于LAI较高，叶片在各个方向上的分布均匀；上下冠层叶片的光合速率差异小，全冠层的光合速率相对较高，从而使全冠层有较高的光合生产力。结果增加了植株荚、粒数及粒重，特别是增加了中上部的荚、粒数。不同熟期间的高产群体冠层特征的差异在于早熟大豆的LAI相对较低，截获的光能多少对于产量形成有着更重要的意义，高产群体叶倾角小，叶片平展，有利于截获更多光能；而晚熟大豆冠层郁蔽，LAI大，高产冠层各层次叶倾角大则有利于太阳辐射透射到冠层内部，增加群体内部受光量，利于产量形成。     

大豆生殖生长期冠层结构及其与冠层辐射的关系研究

通过对大豆生殖生长期冠层结构特征、冠层辐射特性变化的分析表明,存在产量差异的3个大豆品种(系)生殖生长期有着不同的冠层发展动态,高产品种北丰11的群体LAI和LAD相对较大,叶片在各个方向分布均匀,平均叶倾角小,相应地辐射透过系数较低,光截获的比例相对较高,有利于干物质的同化积累,光能利用率高。     

“减穴稳苗”田间配置对西南稻区水稻冠层结构和光能分布的影响

【目的】明确“减穴稳苗”田间配置对西南稻区杂交籼稻冠层结构和光能分布特征的影响，从而为“减穴稳苗”田间配置在西南稻区的推广应用提供理论和实践依据。【方法】在温江和汉源2个生态点设置田间试验，采用单因素随机区组设计，设常规密植田间配置（THDP，行穴距30.0 cm×12.0 cm，每穴1.5苗，单、双苗错穴移栽）和“减穴稳苗”田间配置（ISRH，行穴距30.0 cm×24.0 cm，每穴3苗）两种配置，研究了不同田间配置对水稻冠层结构、冠层光能分布以及光合特性的影响。【结果】(1)较常规密植，减穴稳苗显著提高了两生态点单穴茎蘖数，使抽穗期水稻上三叶的叶倾角下降了0.93%～3.97%，进而使单穴叶面积和冠层幅度显著增加80.39%和28.99%。(2)减穴稳苗改善了水稻冠层中下部通透性，使温江生态点冠层3～40 cm处的透光率提高了18.08%～42.55%，汉源生态点冠层3～100 cm处的透光率提高了5.49%～44.22%，进而使抽穗至成熟期冠层底部的日辐射量和光照度分别提高46.74%和11.54%～75.63%。(3)较常规密植，减穴稳苗有效提高了水稻上三叶的光合能力，剑叶、...     

大豆宽窄密栽培冠层叶荚粒垂直分布调查分析

笃宽台栽培大豆冠层叶荚粒的分布特点进行了分析,宽窄密栽培可协调大豆冠层叶的分布,降低了叶密度高,次大层出现有最大层的上一层,增加中下部的通透性,延长下部叶片的寿命,提高光能利用率。荚粒及粒重分布台上层比例增加,下层比例降低．荚粒及产量上移。宽台各处理比三垄栽培增产３８．７％￣４６．２％。     

富士苹果不同树形的光能分布及利用

为了探索苹果不同树形树冠内光照强度分布的差异及光能利用状况,以富士苹果(Malus domestica Borkh cv.Fuji)为试材,测定了6种树形冠层内的相对光照分布、叶片的光合速率、比叶重、光合色素等,结果表明,高干开心形和小冠疏层形树冠内光照强度显著高于其它树形,双层形、拟纺锤形和自然开心次之,大冠的疏散分层形光照较差,疏散分层形集中结果部位正处于光照强度急剧下降的50～100cm近地冠层内;小冠树形的光照水平及光能利用情况明显优于大冠树形;比叶重、光合色素受冠层内光照水平的影响显著.综合来看在使用乔化砧木的条件下,高干开心、小冠疏层形的光照水平较好,是生产上适宜采用的树形.     

玉米定向栽植模式下冠层结构及光能分布特征研究

为探讨不同栽植模式下玉米冠层光能利用情况的差异和定向栽植方式的增产机理,以紧凑型玉米品种先玉335和半紧凑型玉米品种吉单50为试验材料,设置定向播种、随机播种、定向移栽、随机移栽4种栽植模式,测定其玉米冠层结构参数、群体内不同高度不同时间的光合有效辐射量等参数。结果表明:吐丝期最大冠层形成时两个品种叶片垂直分布比例存在差异,且不随栽植方式改变而改变。其中,上午时段(10:00~10:15)定向播种和定向移栽的群体有效光能截获率分别比随机种植模式增加10.60和23.50个百分点,但定向种植模式玉米群体的中部光合有效辐射下降快,而群体底部可保证一定的透光率;在机械许可的情况下,定向栽植能够建立合理冠层结构,有效利用光能,为高产栽培提供一条新的途径。     

基于冠层光资源高效利用的定向播种技术增产效应研究

为明确定向播种技术对玉米冠层光资源利用及增产的效应,设计了玉米种子不同入土方式以及不同品种移栽入土的试验,研究了玉米生育期叶片空间布局,冠层光能时空分布特征及产量性状,结果表明使玉米叶片垂直于垄向,即胚面平行于地面且朝上,种子长轴方向垂直于垄向的种子入土方式,或使叶片伸展方向垂直于垄向的定向移栽处理可以提高生育期群体对光能的截获,达到光能优化配置在玉米群体穗位层及以上部位,促进玉米叶片光合生产,提高百粒重,玉米增产5%~9%。     

不同株型玉米冠层光氮分布、衰老特征及光能利用对增密的响应

【目的】探究增密对不同株型玉米冠层光氮分布、衰老特征、及其对光能利用及产量的影响,为陕西春玉米高产高效栽培提供支撑。【方法】于2017—2018年以陕单609(紧凑型)和陕单8806(平展型)为试验材料,设置4个种植密度(45 000、60 000、75 000和90 000株/hm~2),测定了冠层光氮分布、叶片衰老、物质生产、光能利用及产量构成等指标。【结果】陕单609和陕单8806分别在90 000株/hm~2(13 824 kg·hm~(-2))和60 000株/hm~2(9 566 kg·hm~(-2))达到了最高产量,与45 000株/hm~2相比,90 000株/hm~2下陕单609和陕单8806的穗粒数(17.8%和30.1%)和百粒重(15.2%和19.6%)均降低。同一密度下,2个品种的冠层光能截获率和叶片氮素浓度表现为上层中层下层,随着密度的增加,2个品种冠层上部光能截获率和叶片氮素浓度不断增加,中层和下层的光能截获率和叶片氮素浓度不断下降,当密度增至90 000株/hm~2时,陕单8806冠层中部和下部的光能截获率分别较陕单609低8.8%和70.6%,且陕单609中层和下层的叶片氮素浓度较陕单8806高16.0%和40.5%。当密度从45 000株/hm~2增至90 000株/hm~2,陕单609和陕单8806成熟期相对绿叶面积分别降低36.4%和63.3%,叶片平均衰老速率分别增加40.2%和34.6%,冠层不同层次叶片衰老启动的时间顺序为下层上层中层,与陕单8806相比,90 000株/hm~2下陕单609生育后期冠层中上部的绿叶面积较高,且下层维持较高的绿叶面积。随种植密度的增加,吐丝前后的氮素吸收量和氮收获指数显著增加,当密度增至90 000株/hm~2时,陕单609吐丝前后的氮素吸收量、氮收获指数分别较陕单8806高23.5%、43.9%、12.7%。增密后生物产量、收获指数、冠层光能截获量和光能利用率显著增加,密度增至90 000株/hm~2时,陕单609的生物产量、冠层的光合有效辐射、光能利用率和收获指数分别较陕单8806高26.1%、10.2%、9.1%和14.8%。【结论】与陕单8806比,紧凑玉米陕单609密植下较好协同优化冠层光氮空间分布,增加了群体花后中下部光能截获量,延缓群体冠层花后中下层叶片衰老,促进群体花后干物质和氮素积累,获得更高的籽粒产量和光能利用率。     

大兴安岭低质林不同林型主要树种冠层分析与比较

冠层是林木光合作用和呼吸作用等一系列生理活动的主要场所,树冠的形状、大小、位置、角度及树冠的分布都可以用于评估植物的生长状况。对大兴安岭低质林中不同林型主要树种的冠层进行分析,得到不同林型低质林的叶面积指数、林隙分数、开度、总定点因子和冠下总光合辐射通量密度等冠层结构特征参数,并研究主要冠层参数之间的相关性,建立回归方程,比较不同林型主要树种之间相关性的差异和不同树种光能利用率的大小。结果表明:大兴安岭不同林型主要树种的各主要冠层指标之间都有显著相关性,不同树种低质林中光能利用率由大到小的排序为:蒙古栎低质林、白桦低质林、山杨低质林。     

不同郁闭程度对苹果园群体结构、冠层微气候的影响

以不同郁闭程度‘红富士’苹果园为研究对象,研究隔行去行、轻度郁闭、中度郁闭及重度郁闭对果树冠层微气候、群体结构的影响。结果表明,隔行去行降低了果园树冠覆盖率,果园透光率及冠内透光率均随郁闭程度的增大而减小;郁闭程度影响果园群体结构、枝量及枝类组成,其中单位面积枝量依次为重度郁闭中度郁闭轻度郁闭隔行去行;隔行去行处理的果树短枝比例最高,随郁闭程度的增加叶丛枝比例降低,而长枝与发育枝的比例增高;郁闭程度影响冠层的光照强度,相对光照强度依次表现为隔行去行轻度郁闭中度郁闭重度郁闭,并且4种类型果园的相对光照强度分布均呈现出自上而下、由外到内依次减小的规律;同时,郁闭程度影响冠层的温湿度,树冠温度与相对湿度的分布和变化趋势相反,树冠不同层次温度从上到下逐渐降低,同一层次内温度从外围到内膛逐步降低,树冠不同层次相对湿度则从上到下逐渐增大,同一层次内相对湿度从外围到内膛逐步升高,并且相对湿度的变化幅度较小。     

库尔勒香梨冬季树冠内微气候变化规律研究

【目的】了解冬季库尔勒香梨冠层内微气候变化规律,为香梨抗寒栽培提供理论依据。【方法】利用HOBO were微型气象站以及EI-USB-2[1].0温湿度记录仪测定冬季冠层不同部位的光照强度日变化及温湿度的日变化。【结果】冠层内光照强度的分布呈现出由内及外,由下至上依次升高的规律,光照强度东上部最高,最低值出现中下与北下方位;冠层不同部位,中心干不同高度的温湿度日变化均呈现出随光照变化而变化的规律,南上部温度最低,北部顶端湿度最高。昼夜之间差异明显。【结论】由于冠层内枝干的分布不同,造成光照强度的差异,从而使树冠不同部位温度、湿度有明显差异,树冠内枝组结构的改变能调节冠层内的光照、温度和湿度。     

桃树冠层相对光照分布与果实产量品质关系的研究

 【目的】研究桃树开心形树冠内相对光照强度与果实品质的关系。【方法】以5年生晚蜜为试材,以树干为中心,用竹竿将树冠分成不同层次、方位的50 cm×50 cm×50 cm的立方体,在生长时期测量不同部位相对光照强度,成熟期测量不同部位果实产量和品质。【结果】桃树开心形树冠内相对光照强度随树冠由外到内、由上到下逐渐递减;在第一次叶幕形成和最终叶幕形成的两个不同时期,不同相对光照强度的树冠体积占整个树冠体积的比例差异显著,小于30%的分别占7.71% 、47.91%,大于80%的分别占27.7% 、3.13%;果实主要集中分布在树冠上、中部1.5～3.0 m。回归方程解析得出果实单果重和可溶性固形物含量与相对光照强度均呈显著相关性。【结论】相对光照强度是影响果实单果重和可溶性固形物的主要因素,生产优质桃果实的最低相对光照强度为36.31%,生产中应注意合理进行夏季修剪,调节枝叶数量和空间分布,降低相对光照强度小于36.31%的树冠空间体积。     

棉花“双种双层”高产栽培技术及其光在冠层中分布的研究

为棉花高产提供理论依据,对棉花"双种双层"冠层结构的光效作用进行了研究。合理的冠层结构对棉花获得高产是非常重要的,"双种双层"是一种利用合理的冠层结构达到高光效利用的棉花栽培技术。它是利用两个具有不同冠层结构的品种及对不同的品种施用不同的农业措施而在田间形成"双层",以达到通风透光实现高产的目的。通过对光在冠层中的分布分析发现,在封垄以前,"双种双层"冠层内的光照强度低于对照;随着冠层的逐步建成,到生长季节的中期,"双种双层"冠层内的光照强度在大部分时间和层次大于对照;到生长季节的后期,冠层结构完全形成以后,"双种双层"冠层内部的光强大于对照的趋势十分明显。同时"双种双层"中的风速大于对照,CO2浓度略高于对照。     

篱剪对柑桔光分布与光合及结实的影响

研究了篱剪对密植郁闭桔园的作用，结果表明，通过篱剪①可以明显地改善树体的光环境，使树冠基部的光照强度平均比对照提高了１倍多；②使叶片的潜在光合能力得到发挥，改善了群体叶的光合生产力；③经过４年的积累统计，果实产量提高了３３％，并且显著增加了果实的糖、Ｖ＿ｃ和固形物含量，对促进果实膨大也有一定的作用。     

不同树形矮化自根砧苹果的冠内光照及其生长和产量比较

【目的】研究矮化自根砧苹果2种砧木、6种树形的冠层内相对光照强度分布以及生长结果表现,明确西北黄土高原地区苹果矮化自根砧栽培的适宜树形。【方法】以富士苹果为试材,应用TES-1332A数字式照度计等仪器,观测矮化自根砧苹果2种砧木、6种树形的树体结构、冠层内相对光照强度、叶片营养、果实产量和品质等指标。【结果】4种纺锤形比V形和Y形的树体生长势强。高纺锤形/M26树冠内相对光照强度>30%的占79.6%,光截获能力强,枝量多,早期产量最高;V形树冠内相对光照强度仅次于Y形,早期产量仅次于高纺锤形;Y形/M26树冠内相对光照强度>30%的占91.8%,虽然光照条件较好,但枝量小、产量低。改良纺锤形、细长纺锤形、Y形和V形单果重较大,其次为高纺锤形,自由纺锤形单果重最小。V形、Y形的果皮色泽饱和度和可溶性糖含量显著高于其它树形。【结论】高纺锤形/M26的早期产量最高,V形产量仅次于高纺锤形,产量上升潜力大;V形和Y形的品质较好。     

Measurement of the distribution of site enhancements in surface-enhanced Raman scattering

On nanotextured noble-metal surfaces, surface-enhanced Raman scattering (SERS) is observed, where Raman scattering is enhanced by a factor, G, that is frequently about one million, but underlying the factor G is a broad distribution of local enhancement factors, eta. We have measured this distribution for benzenethiolate molecules on a 330-nanometer silver-coated nanosphere lattice using incident light of wavelength 532 nanometers. A series of laser pulses with increasing electric fields burned away molecules at sites with progressively decreasing electromagnetic enhancement factors. The enhancement distribution P(eta)deta was found to be a power law proportional to (eta)(-1.75), with minimum and maximum values of 2.8 x 10(4) and 4.1 x 10(10), respectively. The hottest sites (eta >10(9)) account for just 63 in 1,000,000 of the total but contribute 24% to the overall SERS intensity.     

抚育间伐对大兴安岭天然用材林冠层结构及光环境特征的影响1）

以大兴安岭天然用材林为研究对象,利用冠层分析仪对不同抚育间伐后的冠层结构及光学特性进行测定,分析冠层结构各项指标参数之间的相关性、抚育间伐后冠层结构及光环境特征的变化情况,并运用主成分分析法对间伐后冠层结构变化进行了综合评价。结果表明：大兴安岭天然用材林主要冠层指标林隙分数、开度、叶面积指数、总定点因子和冠下总光合有效辐射通量之间有显著相关性（ P＜0．01）,并且这些指标的相关性不受间伐强度的影响;随着间伐强度的增加,叶面积指数呈现先增加后减小的趋势,其余冠层指标林隙分数、开度、直接定点因子、总定点因子和冠下直接光合有效辐射通量及冠下总光合有效辐射通量均呈现先减小后增大的趋势;中等间伐强度能极大改善冠层结构和光分布的合理性,间伐强度为19％时抚育效果最佳。     

开心树形叶幕结构对苹果园地面太阳辐射的影响

以小冠开心形和小冠分层形苹果树为试材,进行了不同处理地面太阳辐射光谱变化以及对叶幕太阳辐射影响的研究。结果表明,(1)受树形处理的影响,地面太阳辐射光谱和强度均发生了明显变化。其中,紫外光(U,300～380 nm)、光合有效辐射(PAR,400～700 nm)和红外/远红外(R/FR,780～1 010 nm)到达果园地面的比率分别为35.73%,13.35%和28.88%。从果园地面外侧(0 cm)到主干(120 cm),太阳辐射光谱中PAR强度依次递减,而U,R/FR辐射的强度依次递增。(2)受果园地面太阳辐射变化的影响,果园地面辐射与叶幕辐射之间、地面辐射与叶幕反射辐射之间、叶幕辐射与叶幕反射辐射之间均呈显著相关关系,同时开心形处理地面全波辐射和PAR均提高,其迎光面地面平均太阳辐射和PAR分别达到了29.7%和25.3%,同时地面及叶幕反射光谱中PAR的平均比例分别比对照提高了74.9%和71.0%。