马尾松叶绿素含量与高光谱数据相关性分析

利用高光谱技术,探索马尾松反射光谱与其叶绿素含量之间的相关关系。采用美国ASD公司生产的手持式野外光谱辐射仪测量马尾松冠层光谱,对观测叶片进行同步叶绿素含量测定,并利用统计学分析方法,分析马尾松叶绿素含量与原始光谱、一阶微分光谱、植被指数的相关关系,结果表明:马尾松光谱与叶绿素含量最大相关系数位于621 nm和715 nm;通过对13种植被指数与叶绿素含量进行相关分析,表明TCARI与叶绿素含量相关性最大,其次是PVR、SRPI。从而说明下一步可以选择621 nm和715 nm以及TCARI进行马尾松叶绿素含量的高光谱反演研究。     

植物营养剂对豇豆产量、还原糖、维生素C及有机硒含量的影响

采用田间试验和仪器分析方法,研究植物营养剂对豇豆(Vigna unguiculata)产量、还原糖、维生素C及有机硒含量的影响。结果表明,在豇豆的花期喷施植物营养剂(处理①)可以提高产量达35.80%,还原糖含量增加3.55%,有机硒含量增加16.54%。植物营养剂能有效提高豇豆的产量和品质。     

棉花冠层叶片叶绿素含量与高光谱参数的相关性

【目的】研究棉花冠层叶片叶绿素含量与高光谱参数的相关性,建立叶绿素含量估算模型。【方法】2014年,以鲁棉研28号为研究对象,测定不同施氮水平和生育期棉花冠层叶片叶绿素含量及350~2 500nm光谱反射率,以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶绿素含量为数据源,在分析叶绿素含量与原始高光谱反射率(R)、一阶导数光谱反射率(DR)、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元逐步回归的方法构建了叶绿素含量估算模型,并对从中筛选的6种棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型进行精度对比。【结果】1)棉花冠层叶片叶绿素含量在反射光谱766nm处相关系数达到最大值,相关系数r=0.836;对于一阶导数光谱,叶绿素含量的敏感波段发生在753nm处,r=0.878;2)以9种光谱提取变量与8种植被指数为自变量,建立叶绿素含量的估算模型,筛选出的特征变量为红边面积(SDr)、绿峰与红谷的归一化值((Rg-Rr)/(Rg+Rr))、绿峰幅值(Rg),仅采用8种常用植被指数建立估算模型,筛选出的变量为比值植被指数(RVI);3)所建立的6种模型中以基于一阶导数光谱反射率建立的多元逐步回归估算模型精度最高,均方根误差(RMSE)为1.075,相对误差(RE)为2.22%,相关系数(r)为0.952。【结论】采用原始光谱、一阶导数光谱、光谱提取变量及植被指数均可对棉花叶绿素含量进行监测,其中基于一阶导数光谱的多元逐步回归模型对叶绿素含量的估算效果最优。     

不同光照强度对石栎幼苗叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响

以亚热带常绿阔叶林中的常见种石栎(Lithocarpus glaber)为研究材料,测定了不同光强条件(100%、75%和50%自然光强)下幼苗叶绿素荧光参数及叶绿素含量,探讨了石栎生长对光强的适应性。结果表明,随着光照强度的减弱,石栎叶片的叶绿素含量上升,3种光强条件下叶片光系统Ⅱ的实际光化学效率(ΦPSII)、最大光能转化效率(Fv/Fm)和潜在活性(Fv/Fo)的季节变化规律相似,高光强下的ΦPSII、Fv/Fm和Fv/Fo值相对较小,说明石栎幼苗能适应较大的光强幅度,同时对低、弱光强有一定的抗逆性。     

基于高光谱的橡胶单叶叶绿素含量研究

采用高光谱分析和线性回归技术分析了3个橡胶树品种单叶片的室内光谱反射数据和叶绿素含量,确定了橡胶单叶高光谱特征参数(三边面积、反射率和一阶微分值)与3个品种综合的不同物候期和物候期综合下的叶绿素含量的敏感波段。结果表明:三边面积均与叶绿素含量的相关达到1%的极显著检验水平;基于反射率和一阶微分值的变量与叶绿素主要呈负相关,敏感波段主要在蓝边范围;利用一阶微分值构建的线性回归模型对叶绿素含量估算较好。     

盐胁迫对茅苍术叶绿素含量及叶绿素荧光参数的影响

以茅苍术为材料,采用盆栽试验方法,研究不同盐浓度(0.0%、0.2%、0.4%、0.8%、1.6%)胁迫后茅苍术叶片叶绿素含量和叶绿素荧光参数的变化规律。结果表明,低浓度盐胁迫(NaCl浓度≤0.2%)对茅苍术叶绿素含量和叶绿素荧光参数影响不明显,但随着盐浓度增加,茅苍术叶绿素含量、光下最大荧光(F_m′)、PSⅡ有效光化学量子产量(F_v′/F_m′)、PSⅡ最大光化学量子产量(F_v/F_m)、PSⅡ潜在光化学活性(F_v/F_o)、光化学猝灭系数(q_P)和表观电子传递速率(ETR)逐渐下降,初始荧光(F_o)和非光化学猝灭系数(NPQ)逐渐升高;尤其在0.8%和1.6%处理组茅苍术叶绿素含量、叶绿素荧光参数均有显著变化。综上可知,在低浓度盐胁迫(NaCl浓度≤0.2%)土壤中茅苍术的生长发育基本正常,但在高浓度盐胁迫(NaCl浓度0.4%)土壤中其生长发育受到明显抑制。     

基于高光谱的苹果盛果期冠层叶绿素含量监测研究

【目的】建立苹果冠层叶绿素含量及冠层光谱特征参量间的定量关系模型,以促进高光谱技术在苹果树精准施肥以及快速、无损长势监测中的应用。【方法】以蒙阴县果园的苹果树为试验材料,连续2年分别测定了苹果冠层光谱反射率和冠层叶绿素（Chl(a+b)）含量,分析了冠层叶绿素含量与光谱反射率之间的相关关系,并计算了400—1 000 nm任意两波段组合而成的RVI、DVI、NDVI和RDVI,分析了它们与冠层叶绿素含量的关系,以逐步回归分析做比较,建立了苹果冠层叶绿素含量监测模型。【结果】结果表明,以单变量估算叶绿素含量的最佳光谱指数为NDVI(975,742),相关系数为0.5093。利用多元逐步回归建立的苹果冠层叶绿素含量最佳监测模型为Y=-0.56(log1/R)771-0.48(log1/R)1978 +0.20(log1/R)2407 -0.10(log1/R)2440+4.749。【结论】用多元逐步回归方法建立的模型来监测苹果冠层叶绿素含量效果较好,为利用高光谱技术监测苹果生长状况提供了理论依据。     

水稻不同生育期叶绿素含量的测定及其相关性分析

监测水稻各生育期叶片中叶绿素含量对植株氮素营养状况的跟踪和农业生产科学施肥具有重要的指导作用。选用我国南方水稻区栽培常用的早、晚稻品种各3个品种(系),在水稻主要生育期(苗期、分蘖期、拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期、蜡熟期、完熟期)分别采用活体法和离体法进行了剑叶叶绿素含量的测定,并对各生育期叶绿素含量的关系进行分析。研究表明,2种测定方法对水稻叶绿素含量的测定值在不同时期均呈现不同的差异,离体法测定的叶绿素含量及活体法测定的叶绿素相对含量(SPAD值)最高值均分布在抽穗期、灌浆期,即生殖生长与营养生长交替时期;最低值出现在苗期、分蘖期。通过对早稻进行水稻叶绿素含量与SPAD值进行相关性分析,金优974的R2=0.832 7**,湘早籼31号的R2=0.838 6**,沈农606的R2=0.705 7**,表明SPAD值与叶绿素含量之间的关系存在极显著相关。     

LED辐照叶绿素荧光参数检测与控制系统

本文基于植物叶绿素光系统II荧光参数фpsII与光合作用碳同化的相关性原理,设计了一种LED辐照叶绿素荧光参数检测与控制系统.实验表明,该系统具有精度高、使用方便等优点,具有广泛的应用前景.     

氮肥对苇状羊茅冠层光谱及叶绿素含量的相关性分析

叶绿素含量是评价牧草营养状况、确定最佳施肥量的重要指标之一。以苇状羊茅为试验材料,研究不同氮肥水平牧草冠层光谱与叶绿素含量相关性。结果表明,随着氮肥量增加,苇状羊茅冠层光谱反射率降低,牧草叶绿素含量与植被指数Rg、Ro、GNDVI、m ND705、m SR705呈极显著相关。     

喷施细胞分裂素对长豇豆产量及生理生化指标的影响

为提高长豇豆产量,在塑料大棚直播栽培条件下,以长豇豆柳翠、早翠、矮虎和地豆为材料,进行随机区组试验。在现蕾期叶面喷施细胞分裂素,分别于喷后7d、14d、28d和42d取豇豆三出复叶的中间小叶测定叶绿素、丙二醛、脯氨酸和可溶性糖等生理生化指标,并比较喷施前后长豇豆的产量和叶片生理生化指标。结果表明:喷施细胞分裂素后7d和28d各长豇豆品种叶片中游离脯氨酸含量比各对照品种分别提高89.04%和73.44%,差异极显著;喷药后28d和42d各长豇豆品种叶片中可溶性糖含量比各对照品种分别提高72%和45.85%,差异极显著;喷药后14d和28d各长豇豆品种叶片中丙二醛含量比各对照品种分别降低25.21%和28.22%,差异极显著;喷药后42d各长豇豆品种叶片中叶绿素含量比对照品种提高47.65%,差异极显著。喷药后,各长豇豆品种的产量均高于对照,喷施后平均增产13.99%,差异极显著。喷施细胞分裂素能有效提高叶片游离脯氨酸、可溶性糖和叶绿素的含量,降低丙二醛含量,从而达到增产效果。     

4 种咖啡叶片叶绿素荧光参数日变化研究

【目的】研究不同咖啡品种叶绿素荧光日变化规律及其与环境因子的相关性,探讨咖啡对环境的 适应性,为培育适应本地气候的咖啡品种提供基础。【方法】以大粒种咖啡、中粒种咖啡、小粒种咖啡卡蒂姆 2 和卡蒂姆 3 为材料,利用调制叶绿素荧光仪（英国汉莎 FMS-2）和手持叶绿素测定仪分别测定叶绿素荧光参数 和 SPAD。【结果】大粒种和卡蒂姆 2 的 Fo 日变化呈“M”型,中粒种和卡蒂姆 3 的 Fo 日变化呈倒“V”型。 在 15:00,大粒种的 Fo 有明显的下降,达到其低谷 183.20,中粒种达到其顶峰 262.60;卡蒂姆 3 在 17：00 达到 其顶峰 199.44;卡蒂姆 2 在全天大部分时间低于其他 3 个品种。4 个咖啡品种的 Fv/Fm 日变化均呈“V”型,除 了中粒种最低点 0.65 出现在 13：00 外,其余均在 15：00,分别为 0.60、0.66、0.65。相关性分析显示,中粒种 和卡蒂姆 3 与环境因子温度、相对湿度、太阳辐射强度都有相关性,而大粒种与相对湿度呈显著负相关,卡蒂 姆 2 与相对湿度呈显著正相关。这 4 个品种与 SPAD 值的相关性均未达到显著水平。【结论】在一天中,强光、 高温、低湿条件下,大粒种主要以增加热耗散进行自我保护,中粒种、卡蒂姆 2 和卡蒂姆 3 则主要以 PS Ⅱ反应 中心可逆失活和损坏为主要保护机制,且 4 个咖啡品种的 Fv/Fm 先降低后升高,说明卡蒂姆 2、卡蒂姆 3 和中粒 种的 PSII 反应中心可逆性失活;卡蒂姆 2 的 Fo 全天大部分时刻低于其他 3 个品种,且 Fv/Fm 值也较高,因此用 于光反应的能量较多。     

玉米幼苗不同叶位叶片叶绿素含量和荧光参数特性研究

以玉米幼苗刚好完全展开的1～5叶位叶片为材料,通过检测叶绿素含量和荧光参数特性,研究玉米不同叶位叶片的光化学活性.结果表明:随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐增加;与第1,2位叶比,第4,5位叶具有更高的Fv/ Fm和ETo/RC,即第4,5位叶具有更强的光化学活性.     

棉花叶片叶绿素含量消长动态的分析

对早熟棉区棉花不同品种、不同叶位叶片的叶绿素含量进行的系统测定表明：叶片的叶绿素含量受品种遗传性的影响，同一片叶叶绿素的含量在全生育期的初期较少，然后逐渐增多，到生育后期则减少，但并不呈单峰出现。棉花叶绿素含量最高值出现在盛花期，同一植株中，叶绿素含量则以倒5～6叶为最高。     

Evaluation of Chlorophyll Content and Fluorescence Parameters as Indicators of Drought Tolerance in Barley

Drought is a major abiotic stress that severely affects food production worldwide. Agronomic and physiological traits associated with drought tolerance are suitable indicators for selection of drought tolerance genotypes to reduce the impact of water deficit on crop yield in breeding program. The objective of this study was to identify indicators related to drought tolerance through analysis of photosynthetic traits in barley （Hordeum vulgare L.）. These traits included chlorophyll content, initial fluorescence （Fo）, maximum primary yield of photochemistry of photosystem Ⅱ （Fv /Fo） and maximum quantum yield of photosystem Ⅱ （Fv/Fm）. Four genotypes （Tadmor, Arta, Morocco9-75 and WI2291） variable in drought tolerance were used to investigate the correlation between these traits and drought tolerance. The results reflected that all of these traits were affected negatively in the four genotypes at different levels of post-anthesis drought stress, but the decrease in drought tolerant genotypes was much less than that of drought sensitive genotypes. The results further revealed that the components of the photosynthetic apparatus could be damaged significantly in drought sensitive genotypes, while drought tolerant genotypes were relatively less affected. On the other hand, the values of chlorophyll content, Fo, Fv/Fo and Fv/Fm in drought tolerance genotypes were significantly higher than those in drought sensitive genotypes under drought stress. It was concluded that chlorophyll content, Fo, Fv/Fo and Fv/Fm could be considered as reliable indicators in screening barley germplasm for drought tolerance.     

除草剂对小麦光合特性及叶绿素荧光参数的影响

为了探讨除草剂对小麦叶片气体交换及叶绿素荧光参数的影响,在大田条件下以弱筋小麦扬麦13、强筋小麦烟农19两种冬小麦为材料,研究了苯磺隆、使它隆、异丙隆、骠马、绿麦隆5种除草剂对其光合特性的影响。结果表明,供试5种除草剂处理后,小麦叶片内光合色素含量显著降低,净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及气孔导度(Gs)也均不同程度降低,说明除草剂显著影响了小麦的光合特性,且表现出一定的剂量-效应关系。叶绿素荧光分析表明,除草剂显著降低了原初光能转换效率(Fv/Fm)、PSⅡ的实际光化学效率(Ф)及光化学荧光淬灭系数(qP),非光化学淬灭(qN)则呈一定的上升趋势。表明在除草剂胁迫下小麦叶片发生了光抑制,PSⅡ复合体受到损伤伴随着光合电子传递受阻。小麦叶片自身具有一定的光合保护机制,用以减轻或消除除草剂胁迫。     

温洲蜜柑叶片光谱反射率与叶绿素含量的相关性

以日南一号温州蜜柑为试材,对不同时期、不同黄化程度叶片反射光谱及叶绿素含量进行研究,结果表明,日南一号叶片反射光谱在350～1750nm范围内,出现了5次反射峰,其中可见光区域552nm和近红外长波1680nm波段处各出现了1次较弱的反射峰,在近红外短波段范围出现了3次强反射峰．在整个测定波段范围内,光谱反射率强弱为夏梢叶片〉春梢叶片〉秋梢叶片．随着叶绿素含量降低,叶片反射率增强,但叶绿素含量进一步降低,反射率出现减弱．在可见光波段范围,光谱反射率强弱为重度黄化叶〉中度黄化叶〉轻度黄化叶〉正常叶,而在近红外区域,出现中度黄化叶〉重度黄化叶〉轻度黄化叶〉正常叶的趋势．     

基于不同传感器的纽荷尔脐橙叶片叶绿素含量检测技术评价

【目的】研究基于不同传感器的叶片叶绿素含量监测方法,探索建立轻简、高效的柑橘叶绿素含量监测技术。【方法】以枳砧纽荷尔脐橙当年生春梢叶片为试材,采用便携式地物光谱仪FieldSpec4、数字图像技术、荧光及多酚含量测量仪Multiplex?Research和SPAD 502分别获取叶片光谱反射率、图像信息、荧光值和叶绿素含量,分析各数字化指标、叶片光谱指标、荧光值与叶绿素含量（SPAD值）的相关性。基于不同指标采用偏最小二乘法（partial least squares regression,PLS）及内部交叉验证构建叶绿素含量定量反演模型,并进行模型精度检验以及各传感器监测叶片叶绿素含量的可行性评价。【结果】 基于地物光谱仪FieldSpec4、荧光及多酚含量测量仪Multiplex?Research、数字图像技术获得参数信息与叶片叶绿素含量均呈极显著相关,模型拟合度较好,相关系数均在0.7以上。其中,通过地物光谱仪获取的532 nm、586 nm与705 nm特征波段光谱数据经一阶导数（FD）预处理建立的偏最小二乘法（PLS）预测模型效果最优,MRE=1.80%,RPD=3.801。其次为基于数字图像分析技术以G-B作为特征参数建立一元二次回归模型,MRE=1.98%,RPD=3.946。以及基于荧光及多酚含量测量仪Multiplex?Research获取的特征荧光参数建立PLS模型,MRE=2.37%,RPD=4.807。【结论】地物光谱仪、Multiplex?Research、数字图像技术均可应用于纽荷尔脐橙叶片叶绿素含量的估测。其中,以地物光谱仪FieldSpec4预测精度相对最优,Multiplex?Research便捷程度最高,数字图像技术用于大批量样品的测定操作性相对较强。     

天然棕、绿彩色棉叶片光合色素分析

对彩色棉不同生育时期的单位重量叶片光合色素含量和单叶片光合色素含量进行了测定分析,同时对彩色棉的光合色素进行了UV光谱测定.结果表明,彩色棉叶片单位重量叶绿素a、b、(a b)含量的动态变化趋势与白色棉较为一致,其中棕色棉叶绿素a、b、(a b)含量与白色棉相接近,绿色棉叶绿素a、b、(a b)含量低,且差异显著.白色棉单叶片叶绿素总含量明显高于彩色棉,两彩色棉相接近.从幼苗期到盛花期叶绿素a/b都逐渐下降,其中绿色棉在初花期有一个小的高峰,从盛花期到吐絮期又逐渐升高,其中绿色棉上升最快,白色棉最低.两彩色棉光合色素的乙醇溶液UV光谱与白色棉一致,主要吸收峰在416 nm、462 nm和672 nm处.