塔里木河流域上游天然胡杨叶片叶绿素与可见光-近红外光谱反射率的相关性研究

采用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测量了塔里木河上游天然胡杨5月至10月叶片可见光-近红外波段光谱反射率以及叶绿素含量,比较了不同月份间叶绿素含量的差异,并对叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析.研究结果表明:不同月份之间胡杨叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量差异极显著(p＜0.01),叶绿素含量最高的月份是8月,最低的月份是10月;胡杨叶片的可见光-近红外波段反射光谱与绿色植物的反射光谱曲线是一致的,不同波长位置的光谱反射率与叶绿素含量的相关性因波长不同而存在明显差异.在510 ～ 710 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著负相关,其中645nm处的相关系数最低(r在-0.45～-0.35之间);在415 ～510 nm和710～920 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著正相关,其中769 nm处相关系数最高(r在0.34～0.41之间).645nm和769 nm是两个具有特殊意义的波长位置,用于指示胡杨叶片叶绿素与反射率的相关性.     

硬粒小麦类胡萝卜素含量的定量分析

采用紫外分光光度法对24份不同类型硬粒小麦的类胡萝卜素含量进行了测定,建立了准确、快速和简便的硬粒小麦类胡萝卜素含量测定方法。结果表明,不同硬粒小麦品种类胡萝卜素光谱都显示β-胡萝卜素特征吸收光谱峰形,特征吸收峰在425~478 nm,主峰在445 nm,确定的测定波长为445 nm;不同硬粒小麦品种类胡萝卜素含量差异达极显著水平,变异范围在3.533 3~8.653 3 mg/kg,平均值为5.886 mg/kg,其中墨西卡里75类胡萝卜素含量最高,为8.653 3 mg/kg,其次是CD85007-15-2、P468、新九师89-1、M75、中硬86173I、D84001、85(363)6,含量为6.573 3~7.480 0 mg/kg,类胡萝卜素含量极低的硬粒小麦品种有可可瑞特和P163。     

油茶籽脂肪酸成分含量与高光谱反射率的相关性

测定来自不同产地的30个油茶籽样品的油酸、亚油酸、棕榈酸含量和高光谱反射率，分析油茶籽高光谱反射率与脂肪酸含量间的相关关系。结果显示，与油茶籽脂肪酸成分含量相关性比较好的高光谱波段主要分布在400~500、600~630 nm以及900 nm左右，且敏感波段区高光谱反射率与脂肪酸成分含量的相关系数均在0. 4 以上。     

贵州南江3号烟叶全氮含量高光谱估算模型

为实现烟叶全氮含量快速无损检测,及时获取烤烟生长实时信息,以贵州喀斯特山区主栽品种南江3号为研究对象,利用地物高光谱仪采集烟叶高光谱,并测定其全氮含量,采用相关性和逐步回归方程分析全氮含量与原始光谱反射率、光谱反射率一阶微分、高光谱特征变量之间的关系。结果表明:全氮含量高光谱原始反射率的特征波长为702nm(r=—0.587),呈极显著负相关;光谱反射率一阶微分的特征波长为632nm(r=0.812),呈极显著正相关;绿峰与红谷比值Rg/Rr(r=—0.812)的相关系数较高;基于光谱反射率一阶微分的逐步回归方程对烟叶全氮含量的估测效果较好(R2=0.961,p0.01)。     

胡杨异形叶光合生理特性及其与叶形态的关系

研究胡杨3种典型异形叶光合生理、叶形态特征及二者的相互关系,探讨异形叶光合生理性状与叶形态性状的耦合关系及适应策略。结果表明:(1)胡杨异形叶叶长(LL)、叶宽(LW)、叶长/宽比(LL/LW)、叶面积(LA)、叶干物质含量(LDMC)与光合生理性状相关性较高,反映出叶构建模式的改变直接影响异形叶光合生理功能。(2)胡杨3种异形叶的形态性状、光合生理性状之间差异显著(P0.05),卵形叶属净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、光能利用率(LUE)、水分利用率(WUE)、光能吸收转化效率均高的叶形;锯齿阔卵形叶叶厚(LD)、耐强光指标(F_v/F_m)、PSⅡ光合电子传递速率(ETR)和类胡萝卜素(Car)含量高,以热耗散(NPQ)形式清除过剩激发能保护光合机构的正常运转,维持较高的P_n和干物质生产量;条形叶叶薄、比叶面积(SLA)高而叶绿素a/b(Chla/b)值低,吸收的光能主要用于非辐射能量耗散(D+E),光抑制程度重,光合效率低。(3)异形叶光合能力受控因素明显不同,条形叶主要受SLA、气孔导度(Gs)和光合氮利用率(PNUE)的影响,锯齿阔卵形叶主要受光化学猝灭系数(qP)、LD和叶磷含量(LP)的影响,而卵形叶则主要受PSⅡ有效光化学量子效率(F_v′/F_m′)和SLA的影响。(4)胡杨3种异形叶在形态性状与光合生理性状之间的权衡策略不同,通过改变叶形态性状(LW、LD、LA、SLA)差异化地调整异形叶的光合生理功能,形成不同的生理生态适应策略。此外,吸收光能分配比例(P:D+E)反映异形叶吸收光能更多分配用于热能与荧光辐射耗散,降低了光化学反应能量和光合效率,致使胡杨生长速率慢。胡杨异形叶形态性状的改变影响其光合生理功能,二者相耦合来适应荒漠环境和满足生长发育需求。     

南方丘陵稻田土壤全磷、有效磷高光谱特征与反演模型

以土壤高光谱反射率为研究对象,对江西省赣州市兴国县不同全磷、有效磷含量稻田土壤的光谱曲线特征进行研究。对比分析了同一种光谱反射率变换形式下土壤全磷、有效磷与高光谱反射率的相关性,提取了全磷和有效磷的高光谱敏感波段,建立了基于反射光谱特征的南方丘陵稻田土壤全磷、有效磷高光谱反演模型。结果表明,在350~1 100 nm这一波段,土壤全磷、有效磷含量与光谱反射率相关性呈同增同减,在1 101~1 700 nm这一波段,土壤有效磷含量与光谱反射率相关性要大于土壤全磷。通过分析兴国县稻田土壤全磷、有效磷含量与光谱反射率18种数学变换的相关系数,提取全磷的敏感波段为534、1 090 nm,有效磷的敏感波段为365、1 631、2 223 nm。通过SPSS软件进行不同线性拟合,发现多项式回归模型能较好地预测全磷、有效磷含量,预测相对分析误差(RPD)分别为1.43、1.54,能够为稻田土壤全磷、有效磷含量预估提供参考。     

南方丘陵稻田土壤全钾和速效钾高光谱特征与反演模型研究

以兴国县稻田土高光谱反射率为研究对象,对比分析了同一种光谱反射率变换形式下土壤全钾、速效钾与高光谱反射率的相关性,提取了全钾和速效钾的高光谱敏感波段,建立了基于反射光谱特征的南方丘陵稻田土全钾、速效钾高光谱反演模型.经分析可知,在355～620 nm波段,土壤全钾、速效钾含量与光谱反射率相关性同增同减,而在621～2 250 nm波段内,土壤全钾含量与光谱反射率相关性要大于土壤速效钾;通过分析兴国县稻田土全钾、速效钾含量与光谱反射率18种数学变换的相关系数,提取全钾的敏感波段为602、804 nm,速效钾的敏感波段为602、1 058、1 638、2 214 nm;采用偏最小二乘回归,利用高光谱指数构建的反演模型能较好地预测全钾、速效钾含量,模型建模的相关系数和验证系数都较高,基于速效钾含量建立的南方丘陵稻田土高光谱反演模型预测能力较好.     

菜油兼用型油菜籽粒油酸含量的高光谱模型构建

【目的】基于高光谱特征初步判别油菜摘薹情况,为实现高光谱反演籽粒油酸含量提供理论指导。【方法】使用FieldSpec 3地物光谱仪采集油菜盛花期叶片光谱数据,采用Agilent GC-MS 7980B气相色谱仪分析摘薹和未摘薹处理的籽粒油酸含量,比较2组处理的平均原始光谱反射率特征,及其油菜叶片原始及一阶微分光谱反射率与籽粒油酸含量相关性,在此基础上构建基于原始光谱特征波长的支持向量机（SVM）判别模型、基于光谱参数的油酸含量二项式模型、基于一阶微分光谱特征波长的油酸含量多元线性逐步回归（MLSR）及偏最小二乘回归（PLSR）预测模型,并利用独立样本T检验对模型精度进行验证。【结果】发现未摘薹及摘薹处理的平均原始光谱反射率曲线在760~1080nm波段存在一定差异。未摘薹及摘薹处理的原始光谱反射率与籽粒油酸含量相关性曲线存在一定差异,未摘薹处理的原始光谱反射率在484~956和1001~1146 nm波段与籽粒油酸含量呈正相关,摘薹处理的原始光谱反射率在1882~2111和2324~2499 nm波段与油菜籽粒油酸含量呈正相关,说明摘薹会影响油菜光谱反射率与籽粒油酸含量的相关性表现。选取位于760~1080 nm波段4个拐点波长（760、920、970和1080 nm）的原始光谱反射率作为自变量,用以构建SVM判别模型,经过多次随机取样比较构建所有SVM判别模型,发现最佳判别模型的训练集样本总体精度为86.1%,验证集样本总体精度为77.8%,说明利用高光谱技术判别油菜是否摘薹具有一定的可行性。光谱参数模型中RVI模型对未摘薹处理油菜籽粒油酸含量的反演效果最佳,且该模型与未摘薹处理籽粒油酸含量的相关系数（-0.705）最高。比较全部油菜籽粒油酸含量预测模型类型,PLSR模型对未摘薹处理籽粒油酸含量预测精度最高,其训练集R2=0.590、RMSE=0.610,MLSR模型对摘薹处理籽粒油酸含量预测精度最高,其训练集R2=0.773、RMSE=0.874。利用独立样本T检验对二者模型测试集样本进行验证,未摘薹样本P=0.839,摘薹样本P=0.858,二者样本实测值与预测值均无显著差异（P>0.05）,模型合理,说明利用高光谱技术对油菜籽粒油酸含量进行预测可行。【建议】引入随机森林等机器学习算法,更好地选取特征波长（显著相关波长或全波段等）,提高光谱数据对油菜籽粒油酸含量的预测能力。后期的试验应侧重于多品种油菜籽粒油酸含量估测研究,探索高光谱技术估测油菜籽粒油酸含量是否具备普遍的可行性。利用高光谱技术反演其他油菜籽粒品质指标,为高光谱遥感监测油菜品质提供理论依据。     

不同密度冬小麦叶绿素含量的冠层光谱响应研究

为了研究不同密度条件下冠层光谱对冬小麦叶绿素含量的响应,对不同密度条件下的冬小麦冠层光谱反射率进行了测定,分析了光谱植被指数与叶绿素含量间的相关性及其定量关系.结果表明,在可见光波段范围内,光谱反射率与叶绿素含量的相关性以密度5(900万苗·hm-2)最大,呈极显著负相关,且在波段670 nm时相关系数最大,达--0.85.在近红外波段范围内,光谱反射率与叶绿素含量的相关性以密度1(300万苗·hm-2)最大,均呈极显著正相关,且在波段800 nm时相关系数最大,达0.71.各植被指数与叶绿素含量的相关性均以密度1(300万苗·hm-2)最好.另外,种植密度的不同,监测叶绿素含量的最佳自变量也不一样.该研究结果可为大田实践提供一定的理论基础和实践参考.     

毛竹叶片重要营养元素的光谱敏感波段分析

以毛竹叶片为研究对象,利用ISI921VF-256野外光谱辐射仪获取毛竹叶片光谱反射率,分析毛竹叶片N、P、K含量和高光谱反射率的相关性,筛选N、P、K的光谱敏感波段与光谱敏感波长。结果表明,毛竹叶片N、P和K的敏感波段分别为700～850、600～750nm和450～560nm波段。毛竹叶片N含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为832nm;P含量在一阶导数光谱的光谱敏感波长为631nm;K含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为498nm。通过毛竹叶片的N、P、K含量与光谱敏感特性的相关性分析,对毛竹叶片重要营养元素的最佳光谱敏感波段研究以及高光谱预测反演具有重要意义。     

低温胁迫下毛竹叶片色素质量分数与反射光谱的相关性

为了探讨低温处理后毛竹Phyllostachys edulis叶片反射光谱特性与色素质量分数的相互关系,筛选出能够准确监测低温胁迫下毛竹伤害程度的光谱参数。测定了低温处理后毛竹叶片色素质量分数与反射光谱的变化参数,分析叶片光谱反射率、微分光谱及特征参数与色素质量分数的相关性。结果表明:随着温度的降低,叶绿素a和类胡萝卜素质量分数呈下降趋势(P<0.01)。反射光谱参数光谱反射指数、改良红边比、色素比值指数、归一化植被指数、红边归一化指数、改良类胡萝卜素指数和光化学反射指数等均随着温度的降低而降低(P<0.01);红边面积随着胁迫加深不断减小,红边位置向短波方向移动。在绿光区和红光区,叶绿素a和类胡萝卜素质量分数与光谱反射率及微分光谱显著相关(P<0.05),且与大部分光谱参数达到极显著相关(P<0.01),说明反射光谱特征及其参数可用来估算叶片色素质量分数。图4表5参40     

干旱胁迫下不同胸径胡杨生理特点分析

以三个典型样地中不同胸径胡杨下部披针形叶片为实验材料,对其光合色素含量、水分含量、可溶性糖含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量进行了测定.结果表明:随着水分胁迫的加剧,不同胸径胡杨类胡萝卜素、胡萝卜素/叶绿素、可溶性糖、可溶性蛋白含量均呈上升的趋势.而叶绿素b、脯氨酸含量在不同土壤水分条件下变化不同,表现为轻度胁迫时含量增加,重度胁迫时含量急剧减少.不同胸径间胡杨的各项生理指标大致表现为随着胸径的增大含量逐渐升高的趋势.研究表明:在一定的水分胁迫下,胡杨可以通过生理过程不断调整自身的抗旱能力,但当胁迫加重时,胡杨的生理活动便遭到一定程度的破坏.在5～30 cm,胸径越大的胡杨,忍受胁迫的能力越强.     

色素指标对园林彩叶植物叶色表达的影响

[目的]为了探索彩叶植物的叶色表达与色素的关系。[方法]对6种植物叶片用‘英国皇家园艺协会比色卡’进行比色,并分别测定了6种植物叶片中的叶绿素、类胡萝卜素和花青素含量,比较了6种植物叶片叶色类型、色素种类、含量以及分布状况。[结果]叶绿素含量的排序为：加杨（绿叶）﹥中红杨（紫绿叶）﹥全红杨（红叶）;青枫（绿叶）﹥紫叶枫（紫红叶）﹥红枫（红叶）,而花青素含量的排序正好相反,叶绿素含量与花青素含量呈负相关。植物叶色是由多种色素共同作用的结果,叶绿素越多叶片越绿,花青素越多叶片越红。彩叶植物叶绿素含量占80%左右,类胡萝卜素占17%左右,花青素占3%左右,彩叶植物与绿叶植物的叶绿素含量有差异,但不至于影响其正常的生命活动。[结论]以期为彩叶植物的生产与园林应用提供参考依据。     

胡杨叶片不定芽再生体系的研究

该文以胡杨试管苗叶片为材料 ,进行了不同培养基及不同影响因子对胡杨叶片不定芽再生能力影响的试验 .结果表明 :胡杨叶片再生的最适培养基是MS +BA 0 .5mg L +NAA 0 1～ 0 2mg L +腺嘌呤 4 0mg L +水解乳蛋白 5 0 0mg L +白砂糖 2 5g L +琼脂 5g L ,再生频率达 10 0 % ;叶片培养的最佳取材位置是自茎尖展叶始第 1～ 3片叶 ;叶片正面向上或正面向下接种培养 ,对其形成不定芽无显著影响 ;由丛生芽和愈伤组织两个途径得到的无菌苗上的叶片在再生能力方面没有明显差异 .     

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...     

液相色谱法同时测定豇豆中吡虫啉和啶虫脒残留

经过紫外扫描确定吡虫啉和啶虫脒的最大紫外吸收波长分别为270和246 nm,通过改变其比例优化出峰时间和分离度,确定V（乙腈）∶V（水）=3∶7为流动相,建立了两种农药的标准曲线,结果表明在005 ～ 5 μg·mL-1范围内线性关系均良好。进行样品加标回收实验,用乙腈提取,C18固相萃取柱净化,上述条件进行下分析,01,05,15 mg·kg-1三个加标浓度回收率均在75% ～ 110%,变异系数< 5%,准确性和稳定性都较好,方法最低定量限001 μg·g-1,完全可以用于实际样品的检测。     

干旱胁迫对5个楸树无性系渗透调节物质的影响（英文）

[目的]了解干旱胁迫对楸树（Catalpa bungei）无性系叶片渗透调节物质的影响。[方法]采用盆栽塑料薄膜封盆法,通过土壤含水量与叶水势变化对干旱胁迫程度进行划分,并研究5个楸树无性系在不同干旱程度下叶片渗透调节物质（游离脯氨酸、可溶性糖及可溶性蛋白）含量的变化。[结果]通过土壤含水量与叶水势的变化,将干旱胁迫过程分为正常（CK）、轻度（LD）、中度（MD）和重度（SD）干旱,其区间为正常干旱（土壤含水量97.49%,叶水势-0.54MPa）、轻度干旱（土壤含水量59.96%,叶水势-1.28MPa）、中度干旱（土壤含水量34.19%,叶水势-2.32 MPa）、重度干旱（土壤含水量14.52%,叶水势-2.99 MPa）;5个楸树无性系土壤含水量与叶水势拟合关系均以指数拟合最佳,平均R2达到0.989 3（P〈0.001）;5个楸树无性系叶片游离脯氨酸含量随干旱胁迫程度的加剧显著上升（P〈0.01）,其中无性系015-1和无性系7080在SD下分别达到正常状态的34.39倍和33.41倍,达极显著水平（P〈0.001）;无性系1-3则在LD时快速上升,迅速达（855.46±227.52）μg/g Fw;叶片可溶性蛋白含量表现出不同趋势,无性系7080在各阶段均最低,正常状态仅为（1.644±0.137）mg/g Fw,而无性系1-3在CK时可溶性蛋白含量较高,在LD时迅速下降,体现出不同的响应模式。[结论]5个楸树无性系叶片渗透调节物质对干旱胁迫均有一定的响应,以游离脯氨酸为最主要渗调物质,可溶性蛋白为辅,未见可溶性糖有显著贡献;其中无性系7080在各渗透调节物质含量变化上表现出较高的能力,体现出较好的抗旱性,而无性系1-3则对于干旱胁迫响应最迅速。     

新疆野生樱桃李林自然保护区不同海拔梯度土壤养分特征及相关性分析

为探明新疆野生樱桃李林自然保护区土壤养分在不同海拔的变化特征,以新疆霍城县大西沟野生樱桃李林自然保护区的土壤为研究对象,测定了6个不同海拔梯度0～100 cm土层剖面土壤养分含量,并对土壤养分含量的变化规律及相关性进行分析。结果表明：野生樱桃李林土壤养分含量呈现明显的垂直分布特征,不同海拔梯度土壤有机质（OM）、全氮（TN）、速效氮（AN）、全磷（TP）、速效磷（AP）、全钾（TK）和速效钾（AK）含量随土层深度的增加均呈现出逐渐降低的趋势。野生樱桃李林土壤养分含量分布变化范围为土壤OM含量2.73～128.95 g/kg,土壤TN、TP、TK含量分别为0.55～5.28 g/kg、0.46～3.66 g/kg、1.399～8.786 g/kg,土壤AN、AP、AK含量分别为17.45～146.69 mg/kg、6.31～81.13 mg/kg、6.43～69.94 mg/kg,不同土壤养分含量在土壤表层的占比均较高,说明土壤养分含量主要集中分布在土壤表层。野生樱桃李林各土壤养分之间有明显的相关性,OM与TN、TP和TK呈极显著正相关（P<0.01）;AN与AP、AK、OM、TN和TK呈显著正相关（P<0.05）;AP与AK、OM、TN、TP和TK呈显著正相关（P<0.05）;AK与OM、TN、TP和TK呈极显著正相关（P<0.01）。     

不同生境胡杨叶片解剖特征及其适应可塑性

本文对敦煌西湖荒漠湿地与内蒙古额济纳绿洲河岸林的胡杨叶片进行解剖结构数量化研究,比较了两种不同生境中胡杨叶片的适应对策。结果表明:上、下角质层厚度与叶片结构紧密度在两种生境中无显著差异,除叶片结构疏松度外,荒漠湿地中的胡杨叶片各解剖结构厚度及面积等特征显著大于绿洲河岸林;0~30 cm土壤全氮含量对荒漠湿地与绿洲河岸林的胡杨叶片解剖结构特征具有显著影响,而0~30 cm土壤全钾含量对两种生境中的胡杨叶片解剖结构发育均无显著影响;荒漠湿地中的胡杨叶片各结构变异系数及多数结构的可塑性指数均大于绿洲河岸林,其中主脉木质部面积的变异系数和可塑性指数在两种生境中均较大。与生境中物种丰富度更高的额济纳绿洲河岸林相比,敦煌西湖荒漠湿地的胡杨以更大的叶片解剖结构厚度或面积等特征来适应更加恶劣的生境。叶片解剖结构的可塑性是胡杨适应荒漠区脆弱生态系统的重要方式和策略。      

塔里木河下游植被空间分布特征及其用水策略

采用点位监测和取样测定的方法对塔里木河下游植被空间分布和影响因素进行了研究。定点监测选取了柽柳样地和胡杨样地各一个，取样测定选取了16个断面共计67个样点。结果表明:地下水位和植被盖度随着离河道距离增加分别呈显著性对数和指数下降关系。不同质地土壤的持水性有显著差异，粉壤土的田间持水量(0.32 g/g)为沙土田间持水量(0.10 g/g)的3倍以上，前者的有效含水量约为后者的1.6倍。植被盖度受地下水位和土壤含水量的共同影响。胡杨和柽柳均具有适应极端干旱环境的能力，但二者的用水策略不同。胡杨根系可以直接吸收地下水和土壤水，且在生长季有明显的水力提升现象；柽柳根系主要吸收地下水和近地下水位饱和土壤水。