叶片上下表面的光谱特性

绿色植物的光合作用、生产量及能量关系受叶片及整个群落的光学特性的强烈制约。叶片的光谱特性包括对光的吸收、反射和透过等几个方面。对光合作用有效辐射[400—700nm(纳诺米),可见光区域]的吸收是光合作用的第一个步骤。叶片对光的反射可以降低叶温、减少叶片的水分丧失,在一个植株或植物群落中,上部叶片对光的反射和透过通常可以调节群落中的光能利用。一般而言,绿色植物的上表面吸收太阳可见辐射能的80—85%,反射约10%,透过5—     

不同品种甜瓜叶片叶绿素含量与光谱的特征分析

本试验以34份有代表性的甜瓜种质为实验材料,分别测定了不同品种的甜瓜叶片在坐果期的反射光谱以及叶绿素的含量。用叶绿素仪测得的数据表明:不同种质的甜瓜在坐果期的叶绿素含量具有差异性,其中新蜜11号的叶绿素含量将近灰鼠子的1.4倍,以光谱分析仪所测得的数据图谱反映:在510 nm到660 nm的波段内出现了一个反射吸收峰。根据所有的数据进行分析显示:甜瓜坐果期叶片叶绿素含量与光谱植被指数mSR_(705)、mND_(705)和PSSRb之间都有着较强程度的线性相关性。表明可以通过相关的植被指数来初步估计甜瓜叶片的叶绿素含量。     

土壤镉污染对水稻叶片光谱反射特性的影响

水稻移栽于添加不同量镉(50、100、200和400 ppm)的土壤上,叶片反射光谱特性发生变化:可见光区反射率增加,其中550—680nm波段反射率的增加更突出;反射光谱的一次微分图和二次微分图上叶绿素吸收边缘明显蓝移。这些变化以分蘖期最为显著。镉害水稻可见光区反射特性的变化与叶片中叶绿素含量的降低相一致。初步确定几个波段可用于区分镉毒害的和正常的水稻的光谱反射特性。     

冠层部位对金叶女贞叶片结构的影响

金叶女贞是一种在园林绿化上广泛应用的彩叶植物,上层叶金黄色,下层叶深绿色。本文利用常规植物制片技术,研究了叶绿素缺少的金叶女贞上层金叶和下层绿叶的解剖结构。结果表明:(1)金叶女贞上层金叶和下层绿叶的上表皮无显著差异,但是下层绿叶的下表皮细胞较小,气孔密度较低;(2)下层绿叶的叶肉组织较薄,细胞较大,排列疏松;(3)在下层绿叶中叶绿体类囊体片层排列密集,叶肉组织内单位体积叶绿体数量较少;(4)冠层部位对光合色素的积累有明显影响。叶绿素缺少的金叶女贞叶片结构显著受到冠层部位的影响,光合色素的变化幅度较一般植物更大,不同冠层部位叶片叶色有明显差异,可以作为研究植物冠层部位对叶形态、结构和生理生化影响的好材料。     

基于高光谱的苹果果期冠层光谱特征及其果量估测

苹果冠层光谱特征是苹果树遥感生理监测和生产管理的重要依据。对栖霞市苹果果期的冠层反射光谱进行实测,结合数码照相技术探明了苹果果期的反射光谱特性和敏感波段,并通过敏感波段与果树比指标建立回归模型,实现了对苹果冠层果量(果树比)的无损估测。结果表明:苹果树果期冠层光谱曲线总体表现为对蓝光和红光的吸收及对绿光的反射,在近红外750—1300nm之间表现为强烈的反射,且在1650nm和2200nm附近呈现两个反射峰。选择435、670、730、940、1140nm和1480nm等6个波段为苹果果期的敏感波段。利用这些波段分别构建了差值、比值及归一化植被指数,筛选了最佳光谱参数,进而构建了果量(果树比)估测模型,经筛选验证确定苹果果量的最佳估测模型为:y=0.0086[NDVI(940,730)]2-1.0934NDVI(940,730)+0.3209。模型为苹果果期果量的精确估测提供了比较快捷的方法途径。     

橡胶树叶片高光谱特征分析

从光谱曲线特征和光谱变换特征分析橡胶树(Hevea brasiliensis)叶片反射曲线特征.结果表明,蓝边、红边、黄边位置特征分别出现于525 nm、725 nm、550 nm波段附近,红谷位置特征变化较大,并提取了红边积分面积等重要光谱变量特征.叶片氮含量与反射光谱的相关分析表明橡胶树叶片氮素敏感波段为700～1300 nm,其中730 nm处相关性最好,达到0.8422的极显著水平,以730 nm处的反射率与叶片氮含量建立线性模型,其复相关系数R2达到0.7094.     

多花黄精和安徽黄精叶片发育的比较解剖学研究

对多花黄精(Polygonatum cyrtonema)和安徽黄精(P.anhuiense)不同发育时期的叶片进行了比较解剖学研究。结果表明:(1)在叶片发育过程中,气孔器指数都是由低到高,达到最高值后再逐渐降低并趋于稳定;(2)叶片长宽比在发育过程中都呈上升趋势,且与叶片形状之间有一定的相关性,叶片长宽比与表皮细胞长宽比之间没有明显的相关性;(3)两者叶片的上下表皮细胞的发育方式基本一致,都是由表皮细胞进行横向和径向生长的过程;(4)在叶片的分化过程中,首先分化出来的是表皮,其次是叶肉,最后是叶脉;(5)多花黄精的叶缘在发育早期叶肉中有大型薄壁细胞出现,但叶片成熟时,大型薄壁细胞消失或继续保存,而安徽黄精在整个发育过程中,叶肉中都未见大型薄壁细胞出现。该研究为黄精属互生叶类和轮生叶类植物的叶片发育研究积累了实验资料。     

四翅滨藜叶片C、N、P生态化学计量特征对N添加的响应

以宁夏平罗西大滩四翅滨藜人工林为研究对象,通过设置N添加的野外实验,研究四翅滨藜叶片C、N、P化学计量比的季节动态及其对N添加的响应特征。结果显示:(1)四翅滨藜叶片C、N、P化学计量比在生长季初期和末期较高,在生长季旺期(8～9月)较低。(2)N添加提高了绿叶N浓度和N∶P比,降低了绿叶C∶N、N回收度(NRP)和P回收度(PRP),对其他指标的影响无明显的规律性。(3)N回收效率(NRE)和NRP均与枯叶C∶N比显著正相关;P回收效率(PRE)与绿叶P浓度显著正相关,与枯叶P浓度显著负相关;PRP分别与绿叶P浓度和枯叶C、N、P化学计量比显著正相关,与枯叶C浓度显著负相关。研究表明,N添加促进了四翅滨藜绿叶N摄取,降低了叶片从枯叶中回收N和P的能力,改善了枯叶N分解质量;未来大气N沉降增加会改变干旱半干旱区植物N吸收、分配和回收等策略,促进枯叶中N的释放速率,直接影响N循环,进而间接影响到植被-土壤系统C和P的循环过程。     

几种植物细胞表面糖蛋白的电镜细胞化学及其与植物抗逆性的关系

1.无论是小麦、玉米或长豇豆的叶片组织,经钌红染色显示的糖蛋白均明显地定位于细胞间隙周围游离的细胞表面上,在细胞壁的外部形成一个糖蛋白层,厚度一般为50—100nm之间。紧贴细胞壁的部分比较致密,外部边缘比较松散,有些呈现为丝状。2.抗寒性强的冬小麦幼苗叶片细胞表面的糖蛋白比不抗寒的春小麦品种显得丰富;并且在低温锻炼中,前者细胞表面的糖蛋白层有增厚的趋势,而后者的糖蛋白层明显变薄、甚至完全消失。3.当长豇豆叶片感染花叶病或玉米叶片感染小斑病后,黄色病斑组织的细胞表面的糖蛋白向细胞间隙中脱落,直至糖蛋白层完全消失。病斑周围的绿色组织细胞表面的糖蛋白层,有些也发生减少,甚至完全消失;有些则增厚。抗小斑病的玉米品种的细胞表面的糖蛋白比不抗品种显得丰富。以上情况表明,细胞表面的糖蛋白与植物的抗病性和抗寒性存在密切关系。     

基于光谱参数对小白菜叶片镉含量的高光谱估算

为实现利用高光谱技术快速、准确、无损地检测叶类蔬菜叶片重金属镉污染情况,通过采用室内盆栽试验,检测了小白菜在6个不同的镉浓度梯度0 mg/kg(CK)、0.5 mg/kg(T1)、1 mg/kg(T2)、5 mg/kg(T3)、10 mg/kg(T4)和20 mg/kg(T5)下的叶片高光谱反射率及其镉含量。利用相关分析和逐步回归的统计方法对叶片原光谱、一阶导数光谱和光谱参数与镉含量进行统计分析,确定了反演叶片镉含量的敏感光谱参数,并建立了估算叶片镉含量的参数模型。结果表明:(1)在540 nm附近和红外区域,叶片光谱反射率随着处理浓度的增加呈下降趋势。T1组叶片光谱与对照组的光谱没有明显的变化差异;(2)原光谱与镉含量的敏感波段主要在690—1300 nm,相关系数最高的波段是782 nm。一阶微分光谱与镉含量的敏感波段在黄边、红外、近红外和远红外范围均有分布;(3)反映植物色素、水含量和细胞结构的参数MCARI(叶绿素吸收反射修正指数Modified Chlorophyll Absorption Reflectance Index),SDy(黄边面积Yellow Edge Area),WI(水质指数Water Index),DCWI(病态水分胁迫指数Disease Water Stress Index),SDr(红边面积Red Edge Area)和Dr(红边幅值The Amplitude of the Red Edge)可分别作为反演镉含量的敏感光谱参数,其倒数回归模型能够较好地反演镉污染下小白菜叶片的镉含量;(4)镉胁迫处理15 d时,建立的SDr的倒数模型估算处理30 d时小白菜叶片镉含量的效果最优。研究表明红边面积参数可以用于估算小白菜叶片的镉含量,可为评价小白菜的食用安全提供科学方法。