毛竹出笋后快速生长期茎秆色素含量与反射光谱的相关性

为了探讨毛竹出笋后快速生长期茎秆色素含量与反射光谱特性间的相互关系,测定了毛竹茎秆在快速生长期内的色素含量与反射光谱参数,并对两者进行了相关性分析.结果表明:(1)在毛竹出笋后快速生长期内,随着茎秆不断生长,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量也随之增加,在60 d时含量最高.(2)反射光谱参数GNDVI、PSDNa、PSSDa、PSSDb、PSDNb、mND705、mSR705、CRI1、ARI1和PRI等均随着茎秆生长而增加,NPCI、SIPI和RGI则随生长而降低;Sred随着茎秆生长基本呈现出不断增大的趋势.各参数在20 d到30 d时的变化均达到极显著水平(P＜0.01).(3)GNDVI、PSSRa、PSSRb、PSSRc、PSNDa、PSNDb、PSNDc、NPCI、mSR705、mND705、CRI2、PRI、Dλred和λred等反射光谱参数与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性均达到极显著水平(P＜0.01),其中PSSRb、mSR705、CRI2、PRI、ARI1和ARI2与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性高于或接近0.9,说明毛竹出笋后快速生长期反射光谱特征及其参数可用来估算叶绿素和类胡萝卜素含量,并为利用反射光谱监测其生长趋势提供了可能.     

氯霉素对毛竹幼苗色素质量分数及叶绿素荧光的影响

为了探讨抗生素对植物生长的影响,以3年生毛竹Phyllostachys edulis实生苗为材料,用Yaxin-1161型非调制式叶绿素荧光仪和JIP-test数据分析方法,研究了采用不同浓度氯霉素（CAP）对其叶片色素质量分数和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:氯霉素处理后,毛竹幼苗叶片叶绿素a, 叶绿素b和总叶绿素质量分数显著降低（P＜0.05）;捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过初级醌受体（QA）的其他电子受体的效率（ET0 /TR0）。用于电子传递的量子产额（ET0 /ABS）,最大光化学效率（P0）和吸收光能为基础的性能指数（PIABS）均显著下降（P＜0.05）,表明氯霉素具有抑制毛竹幼苗光合性能的作用。图1表3参29     

毛竹叶片光合色素的光谱估算模型

采用便携式光谱分析仪UniSpec-SC对毛竹叶片的光谱特性与光合色素含量进行相关分析和回归分析,建立了毛竹叶片光合色素含量与绿峰位置、红边波段和红边位置之间的定量分析模型,并对模型的稳定性和预测能力进行了检验。结果表明:叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素的最佳光谱估算模型均为以红边波段光谱反射率为自变量的指数函数模型,该模型对毛竹幼叶、1龄成熟叶、2龄成熟叶各参数的预测有很好的拟合度和精度,同时也适用于雷竹和乌哺鸡等刚竹属同类竹种的光合色素估算。     

基于四阶导数毛竹冠层叶片反射光谱特性分析

毛竹Phyllostachys pubescens是高效的固碳植物,但在不同光环境下成长的叶片之间有何差异？毛竹怎样最大程度地利用光能？这些问题尚未明确。对1,2,3度毛竹叶片分别从不同朝向,不同冠层高度叶片和不同年龄等3个维度测量了毛竹叶片叶绿素含量及叶片反射光谱,并以Origin为平台对反射光谱数据进行四阶导数处理。结果表明：弱光环境下会造成毛竹叶绿素变化,叶绿素a/b值下降,叶黄素水平降低,类胡萝卜素升高,辅助色素种类增加。随着竹龄增加色素组成改变,光合效能降低。四阶导数能有效地分离重叠峰,提高光谱信息的可读性。结合原始光谱和四阶导数光谱的对比分析,可以有效对毛竹叶片色素含量进行定性定量分析。     

不同海拔的长白山岳桦叶片反射光谱研究

通过对长白山不同海拔下岳桦叶片反射光谱的研究,探讨岳桦叶片对高山环境的适应机制.结果表明:不同海拔间岳桦叶片光谱反射率及光谱指数有较大差异.在1750～2000m海拔梯度内,叶绿素归一化指数(chlNDI)显示;岳桦叶片叶绿素相对含量先升高再降低;光化学反射指数(PRI)显示岳桦叶片光合有效辐射利用效率在2000m处最...     

干旱胁迫下马蹄金草坪反射光谱研究

通过在不同灌水处理下马蹄金草坪干旱胁迫试验,对草坪反射光谱的变化及所对应的叶片相对含水量、叶绿素含量以及草坪外观变化进行测定。结果表明:不同灌水处理下马蹄金草坪反射光谱在可见光波段呈规律性变化。随着干旱胁迫程度的加重,其光谱反射率随土壤含水量逐渐降低而依次升高,在波峰(556 nm)和波谷(679 nm)处尤为明显,蓝光(400~475 nm)和红光(580~700 nm)范围的反射光谱增加,与叶绿素含量呈正相关。在同一灌水处理中,草坪可见光范围反射光谱随干旱的加剧而增加,且与马蹄金植株叶片相对含水量呈显著负相关,与草坪叶绿素含量则呈正相关,且叶片相对含水量与反射光谱的相关性高于叶绿素含量与反射光谱的相关性,它们之间的关系可以用直线回归方程来表示。     

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。     

不同NaCl预处理对低温胁迫古巴牛乳树幼苗叶片色素含量的影响

对古巴牛乳树盆栽苗进行不同浓度的NaC1预处理及热激预处理,探索其对低温下古巴牛乳树[Manilkara roxburghiana (Wight) Dubard]叶片色素的影响.结果表明:6‰NaC1预处理能有效缓解古巴牛乳树幼苗叶片受低温伤害,总叶绿素、叶绿素a及叶绿素b均较高于其它处理,此时盆土的实际盐度是3.70‰.     

重金属铜胁迫玉米叶片的光谱响应特征

为研究玉米叶片的反射光谱特征在受重金属铜胁迫时发生的变化,通过玉米铜胁迫种植试验,分析不同浓度铜胁迫对玉米叶片叶绿素及铜含量的影响,同时根据12个特征波段及其归一化植被指数、光谱角及作者提出的光谱差之和与光谱差均值描述铜胁迫叶片的光谱特征。结果表明:随着土壤中Cu2+浓度升高,玉米叶片铜含量逐渐增加,叶绿素含量逐渐降低;可采用光谱特征波段、归一化植被指数、光谱角、光谱差之和与光谱差均值的方法识别铜胁迫玉米叶片和健康玉米叶片之间的光谱差异。     

热处理工艺对竹材性能的影响

采用热处理温度为160,180,200℃,热处理时间为2,4,6 h的高温热处理工艺对毛竹Phyllostachys edulis竹材进行改性处理,分析不同热处理工艺对竹材化学成分和力学性能的影响,将分别在160,180,200℃下处理4h后的竹材进行傅立叶变换红外光谱图表征。结果表明:热处理温度越高和时间越长,竹材中木质素质量分数也越高,综纤维素、α-纤维素质量分数呈现下降的趋势,竹材的纵向抗弯强度呈减小趋势,并且抗弯弹性模量呈减小趋势。200℃,6 h热处理竹材与未处理竹材相比,木质素质量分数上升了115.0 g·kg-1,综纤维素质量分数下降了93.1 g·kg-1,α-纤维素的质量分数下降了239.4 g·kg-1,毛竹竹材的抗弯强度较未处理材减小了84.5 MPa,抗弯弹性模量较未处理材减小了1.86 GPa。红外谱图中竹材表面羟基数目随热处理温度的上升和热处理时间的延长不断减少。     

不同氮肥水平与毛竹林反射光谱的关系

为了探讨施肥量与毛竹叶片反射光谱特性和色素含量的关系,对不同氮肥水平下毛竹叶片色素含量及反射光谱参数进行了测试,并分析了光谱参数红边位置与色素含量的相关性。结果表明：施用氮肥能够显著提高毛竹叶片的色素含量。在施氮肥250kg/hm2时,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量比对照分别提高了19.9%、31.7%和14.0...     

毛竹林生态系统植硅体的分布及其影响因素

在浙江省临安市青山、安吉县船坝、新昌县巧英和新昌县大市聚等4个地点选取毛竹Phyllostachys edulis竹叶及林地土壤,运用微波消解及Walkley-Black方法,研究不同岩性土壤上发育的同一竹龄毛竹竹叶和同一岩性土壤上发育的不同竹龄毛竹竹叶中植硅体的产生和分布规律,为毛竹林植硅体碳汇调控提供科学参考。结果表明:①毛竹竹叶中植硅体质量分数为50.8~99.1 g·kg-1,基本上是由上部到下部递减,在不同岩性间的差异表现为花岗岩>花岗闪长岩>玄武岩>页岩。②毛竹竹叶中植硅体的产生通量变化范围为154.9~605.9 kg·hm-2·a-1,在不同岩性间的差异表现为花岗岩>花岗闪长岩>玄武岩>页岩。③若按目前全国毛竹林面积3.3×106hm2,植硅体产生通量209.5~420.2 kg·hm-2·a-1以及植硅体中碳含量(3±1)%计算,那么中国毛竹林通过叶植硅体约可以固定二氧化碳(76.1~152.5)×106kg·a-1。     

利用MODIS数据估测毛竹林总初级生产力

通过集成中分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星影像数据与地面通量台站的观测数据,基于遥感的植被光合模型(VPM),估测了浙江省安吉县山川乡2011年的毛竹Phyllostachys edulis林总初级生产力(PGP)。研究表明:VPM模型估测的PGP(PGPVPM)在季节变化趋势上和通量站点数据获得的PGP(PGPobs)保持一致,VPM模型估算的2011年毛竹林总初级生产力为1 848.54 g·m-2,通量塔数据获得的2011年毛竹林总初级生产力为1 899.69 g·m-2,相对误差为2.69%。在全年累积总量上接近,但是估测值和观测值之间仍然存在一定的差异,尤其是在生长季节,PGPVPM的值要高于PGPobs;VPM模型估测的PGP和通量塔数据获取的PGP之间的决定系数为0.747,相关系数为0.864;且时间序列的增强植被指数(IEV)比PGP的相关关系强于归一化植被指数(INDV)与PGP的关系。研究表明:VPM对于站点和区域尺度的毛竹林生态系统PGP的模拟具有很大的潜力。     

天目山毛竹叶冬季光合作用日变化规律

为了探讨在冬季自然条件下毛竹叶片的气体交换特征,运用LI-6400光合作用测定仪测定了冬季毛竹叶片气体交换的日变化。结果表明:在冬季低温的自然条件下,毛竹叶片仍然具有一定的光合能力,表现出明显的日变化规律,净光合速率日变化呈"单峰"曲线,未出现光合"午休"现象,13:00左右出现高峰,峰值为1.973μmol.m-2.s-1,平均净光合速率较低,蒸腾速率和水分利用率的变化也呈"单峰"型。     

毛竹种子种质保存对含水量的响应

以毛竹种子为试材,研究自然干燥的毛竹种子在4℃下自然老化过程,不同含水量的种子在4℃和25℃条件下贮藏2年后生活力变化。结果表明:4℃下毛竹种子(MC9.09%)的最佳保存期为1年,贮藏2.5年后种子基本丧失生活力。贮藏温度直接影响毛竹种子贮藏最适含水量,4℃和25℃贮藏条件下毛竹种子保存的最适含水量分别为7.45%和6.46%。毛竹种子的相对电导率、MDA含量与种子活力呈显著负相关,SOD、POD、CAT活性与种子活力呈显著正相关;适度干燥的种子浸出液相对电导率和种内MDA含量显著降低,抗氧化酶活性明显提高。保持膜的完整性、提高种子的抗氧化能力、减轻膜质过氧化是低温和适度干燥条件下有效保持毛竹种子活力的主要生理生化原因之一。     

南京城郊毛竹林内外气温及土壤温度特征

为揭示毛竹(Phyllostachys edulis)林调节林内气温及土壤温度的作用。使用Decagon微气象监测系统对南京城郊毛竹林内太阳辐射(RAR)、气温(Tr)及0~40 cm土层土壤温度(Ts)等因子进行长期监测,以裸地的试验观测作为对照,分析了南京城郊毛竹林内Tr及Ts变化特征规律。结果表明:林内RAR呈多峰曲线变化,毛竹林能有效削减林内RAR,夏秋季尤其明显;裸地与林内Tr变化趋势一致,均呈单峰曲线变化,毛竹林具有在夜间提高林内Tr在白天降低林内Tr的作用,春夏秋冬季毛竹林均能降低林内月均Tr(约0.5℃);浅层Ts日变化呈正弦函数图像,并随着土壤深度的增加,Ts日变化幅度越小,春夏秋季,同一土层,裸地Ts高于林内Ts,并随土壤深度的增加,两者差异越不显著,Ts季节变化曲线与林内Tr季节变化曲线一致,毛竹林在夏季具有降低Ts(约为1℃)冬季具有升高Ts的作用(2~4℃);毛竹林可以滞后Ts最值出现时刻30~90 min;裸地与林内RAR、Tr及各土层Ts均呈极显著的相关性(P0.01)。毛竹林在降低林内Tr、缓和林内Ts变化和调节Ts方面具有极显著作用。     

毛竹林物种多样性对集约经营的响应模型

根据岛屿生物地理学理论及其物种-面积关系:S=cAz,构建数学生态模型,研究集约经营对毛竹林物种多样性的影响.得出两点:(1)竹林生物多样性对集约经营的响应具有一定的面积效应,即原粗放经营竹林的面积越大,物种减少幅度就越大,原竹林越小,物种减少幅度就越小;(2)毛竹林诱导扩张过程符合Logistic方程,随着时间的延长...     

低温逆境对马铃薯叶片光合作用的影响

为评价低温胁迫下不同马铃薯品种的光合适应性,以7个马铃薯普通栽培品种和2个湖南马铃薯地方种为材料,分析低温(5、10 ℃,以20 ℃为对照)对马铃薯光合作用的影响。结果表明：马铃薯净光合速率随环境温度的降低而下降,所有供试材料表现出相同的变化趋势,但不同材料之间的下降幅度存在差异,与20 ℃相比,金山薯、中寨黄皮、中薯3号和中薯5号10 ℃时最大净光合速率的下降幅度分别为51.0%、33.4%、44.5%和42.6%,费乌瑞它和湘马铃薯1号的下降幅度均为14%～17%,以上供试材料与对照的差异均达显著水平(P<0.05),克新系列(1、3、4号)的降幅在4.5%以内,与对照的差异无统计学意义(P﹥0.05);10 ℃下所有供试马铃薯材料的表观量子速率、光饱和点、光补偿点、气孔导度和蒸腾速率均显著低于对照(P<0.05),费乌瑞它、中薯3号和湘薯1号在5 ℃时的最大净光合速率分别为9.85、7.54、5.13 μmol/(m2/s),以上3种材料的气孔导度为对照的25%~30%,其他供试马铃薯材料的光合作用则基本停止;随着环境温度由20 ℃降到5 ℃,马铃薯叶片胞间CO2浓度先下降后升高。综合考虑,认为5 ℃下马铃薯光合作用的特点可以作为对其进行耐寒性评价的依据。