小波分析用于水稻叶片氮含量高光谱反演

针对叶片氮营养高光谱诊断中光谱弱信息提取困难的问题,利用小波对作物冠层光谱信号进行分解,提取光谱弱信息建立氮含量反演模型. 在东北平原长春市采集水稻冠层高光谱数据建立氮含量预测模型,并对该模型精度进行检验. 采用Daubechies小波系的Db5函数对水稻原始反射光谱和导数光谱进行8 层小波分解,选择不同尺度和位置的小波系数作为输入参数建立192 个反演模型,分析不同输入参数对模型精度的影响,从中选择对应较高模型精度的输入参数组合建立氮含量最佳反演模型. 实验结果表明,小波系数预测叶片氮素含量模型具有较高的估算精度,预测值与实测值的复相关系数最大为0.99,显著优于传统光谱指数的估算模型精度. 此项研究表明,小波分析在提取反射光谱弱信息反演作物生化成分方面有良好的应用前景.     

Genetic analysis and gene mapping of a dominant presenescing leaf gene <Emphasis Type="Italic">PSL3</Emphasis> in rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis> L.)

Leaf senescence as an active process is essential for plant survival and reproduction. However, premature senility is harmful to agricultural production. In this study, a rice mutant, named as psl3 (presescing leaf 3) isolated from EMS-treated Jinhui 10, displays obvious premature senility features both in morphological and physiological level. Genetic analysis showed that mutant trait was controlled by a single dominant gene (PSL3), which was located on rice chromosome 7 between SSR marker c7sr1 and InDel marker ID10 with an interval of 53.5 kb. The result may be useful for the isolation of the PSL3 gene.     

尾叶桉Eucalyptus urophylla对8种乡土树种的化感作用

测试了尾叶桉叶片水提取液和叶片挥发物对8种乡土树种的种子萌发和幼苗根茎生长的影响,包括鸭脚木Schefflera octophylla,肖蒲桃Acmena acuminatissima,水翁Cleistocalyxoperculatus,三花冬青Ilextriflora,荷木Schima superba,小叶青冈Cyclobalanopsis myrsinaefolia,拐枣Hovenia dulcis和火力楠Michelia maclurei,结果表明:①水提取液的母液对这8种植物的种子萌发都没有显著影响,但在幼苗的根茎生长方面,对其中的鸭脚木、肖蒲桃和三花冬青产生了显著的抑制作用,对小叶青冈和拐枣则产生了显著的促进作用;3种水提取稀释液则对所有受体植物都没有显著影响。②叶片挥发物在150 g处理以下对所有物种的种子萌发均没有显著抑制作用,在较高浓度的处理中对部分植物的种子发芽率产生了显著或极显著的抑制作用,如肖蒲桃在350 g处理时,荷木在250 g和350 g处理时都受到极显著抑制;在幼苗根茎生长方面,肖蒲桃、三花冬青、荷木、拐枣和火力楠都受到了挥发物的显著抑制作用,而鸭脚木和水翁在250 g和350 g处理中受到了显著抑制,小叶青冈只在350 g处理中受到显著抑制。总之,尾叶桉叶片挥发物的化感作用强度比水提取液的高,而幼苗根茎生长比种子萌发更易受化感物质的抑制。     

入侵植物薇甘菊与其本地同属种蔓泽兰的叶构建因子比较研究

研究了华南地区外来入侵种薇甘菊Mikania micrantha H.B.Kunth和它的本地同属种假泽兰Mikaniacordata(Burm.f.)B.L.Robinson的叶构建特性因子构建成本(Construction Cost,CC)、叶N含量以及叶面积干质量(Specific leaf area,SLA)。两个种的叶性因子表现出以下的形式:本地种假泽兰的构建成本(CC)和单位叶面积的氮含量比外来种薇甘菊更高,比叶面(SLA)以及单位干质量的叶氮含量显著低于后者。无疑,低CC显示其低能耗及高资源利用率,这也可能是其快速生长并广泛传播的主要机理,因此,植物叶构建成本也可能是评价其入侵潜力的重要因子。     

濒危植物暖地杓兰的叶解剖结构和光合特性

暖地杓兰(Cypripedium subtropicum)是兰科(Orchidaceae)杓兰属(Cypripedium)目前已知的唯一一种多年生常绿草本植物,其野生资源遭受严重破坏,野外居群数量急剧减少,已被列为我国一级重点保护野生植物。为探讨暖地杓兰不同生长期叶片的解剖结构和光合生理特性的差异,本研究对其叶表皮特征、叶解剖结构、光合特性以及光合色素含量展开研究,以期为暖地杓兰的保育和引种驯化提供科学依据。结果表明：(1)暖地杓兰叶片上、下表皮的形状不规则,呈波状,并且气孔和表皮毛仅分布于下表皮;叶片结构由表皮、叶肉和叶脉组成,叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化。结实植株的气孔面积、叶片厚度和叶主脉厚度均极显著大于幼苗。(2)暖地杓兰结实植株和幼苗的最大净光合速率(P_max)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)均较低,且结实植株极显著大于幼苗,说明其具有阴生植物的特征。(3)暖地杓兰结实植株叶片的光合色素含量极显著大于幼苗。(4)暖地杓兰叶片的P_max、LSP、AQY、暗呼吸速率(R_d)与Chl(a+b)、叶主脉厚...     

城市林地叶片与冠层尺度CO2浓度、水汽密度比较

为了定量评价城市公园林地的小气候作用,在北京市海淀公园架设涡度相关系统连续观测林地的冠层尺度数据,利用光合作用仪Licor 6400观测林地较大面积树种的叶片尺度数据,比较夏季日间叶片尺度与冠层尺度CO2浓度和水汽密度.结果表明,两个尺度观测的CO2浓度和水汽密度的日变化趋势基本相同,但叶片尺度CO2浓度高于冠层尺度数据10％ ～20％,叶片尺度水汽密度高于冠层尺度数据40％ ～70％.冠层尺度数据的双峰"午休现象"不明显,或弱于叶片尺度数据和存在时间上的滞后.叶片尺度CO2浓度与净辐射、净光合速率呈显著的负相关关系,叶片尺度水汽密度与蒸腾速率呈显著的正相关关系、与空气温度呈显著的负相关关系.冠层尺度CO2浓度和水汽密度数据均与垂直风速呈显著的正相关关系.研究结果有助于了解城市林地冠层与叶片之间CO2和水汽的湍流输送.