棉花长期干旱后复水叶片光合特性及碳氮含量的变化

在田间条件下,选用棉花品种新陆早45号为试验材料,研究长期干旱后复水后棉花新发育叶片的光合能力、比叶重和碳氮比的变化过程。结果表明:在整个测定周期内,干旱后复水新发育叶片的净光合速率、气孔导度和叶面积明显高于对照,叶片叶绿素含量和氮含量也有不同程度的增加,差异最大时,分别高于对照处理25.66%和50.34%;干旱后复水新发育叶片不仅具有较高的氮含量,而且碳氮比上升时间也较早。这表明棉花经过长期干旱后复水叶片光合特性发生了变化,较高的气孔导度、叶绿素含量和氮含量都为叶片较高的净光合速率提供了基础条件;而碳氮比较快上升可能是干旱后复水棉株光合物质更多用于生殖生长。     

锶胁迫条件下生菜光谱效应特征

锶（Sr）胁迫条件下生菜的反射光谱特征会发生明显改变。通过室内生菜水培试验，获取了36个不同生长期、6个不同锶浓度胁迫的生菜叶片400～950 nm波段区间的生化参数信息（叶绿素含量、细胞结构、叶片金属含量）和反射光谱信息，利用光谱技术并结合数学统计方法研究了生菜叶片7个光谱特征参数与实测叶片锶元素含量之间的相关性，优选了较敏感光谱特征参数，建立了其与生菜叶片锶含量的线性回归模型。结果表明，锶胁迫生菜叶片叶绿素含量呈先上升后下降的规律，细胞结构差异不明显。锶胁迫生菜叶片反射光谱直观上无规律，通过采用光谱技术方法分析得出锶胁迫生菜叶片的红边波段位置先“红移”再“蓝移”，红谷波段位置则“红移”，植被指数B4/B3比值先升高后降低，红边归一化植被指数（NDVI）值随着锶浓度的升高而降低。相关性及线性回归模型分析表明红边波段位置与叶片锶含量显著相关。本文为下一步基于光谱特征的叶片重金属含量反演模型的构建提供了较好的数据源和基础理论。     

铅离子胁迫下盆栽玉米叶片光谱微分的红边响应研究

基于重金属铅(Pb)污染的盆栽实验玉米,采用光谱仪和叶绿素仪测量了不同浓度Pb~(2+)胁迫下玉米老、中、新叶片的反射光谱及其叶绿素含量;也运用质谱仪测定了不同胁迫浓度叶片中Pb~(2+)含量。对玉米老、中、新叶片中的叶绿素含量与各类叶片及土壤中的Pb~(2+)浓度进行了相关性分析;并为了区分玉米叶片铅离子污染程度和预测Pb~(2+)含量,提出了红边一阶微分曲线面积比值(FARR)和红边一阶微分峰前面积(FABR)参数;同时与常规红边一阶微分包围面积(FAR)、红边一阶微分曲线陡峭度(FCDR)、红边位置(REP)以及红边最大值(MR)作运用比较,实验结果表明,玉米叶片中的叶绿素含量从新叶、中叶到老叶逐渐增加,并随着土壤中Pb~(2+)浓度的升高而降低;受到Pb~(2+)胁迫时,新叶片到老叶片的REP"蓝移"更为明显;FARR和FABR在Pb~(2+)的胁迫程度区分和污染监测方面比FAR、FCDR、REP、MR具有更好的预测效果。     

红边光谱谐波分析的神经网络法叶绿素含量反演研究

叶绿素含量测定对于了解作物生长状况具有重要意义。为实时、快速、准确获取叶绿素含量,研究了玉米叶片叶绿素含量的BP神经网络(BPNN)法高光谱反演模型;而BPNN输入因子的选择是建立反演模型的关键。已有研究证明作物红边光谱与叶绿素含量有较强的相关性,为避免红边参数提取的不确定性,提高建模精度与效率,运用红边光谱的频率域谐波分析(HA)技术获得谐波余项、振幅和相位等能量谱特征分量(ESCC);并选择具有强相关性的10个ESCC进行主成分分析后,取前4位主分量作为BPNN的输入因子,进而进一步强化其相关性来构建叶绿素含量反演模型。同时,分别用遗传算法(GA)和小波基(wavelet-based)函数优化BPNN结构,建立GA-BPNN、WNN反演模型。实验通过比较BPNN、GA-BPNN、WNN模型和常规的多元线性回归(MLR)模型的玉米叶片叶绿素含量反演结果,得出非线性的BPNN模型要明显优于线性的MLR模型;而在神经网络模型中,GA-BPNN优化模型的反演精度最高。     

大豆叶片水平叶绿素含量的高光谱反射率反演模型研究

利用便携式光谱仪和分光光度计法分别测得大豆生长期内叶片的高光谱数据及相应的叶绿素质量分数w,利用多元统计分析和红边参数反演提取与叶片水平的w(叶绿素)相关性较高的敏感波段和光谱形式,及特征光谱位置,并以此为基础推演得到一个基于神经网络算法的叶绿素含量反演模型,结合了3种方法的优点,具有较高的反演精度.     

谐波分析重金属铜铅胁迫玉米的污染效应

提出了谐波分析法监测玉米的重金属污染效应。通过设置不同浓度Cu和Pb胁迫下的玉米盆栽实验,测得了玉米冠层叶片光谱、叶绿素以及Cu含量。利用谐波分析技术将玉米叶片光谱特征信息转化为以振幅和相位的能量谱特征信息,提取低次谐波振幅和初始相位,分析了振幅和相位与玉米的健康状况以及重金属污染效应之间的关系。实验结果和分析表明,振幅反映着光谱的能量信息,与叶片中的Cu离子含量有很强的相关性;初始相位携带着光谱辐射峰值的位置信息,与玉米叶片中重金属含量以及叶片光谱的红边位置具有一定的线性比例关系。因此,可以通过光谱谐波分解的振幅和相位间接的判断Cu和Pb胁迫玉米的污染程度。     

水稻冠层叶片SPAD值与叶绿素、叶氮含量及净光合速率的变化特征

通过两年的田间试验,利用叶绿素仪(SPAD-502)测定了不同生育时期水稻(南粳44号)冠层叶片的SPAD (Soil-plant analysis and development)值、叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率,在此基础上分析了SPAD值与叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率的关系。结果表明:水稻冠层叶片的SPAD值与叶绿素含量、叶氮含量及净光合速率的关系均呈显著相关,但是在不同的生育期内SPAD值与其他三项指标的变化并没有同步,存在一定时间的超前或者滞后。随着叶绿素荧光分析技术的发展,无损伤、快速、灵敏测定叶片光合作用的变化成为可能,因此想要更好地了解叶片光合作用的内在变化,还需要研究SPAD值与各项叶绿素荧光参数的关系。     

不同叶色青钱柳叶片色素、多酚含量及光合特性的差异

【目的】青钱柳是多功能树种,通过比较分析两种不同叶色青钱柳叶片色素、黄酮和单宁两类多酚含量及其光合特性的差异,为青钱柳良种选育提供理论依据。【方法】按照季节动态分别采集红叶青钱柳和绿叶青钱柳的新叶和成熟叶,测定其花色素苷、叶绿素、类胡萝卜素、单宁和黄酮含量,定期测定4种类型叶的净光合速率(P_n)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m),并采用单因素方差分析比较不同类型叶间的差异。【结果】红叶青钱柳的新叶花色素苷含量显著高于其他3种类型叶(P<0.05),但叶绿素和类胡萝卜素含量显著低于红叶青钱柳和绿叶青钱柳的成熟叶片(P<0.05);红叶青钱柳和绿叶青钱柳的成熟叶片中的黄酮和单宁含量在多数采样时间均无显著差异(P> 0.05),但在秋季,红叶青钱柳成熟叶片的单宁含量显著高于绿叶青钱柳的成熟叶片(P<0.05);由于红叶青钱柳的新叶积累高花色素苷含量而使总叶绿素含量下降,但其P_n与绿叶青钱柳的新叶不存在显著差异(P> 0.05),红叶青钱柳和绿叶青钱柳成熟叶片的P_n也不存在显著差异(P> 0.05)。【结论】较高浓度的花色素苷是红叶青钱柳新叶呈现红色的主要原因;红叶青钱柳和绿叶青钱柳叶中单宁与黄酮的含量存在一定差异,但总体上差异不显著;红叶青钱柳新叶阶段叶多酚类物质含量较高,但在成熟叶阶段与绿叶青钱柳无显著差异(P> 0.05)。因此,红叶这一表型性状可为青钱柳药用优良单株的筛选提供一定参考,红叶青钱柳在7—8月叶片仍保持较高花色素苷含量而呈现红色,比绿叶青钱柳具有更高的观赏价值。     

Rapid plant regeneration from cotton (Gossypium hirsutum L.)

A simple and rapid regeneration method of cotton (Gossypium hirsutum L. cv. Xinluzao 4) is described. The proper use of phytohormone KT and IBA validly promoted the survival rate of test-tube plants and shortened the period of culture in combination with the techniques of micro-propagation and graft.     

不同品种棉花对立枯丝核菌抗性的测定

通过盆栽试验和田间试验证明,棉花不同品种对立枯丝核菌的抗性存在明显差异.新陆早10号、夏9和150-1这3个品种或材料对立枯病的抗性较差,中35、中36、新陆早12号、新陆早9号、新陆早13号等品种对立枯丝核菌的抗性较强.故前者早播若遇持续低温常造成较大面积烂籽、烂芽和死苗,而后者适时早播一般所受损失较小.     

南太湖水体叶绿素a含量与氮磷浓度的关系

在2007年6月-2008年4月对南太湖近岸水域4个航次生态环境调查的基础上,进行了叶绿素a含量(CHL-a)与总氮(TN)、总磷(TP)浓度及氮磷比(N/P)关系的统计分析。结果表明:南太湖水体中CHL-a含量与TN浓度的关系存在显著的季节差异,在蓝藻水华大范围爆发的2007年6月和2008年4月两者呈高度显著的正相关,而2007年10月和2008年1月两者无显著性关系;CHL-a含量与TP浓度在4次调查中皆无显著性关系;岭回归分析显示,N/P在10~25之间是南太湖水体中附着藻类的最佳生长范围,此时总氮、总磷浓度及氮磷比与CHLa含量呈显著的正相关,四者的多元回归关系为(CHL-a)=-0.001 2+0.0064×(TN)+0.0215×(TP)+0.0005×(N/P)(R=0.543,P<0.023)。总体来说,南太湖水体中的总氮、总磷浓度及氮磷比皆在藻类生长的适宜范围内,氮磷浓度处于较高水平,已经不是藻类生长的限制因素,在不同水温、光照等环境因子的作用下,加入本水域复杂的水文、季风共同影响下形成了蓝藻水华爆发的季节性差异。     

基于Sentinel-2A岷江上游地表生物量反演与植被特征分析

 Sentinel-2A光学遥感卫星具有很高的空间分辨率、13个多光谱波段、独特的"红边"波段、大宽幅同时数据免费,为区域植被生态环境特征信息提取分析提供全新的解决方案。以岷江上游流域为研究区,选取欧洲空间局（ESA）发布的Sentinel-2A数据,通过对卫星参数、数据类型、格式等级、预处理方法进行分析,利用ESA的SNAP软件,提取岷江上游流域的L2A级数据和场景分类图;在生成的L2A数据基础上结合SNAP软件中生物物理量参数处理模块,分别计算反演出岷江上游的叶面积指数、光合有效辐射吸收率、叶绿素含量、冠层含水量和植被覆盖度5类生物量指标和5个县域内生物物理量均值与标准差,利用叶面积指数、光合有效辐射吸收率和叶绿素含量指标诠释岷江上游5个县域内植被生长及健康状态,再结合场景分类结果对岷江上游植被特征进行区位分析,该研究为区域生态环境定量评估提供了快捷高效的参考依据。     

Insecticidal activity of residual Bt protein at the second trophic level

Since the first commercial release of transgenic crop expressing genes from Bacillus thuringiensis (Bt), there have been concerns about its potential impact on the environment. Research has focused on the ecological effects from second exposure to Bt prot…     

不同施肥量和密度对马铃薯叶片叶绿素含量的影响

在不同施肥量和密度组合处理条件下,以青薯6号为试验材料,分别于初花期、盛花期、终花期和成熟期测定了马铃薯叶片的叶绿素含量。结果表明：不同施肥组合对马铃薯叶片叶绿素含量的影响前期大于后期。在低施肥量范围内,叶绿素含量随着施用量的增加而呈递增趋势,当施肥量达到纯N：184 kg/hm2,P2O5：112.13 kg/hm2,K2O：67.5 kg/hm2时,叶绿素含量最高,之后随着施肥量的增加,叶绿素含量开始下降,但随着密度的增加叶绿素含量有不断降低的趋势。氮、磷、钾、密度对初花期马铃薯叶片叶绿素a、叶绿素b含量的各个因素组合的选优与总叶绿素相同。叶绿素总含量最高为1.85 mg/g,相应的最优肥料密度组合的施肥量和密度分别为纯N：184 kg/hm2,P2O5：112.13 kg/hm2,K2O：67.5 kg/hm2,密度：6万株/公顷。初花期马铃薯叶片叶绿素a含量、叶绿素总含量、盛花期、终花期的叶绿素总含量与马铃薯块茎产量的相关性达到极显著差异,初花期马铃薯叶片叶绿素b含量与马铃薯块茎产量的相关性达到显著差异,并与理论回归方程的拟合程度高。     

北疆主要棉花品种叶绿素荧光参数的特性

测定了北疆6个不同棉花品种田间叶片的净光合作用、荧光参数的变化，结果表明：晴天棉花叶片的光化学效率Fv/Fm随着光照强度上升而下降，到14：00左右降到最低值，之后又随光照强度的减弱逐渐回升；光化学猝灭系数qN则于此相反。棉叶在晴天易发生光抑制，可能会引发反映中心的降解等破坏反应。产量较高的新陆早8号和新陆早10号的Fv/Fm和qP的值均高，且正午过后Fv/Fm恢复较快，具有较高的PSⅡ活性和光能转化效率，证明光合器官的光能吸收、传递和转化效率是作物高产的生理生化基础。     

不同寄主植物对棉铃虫生长发育影响因素的分析

为了探索棉花叶片、加工番茄叶片、加工番茄青果和加工番茄红果对棉铃虫幼虫生长发育的影响,测定棉花叶片和加工番茄的果实等组织器官的主要物质含量,分析影响棉铃虫幼虫生长发育的因素。结果表明:以加工番茄叶片饲喂的棉铃虫上幼虫发育历期最短16.04 d、幼虫存活率最高54.44%,蛹羽化率最高83.58%,以加工番茄红果发育历期最长26.17 d,幼虫成活率最低3.67%,蛹羽化率最低0.00%。因此,4种食料中棉铃虫的适合度为:加工番茄叶片棉花叶片加工番茄青果加工番茄红果。棉花叶片、加工番茄叶片和果实中的营养成分差异较大,其中加工番茄叶片的可溶性蛋白含量最高为15.14%、C/N为0.91;加工番茄红果可溶性蛋白含量最低为3.04%、C/N为9.65。因此,植物组织内的可溶性糖含量低、C/N小、含水量和可溶性蛋白含量高有利于棉铃虫生长发育。     

雌、雄株和金叶银杏光合生理及黄酮成分年动态变化研究

【目的】为了解黄酮类化合物在银杏叶片中的合成代谢规律,确定银杏合适采摘期,以及选育优良的银杏品种,探讨了雌、雄株和金叶(芽变品种)银杏叶片光合生理与黄酮含量的周年变化及相关性。【方法】以银杏种质资源圃的雌株、雄株及嫁接的金叶银杏为材料,对4—11月银杏的光合色素、叶绿素荧光参数、黄酮成分及含量间的变化进行了研究。【结果】在整个叶片生长周年动态变化中,雄株银杏的含水量低于雌株和金叶银杏,特别是在6—9月夏季高温时期的差异更显著;雌株银杏的含水量、相对叶面积、叶绿素含量都大于雄株与金叶银杏,特别是在5—8月,但雄株与金叶银杏的相对叶面积增加速度较快;雌株银杏的光化学淬灭系数(qP) 及非光化学淬灭系数(NPQ)高于雄株和金叶银杏,雌株具有更强的抗氧化能力。银杏叶中黄酮苷含量及总黄酮含量的高点分别出现在4—5月和9月,各银杏叶总黄酮的含量依次为金叶银杏>雄株>雌株;雄株的叶绿素、类胡萝卜素与槲皮素之间,雌株的叶绿素a、类胡萝卜素与总黄酮之间都存在极显著正相关。金叶银杏叶色在4—6月为金黄色,其叶绿素含量均比雄株、雌株银杏低,7月转绿后与雌株和雄株差异不大,其光合、黄酮代谢的变化更接近于雄株,且其黄酮合成的能力高于雄株及雌株。【结论】银杏叶的最佳采收期在9月,雄株和金叶银杏更适用于叶用林的培育,雌株的抗逆性高于雄株与金叶银杏,金叶银杏既有观赏价值,又有优良的经济性状,因而具有良好的开发利用前景。     

洪涝对棉花产量与糖含量的影响

采用正交组合设计,研究在模拟洪涝条件下棉花体内总糖含量与产量的关系,结果表明：在洪涝条件下,随淹水深度和时间的增加,棉花产量及其叶片中的糖含量随之降低;对于不同生育期洪涝胁迫,以蕾期产量和总糖含量降低最多;棉花叶片的总糖含量与其产量之间存在很显著相关,建议将总糖含量作为预测水灾对棉花产量影响的一项指标     

铅锌矿区毛轴蕨反射波谱特征及其机理分析

为了研究铅锌矿对植物反射光谱的影响,以毛轴蕨野外测试光谱和叶灰分微量元素含量为基础,分析铅锌矿区和对照区毛轴蕨光谱特征和微量元素含量特征,并研究红边蓝移量和叶绿素归一化指数与各微量元素含量的相关性.结果表明:矿区毛轴蕨在近红外区域反射率要低于背景区,毛轴蕨红边位置发生了2～20nm的蓝移,根据叶微量元素含量分析确定毛轴蕨叶对铅、锌、锰、锶、钡、砷6种元素有较强的积累作用;毛轴蕨红边蓝移偏移量与锰、锶、铅、锌、钡、砷等几种微量元素含量均成正相关,除锶元素外,叶绿素归一化指数与几种主要元素均成负相关.