不同滞尘环境下植物叶片高光谱特征变化研究

利用FieldSpec Pro野外光谱仪和电子分析天平对北京玉渊潭公园周边不同环境下的大叶黄杨叶片滞尘量、叶片除尘前后的光谱反射特征进行了测定与分析,通过微分变换,引入多组变量,研究了滞尘对大叶黄杨叶片光谱特征的影响,并建立了光谱特征参数与园林植物滞尘量的关系模型。结果表明：不同环境下大叶黄杨单位叶面积滞尘量表现为公园周边主干道>公园外围防护绿带>公园园内。叶片除尘前后光谱反射率存在明显差异,除尘后的光谱反射率值整体大于除尘前,其中在750～1 350 nm和1 500～1 850 nm波段差异显著。除尘前后三边位置没有发生明显改变,而三边幅值和三边面积均表现出除尘后大于除尘前,叶片滞尘对黄边、蓝边幅值以及黄边、蓝边面积影响不明显,但对红边幅值与红边面积影响较大。叶片滞尘对光谱特征参数均有影响且表现出一定规律性,其中利用红边面积构建的滞尘抛物线模型最优,估算精度及验证系数均相对较高,为基于高光谱技术估测植物叶片滞尘量提供了重要参考。     

叶面滞尘对火电厂周边绿化树种叶片反射光谱及光合作用的影响

以宁东能源化工基地典型火电厂周边5种常见绿化树种白蜡、臭椿、火炬树、山槐、榆树的叶片为对象,并在雨后第1天和第15天分别采用洗脱法分析其滞尘能力,地物光谱仪测定滞尘对叶面反射光谱的影响,Li-6400便携式光合仪测定滞尘对光合特征参数(净光合速率、气孔导度和蒸腾速率)的影响。结果表明,5种绿化树种的滞尘能力由大到小表现为:火炬树、臭椿、榆树、山槐、白蜡。光谱反射曲线总体特征是洁净叶片反射率大于滞尘叶片反射率,主要表现在740~1300 nm波段,而在350~680、1500~2500 nm波段,则无一致性规律,存在波动。叶面滞尘量与叶片光谱反射率相关性研究表明对叶面滞尘敏感的波段主要集中在可见光波(700~750 nm)和近红外波段(1390~1500 nm)。滞尘不改变叶面特有的反射特征,但存在增强或削弱效果,且这种增强或者削弱效果存在种间差异。滞尘对叶片反射光谱曲线一阶导数的三边位置没有明显影响,说明三边位置对滞尘的干扰不敏感;三边幅值和三边面积对滞尘有明显的响应,5种绿化树种均表现为洁净叶片大于滞尘叶片。在相同的污染环境下,滞尘会对绿化树种的光合生理特征产生抑制作用,但并非滞尘量越大、光合特征损失率越大,而损失的幅度因植物种类的不同而异,存在种间差异。综合各树种受滞尘影响的光合特征参数变化,发现榆树和山槐对当地大气降尘污染的抗性较强。     

叶面滞尘对火电厂周边绿化树种叶片反射光谱及光合作用的影响

以宁东能源化工基地典型火电厂周边5种常见绿化树种白蜡、臭椿、火炬树、山槐、榆树的叶片为对象,并在雨后第1天和第15天分别采用洗脱法分析其滞尘能力,地物光谱仪测定滞尘对叶面反射光谱的影响,Li-6400便携式光合仪测定滞尘对光合特征参数（净光合速率、气孔导度和蒸腾速率）的影响。结果表明,5种绿化树种的滞尘能力由大到小表现为:火炬树、臭椿、榆树、山槐、白蜡。光谱反射曲线总体特征是洁净叶片反射率大于滞尘叶片反射率,主要表现在740~1 300 nm波段,而在350~680、1 500~2 500 nm波段,则无一致性规律,存在波动。叶面滞尘量与叶片光谱反射率相关性研究表明对叶面滞尘敏感的波段主要集中在可见光波(700~750 nm)和近红外波段(1 390~1 500 nm)。滞尘不改变叶面特有的反射特征,但存在增强或削弱效果,且这种增强或者削弱效果存在种间差异。滞尘对叶片反射光谱曲线一阶导数的三边位置没有明显影响,说明三边位置对滞尘的干扰不敏感;三边幅值和三边面积对滞尘有明显的响应,5种绿化树种均表现为洁净叶片大于滞尘叶片。在相同的污染环境下,滞尘会对绿化树种的光合生理特征产生抑制作用,但并非滞尘量越大、光合特征损失率越大,而损失的幅度因植物种类的不同而异,存在种间差异。综合各树种受滞尘影响的光合特征参数变化,发现榆树和山槐对当地大气降尘污染的抗性较强。     

5种榆属植物滞尘量

为了解黄榆的滞尘特性,选取黄榆和其他4种榆属植物进行初步比较。2014年7月份应用质量法对不同树种单位叶面积滞尘量进行测定,使用SAS9.0软件进行单因素方差分析(ANOVA)和Duncan多重比较分析。结果表明:5种植物滞尘能力存在极显著差异,黄榆单位叶面积滞尘能力最强,大叶榆(Ulmus laevis)次之,垂榆(Ulmus pumila‘Pendula’)和榆(Ulmus pumila)稍弱,抗虫榆最弱;黄榆的树龄对单位叶面积滞尘能力有显著影响,3年生以上的黄榆滞尘能力增速缓慢,随树龄的变化趋于稳定;5年生黄榆单位叶面积滞尘能力随雨后时间变化较为明显,雨后7 d内滞尘量急速增加,10 d后趋于平缓,经过约25 mm降水的冲刷后,叶片重新开始滞尘。     

阿克苏市城郊林10种果树叶面形态与滞尘量的关系

城郊经济防护林是城市绿地系统的重要组成部分,不仅能够提供各类水果,而且为城市及其居民持续获得自然生态服务提供保障。本研究对新疆南部典型绿洲城市——阿克苏市郊柯柯牙人工经济防护林10种果树叶面滞尘量及其差异进行对比与排序。结果表明:10种果树的叶面滞尘量可分为3类,第1类滞尘量高(3.00mg·cm~(-2)),包括葡萄、香梨、红枣和核桃,其滞尘量分别为5.37、4.55、3.88、3.03mg·cm~(-2);第2类的滞尘量中等(1.50~3.00mg·cm~(-2)),包括石榴、无花果、杏,其滞尘量分别为1.66、1.56、1.55 mg·cm~(-2)。第3类的滞尘量低(1.50 mg·cm~(-2)),包括樱桃、桃、苹果。由此得出,叶面积大、叶面粗糙、叶柄短小,树高、冠幅适中的树种滞尘能力较强。叶面形态结构与滞尘量的关系进一步表明,主脉越突出,侧脉越密集的网状叶脉,排列越紧密,叶片滞尘能力越强。建议在城郊经济林建设当中,尽量优先选用滞尘能力强的乡土果树树种。     

武汉市主城区绿化植物滞尘效应研究

对武汉市主城区常见绿化植物的滞尘效应进行了研究,分析了不同植物种类、不同区域和不同时段绿化植物单位叶面积滞尘量的异同,并估算了不同供试植物的饱和滞尘量以及武汉市主城区绿化植物每日总滞尘量。结果表明,在同一区域,不同植物种类滞尘能力差异显著;同种植物在不同区域也有着不同的滞尘能力;乔木中白玉兰与悬铃木的滞尘量较高,灌木中法国冬青与红花檵木的滞尘量较高;白玉兰的饱和滞尘量最大,达到27.77 g/m2;绿化树种的滞尘能力与叶片表面粗糙度及是否有毛有一定关系,与是否革质关系不大;武汉市现有的树种滞尘能力治理降尘还远远不足。     

阿克苏5种果树滞尘量对其水分利用效率的影响

选择新疆阿克苏市柯柯牙典型的5种果树:红枣（Ziziphus jujuba）、核桃（Juglans regia）、苹果（Malus pumila）、葡萄（Vitis vinifera）和香梨（Pyrus sinkiangensis）,并对树种叶面滞尘量及其对水分利用效率的影响进行研究。结果表明,5种果树滞尘能力为葡萄5.37 mg/cm²>香梨4.55 mg/cm²>红枣3.88 mg/cm²>核桃3.03 mg/cm²>苹果0.92 mg/cm²。水分利用效率为葡萄（2.646 μmol·mmol^-1）＞香梨（1.810 μmol·mmol^-1）＞核桃（1.698 μmol·mmol^-1）＞红枣（1.359 μmol·mmol^-1）＞苹果（1.043 μmol·mmol^-1）。通过分别比较5种果树滞尘量与水分利用效率之间的相关性得出,5种果树的滞尘量与净光合速率、蒸腾速率、水分利用效率之间并无显著相关关系。表明果树在长期适应极端环境的过程中,形成了自身的调节机制,滞尘量对果树的水分利用效率的影响不大。     

9种落叶乔木滞尘能力动态对比

空气中的大气颗粒物是城市环境污染的主要组成部分,分析道路绿化植物的滞尘效果及规律对城市环境的改善有重要意义。在2017年5～8月长春市新城大街采集银中杨、山杏、白桦、紫椴、蒙古栎、山槐、元宝枫、稠李、水曲柳9种落叶乔木叶片,采用叶面尘洗脱法测算各月份9种落叶乔木单位面积滞尘量,根据叶面积经验公式推算单株日均滞尘量,并采用逐步回归统计法分析雨后1d各树种的单位面积滞尘量影响的主要环境因素。结果表明:相同月份不同落叶乔木的单位叶面积与单株日均滞尘量存在差异,银中杨与山杏在5～8月中单位叶面积滞尘量显著高于其他7种落叶乔木的单位叶面积的滞尘能力,银中杨与山杏的单株日均滞尘量明显高于其他树种,蒙古栎的单位叶面积滞尘量较低。7～8月,稠李的单位叶面积滞尘量较低,而单株滞尘量则明显高于白桦、蒙古栎的单株滞尘量。5～8月,9种落叶乔木的单位面积滞尘量随月份升高呈不同程度增加趋势,银中杨、山杏与蒙古栎的单位叶面积滞尘量与单株日均滞尘量更稳定,而稠李与元宝枫的单位叶面积滞尘量与单株日均滞尘量受群落组成及生长习性的影响随月份变化幅度较大。通过逐步相关分析可知,温度、相对湿度、车流量与降雨风速是影响银中杨、...     

乌鲁木齐市4种绿化树种叶片滞尘量对叶片光合气体交换参数的影响

[目的]研究绿化树种叶面滞尘能力和蒙尘对叶片光合气体交换参数的影响,可为绿化树种的科学选择、栽培以及抗逆性品种的培育提供依据。[方法]以乌鲁木齐主要绿化树种刺槐、丁香、圆叶榆、大叶白蜡为观测对象,分别测定了4种绿化树种叶片在洁净时和蒙尘后的叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)等气体交换参数,运用相关性分析和回归分析等方法,分析了不同植物的滞尘能力、蒙尘前后光合气体参数的损失率变化以及滞尘量与光合气体参数损失率之间的关系。[结果]4种植物的滞尘能力有所差异,由大到小为刺槐、丁香、圆冠榆、大叶白蜡。植物叶片在受到蒙尘时不同植物叶片光合气体参数损失率有明显区别。[结论]4种植物的滞尘量与光合气体参数损失率之间呈显著正相关(P<0.05),植物叶片光合气体交换参数损失率随着植物叶面滞尘量的增加而增加。     

基于叶面尘的银杏叶片光谱变化特征研究

沿北京市主道路网二、三、四、五环路均匀设置12个采样点,采集银杏叶片样本120片,研究其反射光谱与叶面尘土量的关系。利用光谱仪和电子分析天平获取除尘前后叶片反射光谱及叶面尘土量,分析数据并寻求银杏叶片光谱变化特征波段,筛选出与叶面尘土量相关性高的光谱反射率,利用传统回归和偏最小二乘（PLS）回归方法分别建立模型。结果表明：除尘前后叶片光谱曲线在300~710nm范围内,叶面尘土量与叶片反射光谱特征呈负相关关系;在710~850nm范围内,有尘叶片光谱率＞无尘叶片;在叶面尘土量与叶片光谱各波段组合关系研究中,红边面积和归一化指数与叶面尘土量具有相对较好的相关性,基于可见光波段与部分近红外波段的银杏叶片叶面尘土量预测结果较准;在叶片表面尘土量反演研究中,用偏最小二乘算法可在一定程度上提高叶面尘土量反演精度,在3种回归模型中偏最小二乘法反演效果相对较好。     

基于OpenCV 的大叶黄杨叶片特征视频图像检测

选用常用观赏性植物大叶黄杨的叶片作为待检测的苗圃苗木,基于OpenCV 进行关于大叶黄杨叶片检 测识别程序的编写,训练得到了检测大叶黄杨叶片级联的Boosted 分类器,通过检测Haar 特征,旨在找到一种能够 从复杂背景视频图像中检测大叶黄杨叶片的动态检测方法,满足苗圃除草机的检测识别要求。通过试验检测的数据 和实际测试的结果证实,基于OpenCV 的特征物体检测方法对复杂背景视频图像中的大叶黄杨叶片检测是可行的, 也是较简便的。     

不同盐处理对攀援卫矛和大叶黄杨生理效应的影响

以一年生的攀援卫矛和大叶黄杨为试材,采用不同浓度Na Cl溶液浇灌其幼苗根部,测定分析不同浓度的盐溶液对二者生理指标的影响,结果表明:(1)攀援卫矛和大叶黄杨叶片中的MDA含量随着盐浓度的升高而增加,经2.5%的盐胁迫处理后,二者叶片内丙二醛含量达最大值,与CK相比攀援卫矛高出132%,大叶黄杨高出118%;(2)盐胁迫处理后,攀援卫矛和大叶黄杨叶片中脯氨酸含量变化表现为盐浓度越高,积累的脯氨酸含量越多;(3)方差分析表明,攀援卫矛在Na Cl浓度为1.5%时就表现出长势衰弱,而大叶黄杨在Na Cl浓度2.0%以下生长良好,2.0%以上才显示出长势衰弱。研究认为,大叶黄杨的抗盐性较攀援卫矛更强,盐碱地生长的适应范围更广。     

大叶黄杨秋季光合特性研究

以多年生大叶黄杨为研究对象,采用Li-6400便携式光合测定仪测定其光合生理指标的日变化和光合指标响应.结果表明:叶片净光合速率(Pn)与气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)呈现正相关,与胞间CO2浓度(Ci)呈负相关;Pn日变化呈双峰型,存在着光合"午休"现象;叶片日最大Pn为3.54μmol/(m2·s),Ci为400.00μmol/mol时,叶片光饱和点为1 225.00μmol/(m2·s),光补偿点为21.85μmol/(m2·s).大叶黄杨对光照的适应性较强,为典型的阳性耐阴植物.     

不同遮荫处理对大叶黄杨的生理响应

以大叶黄杨为试材,研究了不同时期和不同程度遮荫处理,对苗高、地径和叶片中叶绿素含量的影响。结果表明,在70%,50%,30%和全光照遮荫条件下,大叶黄杨苗高、地径生长量以50%遮荫处理影响最为明显,苗高、地径生长量明显大于其他光照条件;在整个生长过程中,各处理叶绿素含量增加速度均高于全光照处理,其中在70%遮荫程度下叶绿素含量最高。叶绿素含量排序为:70%遮荫处理>50%遮荫处理>30%遮荫处理>全光照。     

北海道黄杨叶片解剖结构的季节变化

以北京地区生长的常绿阔叶植物北海道黄杨为材料,应用光学显微镜和电子显微镜研究其叶片结构在不同季节的适应性变化。结果表明：叶片上下表皮外覆盖一层厚角质。从新叶期（4月）到休眠期（1、2月）,叶片厚度、栅栏组织、海绵组织及角质层的厚度逐渐增大,而组织疏松度依次降低,各结构数值不同季节差异显著。新叶期和生长季节,叶绿体内积累...     

几种药剂对大叶黄杨白粉病的防治效果

近年来豫北地区大叶黄杨白粉病危害日益严重,为筛选出防治大叶黄杨白粉病的有效药剂。采用5种常用杀菌剂对大叶黄杨白粉病病原菌进行室内孢子萌发试验和田间防效试验。结果表明,培养24h后,退菌特室内对孢子萌发的抑制作用最佳,达99.3%,其次是百菌清,达97.8%;百菌清和退菌特在田间对白粉病的防治效果也较好,防治效果达85%以上,可作为防治大叶黄杨白粉病的首选药剂。     

冬青卫矛茎内寄生链格孢属真菌生物学特性分析

对从新鲜冬青卫矛茎内分离得到的链格孢属真菌菌株进行培养.结果表明:(1)菌落在PDA培养基和改良KB培养基上舒展,白色、垫状,后期菌落变暗褐色,孢子黑色,基质呈黑色;(2)菌株在25℃培养14 d后,在白色菌落表面形成暗褐色菌落,为菌株分生孢子所形成,并有黑色色素分泌;(3)菌株属于丝孢纲丝孢目链格孢属的一种;(4)对菌株孢子观察后,发现多型现象,即发现了有性与无性生殖过程,将其有性态定为子囊菌的李维菌属.     

大叶黄杨白粉病防治技术初探

大叶黄杨是重要的园林绿化树种,在园林绿化和美化中起着极其重要的作用,而大叶黄杨白粉病严重危害了其观赏效果。该文介绍了大叶黄杨白粉病的发生特点、发生规律,并提出了相应的防治技术,为大叶黄杨白粉病的防治提供依据。     

模拟酸雨对大叶黄杨叶片叶绿素荧光参数的影响

为了明确酸雨对大叶黄杨叶片荧光参数的影响,在拱棚条件下,以2年生大叶黄杨(Euonymus japonicus)为试材,采用人工喷洒的方法,以pH为7.0的模拟雨水为对照,研究了不同pH值(1.0、2.0、3.0、4.0、5.0)的模拟酸雨对大叶黄杨叶片的叶绿素相对含量和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:随着酸雨浓度pH值降低,大叶黄杨叶片的叶绿素含量呈现下降的趋势;叶绿素荧光参数非光化学猝灭系数(qN)呈先上升后下降趋势;光化学猝灭系数(qP)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ电子传递量子效率(ΦPSII)、表观光合电子传递速率(ETR)呈现下降趋势。当模拟酸雨pH≤2.0时,会对大叶黄杨的叶片造成严重的损伤,破坏叶绿体结构,直接影响了光合作用中的电子传递,导致光合电子传递过程中受到损害和抑制。     

Effects of nitrogen nutrition on the spectral reflectance characteristics of rice leaf and canopy

遥感技术使大面积监测植物长势及估测化学组成有了可能,高分辩力地物光谱仪应用于简单、快速、非破坏性地估测植物冠层化学组成的前景正引起越来越多的关注．本文通过田间试验及室内分析研究了氮肥水平对水稻叶片及冠层反射光谱特性的影响,氮素营养对从可见光至近红外较大范围水稻反射光谱特性有较大影响,随着氮素营养水平的提高,叶片及冠层可见光波段的光谱反射率下降,而近红外波段则增加,经两样本ｔ检验统计分析,在５４０,６８０ｎｍ和７４０～１０７０ｎｍ波段处对氮素营养水平最为敏感,而且各氮营养水平之间的反射率呈显著或极显著的差异．水稻叶片氮含量与冠层和叶片光谱变量呈极显著或显著的相关性,这表明利用光谱测试简单、快速、非破坏性地估测水稻氮素营养水平是可行的．