利用冠层反射光谱和叶片SPAD值预测小麦籽粒蛋白质和淀粉的积累

 研究了不同土壤水氮条件下小麦抽穗后叶片氮素状况和籽粒蛋白质及淀粉积累动态与叶片SPAD值、冠层光谱反射特征的关系。结果表明,小麦抽穗后叶片氮积累量与叶片SPAD值、冠层反射光谱分别呈显著的指数和线性相关;籽粒蛋白质积累量与叶片氮积累量呈显著线性负相关,而成熟期籽粒蛋白质积累量与抽穗后叶片氮转运量呈线性正相关。叶片SPAD值与籽粒蛋白质和淀粉积累量均呈二次抛物线关系;比值指数R(1 500,610)和R(1 220,560)分别与籽粒蛋白质积累量和淀粉积累量呈显著负指数相关。因此,叶片SPAD值和比值指数可以     

酸雨与凋落物复合作用对柳杉叶片色素和反射光谱的影响

采用盆栽3年生柳杉Cryptomeria fortunei幼苗研究了酸雨(pH 4.0,Tr1),柳杉凋落物(60 g,Tr2)以及酸雨和柳杉凋落物复合作用(Tr3)对其叶片色素质量分数和反射光谱的影响,并对柳杉叶片色素质量分数与光谱反射率、一阶微分光谱和反射光谱参数的相关性进行了分析。结果表明:①Tr1,Tr2和Tr3处理下,柳杉叶片叶绿素a质量分数比对照分别降低了11.6%,26.1%和39.1%,说明酸雨增强了凋落物化感作用对柳杉叶绿素a质量分数的抑制作用,加快了其降解速度。②Tr1和Tr2处理均显著减小了光谱参数反射率倒数、改良的归一化差值指数和反射光谱比值指数a等(P<0.05)。Tr3处理的柳杉反射光谱参数均对照有极显著差异(P<0.01)。③叶绿素质量分数与柳杉反射和一阶微分光谱呈极显著相关(P<0.01),可见光和近红外区域是酸雨与凋落物复合作用下柳杉幼苗反射光谱和微分光谱的敏感区域。④反射率倒数、归一化差值指数和蓝边位置等11个反射光谱参数与叶绿素a,叶绿素b质量分数和叶绿素a/b之间的相关性达到显著水平(P<0.05),其中反射率倒数、蓝边幅值、蓝边面积、黄边幅值、黄边面积、红边幅值和红边面积与柳杉叶绿素a,叶绿素b质量分数和叶绿素a/b之间的相关性高于或接近0.8,说明酸雨与凋落物作用下柳杉幼苗反射光谱特征及其参数可用来估算叶绿素质量分数,并为利用反射光谱监测柳杉胁迫提供了可能。     

模拟酸雨对小麦生育后期经济性状及产量的影响

研究表明 :不同浓度酸雨对小麦株高、结实率、穗粒数、千粒重、生物产量及经济产量的影响都达到极显著水平 ,对穗长的影响达显著水平 ,而公顷穗数各处理间差异不显著。不同酸雨处理间生物量积累存在差异 ,pH值越低 ,生物量积累越慢 ;pH值越高 ,生物量积累越快     

模拟酸雨对辣椒生长发育的影响

盆栽辣椒模拟酸雨喷淋试验结果表明，酸雨ＰＨ小于３．０时，辣椒叶片出现可见伤害，株高、叶绿素含量、座果率、产量均下降。酸雨伤害易诱发辣椒芽虫危害。     

棉花冠层反射光谱与叶片氮含量定量关系研究

对可见光波段至短波红外波段(350～2 500 nm)棉花田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析.结果表明,350～732、733～940和1 970～2 477 nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著相关;940～1 176 nm波段的光谱反射率与叶片含氮量显著相关,以上波段为叶片全氮敏感波段.通过分析叶片含氮量与高光谱特征参数关系,得出吸收谷特征参数Depth1154和PRI(570,530 nm)可以用来预测盛花期叶片含氮量,其中Depth1154的复相关系数最高达到0.747 3,为运用遥感技术大面积、迅速、无破坏地来预测棉花生长状况以提供可能.     

叶片垂直分布对小麦冠层方向光谱响应研究

【目的】对不同株型小麦冠层叶片垂直分布的方向光谱响应进行研究,探索精确描述小麦冠层空间信息的途径,为农田作物快速、无损的光谱监测提供新的理论与技术。【方法】以2个株型不同的小麦品种为材料,采用自下向上分层切片方法,分析冠层不同部位叶片对冠层方向光谱的影响。【结果】去除不同叶位叶片后,小麦冠层光谱在300～700,800～1 300,1 400～1 800 nm波段差别明显;不同观测角度中,与传统90°视角获得反射信息比较,30°和60°视角反射光谱包含较多下部叶片信息,下部叶片对冠层光谱反射率贡献较大,0°视角反射光谱包含较多上部叶片信息,上部叶片对冠层光谱反射率贡献较大;小麦冠层的穗层和倒1叶对方向光谱产生很大影响。不同的2个小麦品种,ZY9844上部叶片对反射率的影响比P7弱。【结论】小麦冠层不同部位叶片,对冠层方向光谱影响不同,根据冠层特点,通过改变光谱观测角度,可以提高作物冠层光谱监测的精度。     

模拟酸雨对小麦产量及籽粒蛋白质和淀粉含量及组分的影响

以宁麦13和徐麦31两种小麦(Triticum aestivum)品种为材料,通过盆栽试验研究了不同pH值酸雨对小麦产量和籽粒品质的影响。结果表明:模拟酸雨抑制了小麦的生长,减少了生物量的积累。pH值2.0酸雨处理后宁麦13的单穗粒数和单茎产量分别较对照下降了48.6%和56.7%,徐麦31则分别下降了31.2%和39.7%,差异显著。小麦籽粒主要营养成分对酸雨胁迫响应不同,酸雨处理提高了籽粒氨基酸、蛋白质含量,pH值2.0酸雨处理后,宁麦13和徐麦31小麦籽粒中氨基酸含量分别比对照高36.6%和30.9%,总蛋白含量分别比对照高20.6%和15.1%,均与对照差异显著。而小麦可溶性糖、淀粉和脂肪含量较对照降低,且总体表现为酸度增强变化幅度增大。不同蛋白组分也对酸雨胁迫反应不同,酸雨处理提高了籽粒中清蛋白和球蛋白含量,而降低了谷蛋白含量和谷/醇。pH值2.0的酸雨处理后,宁麦13和徐麦31的清蛋白含量较对照分别增加了13.1%和23.9%,但与对照差异不显著。酸雨胁迫降低了总淀粉和支链淀粉含量,宁麦13和徐麦31的pH值2.0酸雨处理总淀粉含量分别较对照下降了11.8%和20.2%,与对照差异显著,但对直链淀粉含量影响不明显。可见酸雨不仅影响小麦的产量,而且对品质也有明显影响。酸雨处理尽管提高了籽粒总蛋白含量,但降低了谷蛋白和谷/醇,降低了其加工品质。     

小麦冠层叶片和芒对产量因素的影响

研究了小麦冠层叶片和芒对产量因素的影响；分析讨论了冠层叶片和芒的同化能力和补偿能力。结果表明：冠层叶片和芒是小麦重要的光合源。在开花期剪叶、剪芒而减源，使千粒重、穗粒数及穗粒重显著下降。     

模拟酸雨对桃梨叶片和果实的影响

研究了模拟酸雨对桃梨叶片和实果的影响。结果表明：①经ｐＨ３．５,２．５,２．０的酸雨处理后,叶片在短期内出现不同程度的可见性伤斑,叶绿素含量和净光合速度下降,细胞膜透性明显增大。相对电导率与模拟酸雨ｐＨ值的相关系数为－０．８４６６＾＊（桃）－０．８５６０＾＊（梨）。②模拟酸雨处理后的果实大小和品质有下降趋势（但差异不显）。而且果实的贮藏性明显下降。③桃和梨受酸雨危害的情形基本一致,但桃对酸雨的反     

模拟酸雨对青菜叶片若干显微结构和生理变化影响的初步研究

本文描述了模拟酸雨(pH2.0、3.0、3.5、4.0、5.6)处理的田间种植青菜叶片若干生理特性如叶绿素含量、细胞膜透性、叶片活力等的变化并使用扫描电子显微镜和透析电子显微镜的方法观察了叶片的微观损伤、气孔开度及叶绿体、线粒体等细胞器。结果表明:暴露于模拟酸雨的青菜叶片的微观损伤出现在宏观损伤之前,而所测定的若干特性均有某种程度的变化。气孔开度受到了降雨酸度的影响,细胞内层的叶绿体、线粒体等结构发生了一些变化。     

关于光谱反射率和小麦叶面指数之间关系的研究

根据理论分析作出了小麦叶片7种角度分布情况下的光谱植被指数和吸收的光合辐射曲线以及叶面指数和吸收的光合辐射曲线。由实测的小麦光谱反射率数据计算出光谱植被指数,再使用这二套理论曲线可求出小麦的叶面指数。还作出了叶片7种角度分布下,小麦叶面指数计算值和测量值之间的线性回归方程,得出小麦叶片倾角为70°的分布和使用 ND 光谱指数具有最好的结果。     

模拟酸雨对大麦幼苗部分生理特性的影响

采用室内培养法,研究了不同pH值的模拟酸雨胁迫对大麦幼苗叶片细胞膜透性、丙二醛含量、抗氧化酶活性及叶绿素含量的影响。结果表明,在模拟酸雨胁迫下,大麦幼苗叶片细胞膜透性(CMP)和丙二醛(MDA)含量随酸雨强度的增加而上升,且二者呈显著正相关;过氧化氢酶(CAT)活性表现为先升后降的趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性持续上升;叶绿素(Chl)含量明显下降。试验表明,酸雨诱导了活性氧自由基产生,使抗氧化酶系统失调,造成活性氧产生和清除之间的不平衡,从而加速膜脂过氧化作用、破坏膜透性、降解叶绿素,最终导致光合作用下降。     

拔节期模拟酸雨对春小麦叶片光合特性的影响

为探明酸雨对春小麦光合特性的影响,分别用pH值为1.5、2.5、3.5、4.5和5.6的模拟酸雨在春小麦拔节期对其进行喷淋,然后测定不同pH值模拟酸雨处理后春小麦叶片的光合参数。结果表明,酸雨pH值与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率以及叶绿素相对含量均呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关。酸雨使小麦叶片净光合速率下降了4.08%～67.04%,气孔导度下降了17.44%～58.44%,蒸腾速率下降了12.08%～48.08%,胞间CO2浓度上升了9.01%～14.29%,叶绿素相对含量下降了12.16%～37.23%。模拟酸雨处理后,春小麦叶片净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率和叶绿素相对含量呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著负相关。蒸腾速率与气孔导度、水分利用效率和叶绿素相对含量均呈极显著正相关,与胞间CO2浓度呈极显著的负相关。酸雨对春小麦叶片光合特性的影响随酸雨的氢离子浓度增大而愈显著。     

Monitoring Protein and Starch Accumulation in Wheat Grains with Leaf SPAD and Canopy Spectral Reflectance

The research was conducted to determine the relationships of protein and starch accumulation dynamics in grains of wheat to post-heading leaf SPAD values and canopy spectral reflectance. The results showed that leaf nitrogen accumulation was exponentially related to leaf SPAD values and linearly related to canopy spectral reflectance, and that there was negative linear relationship between leaf nitrogen accumulation and grain protein accumulation, but positive linear relationship between post-heading leaf nitrogen translocation and grain protein accumulation at maturity. In addition, leaf SPAD values were parabolically related with and ratio indices R(1 500,610) and R(1 220,560) were exponentially related with protein and starch accumulation in grains. These results indicate that leaf SPAD values and canopy spectral reflectance should be good indicators of quality formation dynamics in wheat grains.     

模拟酸雨对油菜生长的影响

在温室内进行的试验发现，pH≤4．0的模拟酸雨会引起油菜单株角果数少；pH3．5的模拟酸雨会使油菜叶片受到伤害，并会降低油菜叶片和角果皮的叶绿素含量、叶片和角果皮的光合速率、植株高度、每荚角果内的籽粒数和种子的千粒重。     

基于光谱指数的冬小麦变量施肥效应研究

【目的】由适时获得的高光谱数据代替传统繁琐的实验室土壤养分测定数据来进行变量施肥,实现冬小麦高产优质的目标。【方法】本研究利用冬小麦起身期和拔节期冠层光谱数据,选用反映冬小麦长势信息的优化土壤调节植被指数(OSAVI,optimization of soil-adjusted vegetation index)和变量施肥模型进行变量施肥管理(变量区),以相邻地块常规非变量(均一)施肥区(对照区)为对照,研究了不同氮肥处理冬小麦冠层光谱特征及其施肥效应。【结果】变量施肥之后两种氮肥处理在敏感波段670nm和760～900nm处反射率差异明显,而670nm和760～900nm是氮素和冠层的敏感波段,说明进行变量施肥时,利用基于这两个波段组合的光谱指数OSAVI优于其它波段组合的光谱指数;OSAVI不同生育时期的变化情况,反映了变量施肥在调控作物长势及群体结构上的优势;与对照区相比变量区提高产量达378.72kg·ha-1,并降低了各小区产量之间的变异,变量区土壤硝态氮浓度降低,氮肥利用率提高,生态效益较为明显。【结论】该技术通过改善冬小麦群体质量,延缓了植株衰老,促进干物质和氮积累,增加冬小麦产量和氮肥利用率。     

模拟酸雨对水稻种子发芽及幼苗生长的影响

通过模拟不同pH值(分别为3.0,4.0,5.0)的酸雨胁迫处理水稻(Oryza sativa)种子和幼苗,以了解酸雨对水稻种子萌发及幼苗生长的影响。结果显示:pH值5.0的模拟酸雨对水稻种子发芽率影响不明显,但pH值4.0和pH值3.0处理下种子萌发率显著下降;幼苗对不同程度的模拟酸雨胁迫均敏感,各生长指标包括叶长、苗高、植株鲜重、不定根数等被显著抑制,且随着pH降低,被抑制程度越甚。试验结果表明,模拟酸雨对水稻种子萌发和幼苗生长发育均有影响,且幼苗阶段较种子萌发阶段对酸雨的影响更为敏感。     

光谱技术在冬小麦氮素营养诊断中的应用研究

 1997～1999年度3个冬小麦田间试验结果表明，氮素营养水平直接影响冬小麦冠层光谱反射特性，红光波段和近红外波段是冬小麦氮素营养诊断的敏感波段，采用红光波段和近红外波段计算的比值植被指数RVI可以较为灵敏地反映冬小麦氮素营养水平。RVI与茎基部硝酸盐含量和叶绿素测定值等常规诊断指标均呈线性正相关关系，适宜作为氮素营养诊断指标。     

模拟酸雨对小白菜生长、生理和品质的影响

模拟了不同类型的酸雨对大棚种植小白菜的喷淋试验.在小白菜的不同生长阶段研究小白菜的3类指标,即生长指标、营养品质指标和生理指标.结果表明,通过对比不同类型酸雨在不同pH下对小白菜的各类指标带来的影响,发现强酸性酸雨对小白菜的生长具明显抑制性,并且抑制营养物质和叶绿素的形成;不同类型的模拟酸雨中,硝酸型酸雨对小白菜的生长抑制作用最大,对营养品质及生理指标的影响也最大.不同类型的酸雨对小白菜的生长生理和营养品质的影响具有差异性.