南疆地区复种早熟粮饲兼用玉米叶绿素荧光特征分析

【目的】为明确南疆地区复种早熟粮饲兼用玉米品种最佳种植密度以及不同密度下叶绿素荧光特征参数变化规律及其与产量形成的关系,为南疆地区复播玉米种植技术的提升提供参考依据。【方法】以自育早熟粮饲兼用玉米杂交新品种XL1822和XL1903为材料,设置高、低两种密度(9.00×10^(4)和11.25×10^(4)株/hm^(2)),研究两个玉米品种高、低密度下叶片叶绿素荧光特征参数、主要农艺性状、干物质积累及产量结构等的差异。【结果】XL1822低密度处理在拔节期、大喇叭口期、吐丝期、灌浆期叶片实际光量子产量[Y(Ⅱ)]、光化学淬灭系数(qL)、PSⅡ反应中心活性较高;XL1903高密度处理在拔节期、大喇叭口期、吐丝期叶片Y(Ⅱ)、qL较高。XL1822低密度处理在吐丝期、灌浆期、成熟期叶片SPAD值略高于高密度。XL1903高密度处理全生育期叶片的SPAD值较高。XL1822低密度籽率产量为9250 kg/hm^(2)、干物质积累量为15590 kg/hm^(2),显著高于高密度处理。XL1903高密度籽率产量为9065 kg/hm^(2)、干物质积累量为19095 kg/hm^(2),显著高于低密度处理。【结论】较高的叶绿素荧光特征参数和SAPD值为玉米产量形成和干物质积累奠定基础。极早熟品种XL1822低密度处理、早熟玉米品种XL1903高密度处理在关键生育时期植株Y(Ⅱ)、qL、PSⅡ反应中心活性较高,因此XL1822种植密度为9×10^(4)株/hm^(2),XL1903种植密度为11.25×10^(4)株/hm^(2)时在南疆地区可获得较高产量。

不同条件下腐殖酸三维荧光特征及水质指标影响研究

为了研究环境因素对腐殖酸三维荧光特征的影响以及荧光参数与水质指标间的关系,配制了不同浓度和pH值的腐殖酸溶液,分析腐殖酸溶液的三维荧光光谱特征,结合多元线性回归模型分析荧光光谱参数与水质指标COD、CODMn、DOC间关系。结果表明,腐殖酸浓度升高时,荧光峰发生红移现象,荧光强度随浓度增大而先上升后下降。pH值增大时,出现新的荧光峰,当腐殖酸浓度较低时,荧光强度与pH值呈线性关系,腐殖酸浓度较高时,荧光强度随pH值增大而先上升后下降。此外,多元线性回归模型分析表明,腐殖酸溶液pH和浓度较高时,会降低线性回归模型对水质指标的预测效果,当以荧光组分为自变量进行线性回归模型分析时,模型的拟合优度将得到显著提高。

呼伦湖水体溶解性有机物荧光特征及来源分析

呼伦湖是我国北方生态安全屏障的重要组成部分,为探究呼伦湖水体中有机物的组成及来源,利用三维荧光光谱(EEMs)结合平行因子(PARAFAC)分析技术进行溶解性有机物(DOM)荧光特征及来源研究。结果表明:呼伦湖DOM中含有3种荧光组分,分别为类色氨酸(C1)、类腐殖酸(C2)和类富里酸(C3);平水期、丰水期和枯水期的C2和C3荧光强度占比约70%,表明呼伦湖水体DOM以腐殖质类物质为主,其中不同水期生态补水工程入湖口的C2和C3荧光强度均高于其他区域;平水期、丰水期和枯水期的荧光指数、生物指数和腐殖化指数平均值分别为1.50~1.54、0.85~1.00和4.12~4.68,表明呼伦湖DOM由陆源和自生源混合组成,具有明显的自生源特征;水质监测数据表明,2021年呼伦湖平水期、丰水期和枯水期水质均为GB3838—2002《地表水环境质量标准》劣Ⅴ类,其中平水期和丰水期的BOD5平均值高于枯水期,而平水期总有机碳平均浓度高于丰水期和枯水期;不同水期C2和C3的荧光强度均呈显著正相关,表明DOM中组分C2和C3的产生及来源具有一致性。

煤岩显微组分荧光特征与激发时间的关系

本研究采用360 nm波长的单波长激光作为激发光源,在偏光显微镜下对煤光片进行激发,研究激发时间对显微组分荧光特征的影响。通过对六种炼焦煤各显微组分的荧光强度与激发时间的关系研究表明,煤岩显微组分的荧光特征与煤岩类型及变质程度有关;激发时间对各显微组分的荧光参数具有一定的影响。通过对比不同激发时间下的相对荧光强度,发现15 s内的平均相对荧光强度可作为表征不同显微组分的结构和变质程度的光学参数。该方法的实质是将原子核外层电子的运动状况通过宏观的荧光光谱和具体的相对荧光强度进行表达,使其微观上的复杂性简化为宏观上和数值上可以被人们普遍接受的形式。

塔中Ⅰ号带奥陶系烃包裹体荧光特征与成藏期

根据显微镜下烃包裹体的荧光特征、与方解石脉的穿插关系以及均一温度等特征,将塔中Ⅰ号坡折带奥陶系储层中发育的烃包裹体划分为4个期次;结合塔中地区区域构造演化特点,研究区四期烃包裹体分别对应着4个油气成藏期次,即志留纪末低成熟油形成时期,海西晚期生油期,早喜马拉雅期凝析油-湿气形成期,喜马拉雅期后期干气阶段。这4期烃包裹体在塔中Ⅰ号带奥陶系储层中具有明显的分带性,由东南浅埋藏油区向西北深埋油区将塔中Ⅰ号带奥陶系储层包裹体分布情况分成4个区域,其中第Ⅲ,Ⅳ期烃包裹体古油对现在油气藏起决定作用。

太湖不同叶绿素a浓度水体荧光特征分析

利用2008年太湖蓝藻爆发的5—8月实测的27个站点水体光谱反射率和水质参数,分析了不同叶绿素a浓度等级下太湖水体光谱的荧光特征。结果表明,荧光峰位置和荧光峰高度都与叶绿素浓度呈显著正相关,且荧光峰峰值位置和半宽度与叶绿素a浓度的拟合度要高于基线荧光峰高度和归一化荧光峰高度。荧光峰特性用于二类水体中高浓度叶绿素探测较传统的蓝绿光波段比值有很大的改进,而宽通道卫星遥感所采用的叶绿素浓度近红外红光波段比值法本质上与归一化荧光峰高度一致。这为今后进一步利用荧光特征提高太湖叶绿素a浓度反演精度提供了研究基础。

不同混生地被竹光合和荧光特征比较

选取11种优良混生地被竹,比较不同竹种在同质环境条件下的光合和荧光特征差异,以层次分析法评价高光效竹种,为进一步研究竹子光合生理生态适应机制及优良竹种多指标、多方位的综合评价提供依据.结果表明:(1)黄条金刚竹、铺地竹、美丽箬竹和白缟椎谷笹的净光合速率(Pn)均在14.00μmol·m-2·s-1以上,白纹阴阳竹和倭竹的Pn仅为8.10μmol·m-2·s-1左右.(2)美丽箬竹、白缟椎谷笹和黄条金刚竹等的最大光化学效率、PSⅡ实际光化学效率、光化学猝灭系数和相对电子传递速率相对较高,菲黄竹、白纹阴阳竹和倭竹等相对较低.(3)黄条金刚竹的光补偿点最低,光饱和点最高;倭竹的光补偿点最高;白纹阴阳竹的光饱和点最低;白纹阴阳竹、菲白竹和倭竹的非光化学猝灭系数和非调节性能量耗散量子产量相对较大,美丽箬竹、白缟椎谷笹、黄条金刚竹和阔叶箬竹相对较小.可见,在同质环境条件下,不同竹种的光合生产能力、光合作用效率、光利用和光适应各有差别.综合评价显示,黄条金刚竹、美丽箬竹和白缟椎谷笹等为高光效竹种,但竹种的光合生理差异还可能与长期环境选择、遗传进化及竹子生态适应性有关.

洱海上覆水DOM荧光特征及对富营养化的指示意义

湖泊溶解性有机物(DOM)组成特征对水质具有重要的影响,研究上覆水DOM组成特征对指示湖泊富营养化现状具有重要意义。采用荧光光谱区域体积积分分析法(FRI)定量分析洱海上覆水DOM组分时空变化,以及DOM组分与水质因子间的关系,对比分析不同来源入湖水体、不同富营养化程度高原湖泊上覆水DOM组分荧光特征。结果表明,洱海上覆水体DOM主要以类腐殖酸为主,其次为类富里酸,洱海DOM总量及类腐殖酸组分中部较高,色氨酸和络氨酸等类蛋白质DOM南部较高,类富里酸DOM北部较高。藻华易发期(10月)类蛋白质和类富里酸DOM较低,类腐殖酸DOM显著增加,DOM生物源降低,DOM生物活性降低。洱海沉积物内源释放和入湖河流主要影响上覆水中类腐殖酸DOM,湿沉降主要增加类蛋白质DOM。在湖泊贫营养阶段类富里酸DOM对水质影响较大,在富营养阶段类腐殖酸DOM对水质影响较大。随着湖泊富营养化程度的加剧,上覆水类蛋白质和类富里酸DOM所占比例呈下降趋势,微生物降解产物和类腐殖酸DOM所占比例呈增加趋势。DOM荧光组分占比变化对湖泊富营养化具有指示作用。

交替冻融对黑土可溶性有机质荧光特征的影响

土壤可溶性有机质(DOM)是土壤有机质研究中最有意义的量化指标,交替冻融作用能够影响土壤DOM的荧光特征。文章利用三维荧光分析交替冻融对黑土DOM光谱特征的影响,并基于光谱特征的改变,评价交替冻融对黑土活性腐殖质和腐殖程度的影响。研究表明,与未冻融样品相比,冻融样品DOM的紫外区类富里酸荧光峰发生红移,说明土壤中有机物分子芳香化程度增高,腐殖程度上升;部分冻融样品产生了类蛋白荧光峰,说明冻融过程中微生物降解活动增强;冻融样品的活性腐殖质含量和腐殖程度均较未冻融高,说明交替冻融作用增加了土壤肥力;紫外区类富里酸荧光峰值与可见区类富里酸荧光峰值的比值(r(a,c))与活性腐殖质含量之间、r(a,c)与腐殖程度之间,都存在显著的正相关关系(相关系数分别为0.88,0.77),说明r(a,c)可以评价黑土冻融后土壤活性腐殖质含量和腐殖程度的变化。

水分梯度对沙地柏幼苗荧光特征和气体交换的影响

为了探讨未来降雨变化对半干旱毛乌素沙地常绿灌木沙地柏（Ｓａｂｉｎａ ｖａｌｇａｒｉｓ Ａｎｔ．）荧光特征和气体交 换的影响，在内蒙古鄂尔多斯沙地草地生态站开展了水分梯度实验。结果表明：水分梯度对初始荧光、可变荧光、最 大量子产量、最大荧光／初始荧光比的影响均不显著；相反，显著影响净光合比率、气孔导度、蒸腾速率、胞间ＣＯ２／ 大气ＣＯ２、水分利用效率、表观ＣＯ２利用效率和表观光能利用效率。这些结果指示，在一个实验期，土壤水分变化显 著影响沙地柏幼苗的“表观性”气体交换和资源利用效率，并不显著影响光系统Ⅱ的“内在性”荧光特征。气体交换 和资源利用效率对水分变化的响应格局因生理指标不同而存在差异。净光合速率对接近土壤最大持水量的施水处 理最敏感。

不同灌溉模式下小麦荧光特征及品种抗旱性研究

为探讨低平原区节水灌溉模式和筛选高产节水品种,在2014-2015和2015-2016两个小麦生长季,采用裂区试验,以5个灌溉模式(春季灌溉0、1、2、3和4水,分别用W_0～W_4表示)作为主处理,以3个当地主推冬小麦品种(衡观35、石4185和衡4399)作为副处理,研究了不同灌溉模式对小麦产量、叶绿素荧光特征参数、水分利用效率等的影响及荧光特征与品种抗旱性的关系。结果表明,随灌溉量和灌溉次数的增加,小麦产量非线性增加,但不同年份表现有所不同,2014-2015年以W_2处理产量最高,2015-2016年以W_4处理产量最高;灌溉提高了PSⅡ的潜在活性F_v/F_o和原初光能转化效率F_v/F_m,但F_o却降低。不同品种对灌水的反应特性不同,且存在年际间差异,两年平均产量以衡4399最高,石4185最低;随灌溉量的增加,衡4399和衡观35产量变化幅度较小,而石4185的产量变化幅度相对较大。从荧光特征参数看,石4185受水分胁迫的影响大,在灌浆后期,其不灌溉处理(W_0)的荧光参数F_o相对于灌溉处理的增加幅度高于衡4399和衡观35,但F_m、F_v/F_m和F_v/F_o在不灌溉情况下的降低幅度也相对较大,说明石4185的抗旱性差。从水分利用效率看,以W_2处理较好。因此在本试验条件下,衡4399和衡观35的增产潜力大,抗旱性好,春季灌2水可达到节水高产和水分利用效率提高的目的。

辣椒素的荧光特征研究

本文应用三维荧光光谱指纹技术,研究了不同品种辣椒的三维荧光指纹特征,首次建立了辣椒及辣椒素对照品的三维荧光指纹图谱。研究表明,不同品种辣椒具有各自特征的指纹图类型和特征指纹,并确立了辣椒素所对应的荧光峰位置,因此该方法可用来作为鉴别辣椒品种和评价辣椒素含量的有效手段。

不同温度条件下条斑紫菜叶绿素的荧光特征

通过水样调制叶绿素荧光仪对大连(DL WT)、南麂岛野生条斑紫菜(NJ WT)及江苏条斑紫菜栽培品系(SY、SL、ST),对在不同温度条件下叶绿素荧光特征进行研究。结果表明:不同条斑紫菜样品在温度处理前F v/F m差异不显著;温度处理后3 d,15、10℃处理样品F v/F m略高于5℃处理,且显著高于20℃处理。实际量子效率(ΔF/F m')随光照时间延长而逐步降低,20℃处理SY、SL和DL WT样品的ΔF/F m'显著低于其他温度处理,而NJ WT样品未表现出明显差异。快速光曲线测定结果与ΔF/F m'一致。叶绿素荧光参数能够反映不同野生种群及栽培品系在不同温度条件下的光能利用特征,为条斑紫菜的育种提供种质资源评估基础数据。

辽东湾海域有色可溶性有机物荧光特征分析

为了分析辽东湾有色可溶性有机物(Chromophoric dissolved organic matter,CDOM)的分布特征,于2015年4月14日—5月3日采用"走航式"测量方法,分别获取了辽东湾海域32个站位表层、5、10 m 3个不同深度水层的CDOM荧光图谱、吸收系数和石油物质含量等数据。结果表明:表层(0 m)CDOM的荧光图谱分为3种类型:单峰型、双峰型和三峰型,5、10 m深水层CDOM的荧光图谱主要为单峰型和双峰型;3种峰型均包含位于激发波长(Ex)/发射波长(Em)为225~235 nm/325~350 nm的荧光峰,这主要是海水浮游植物自身降解产生的色氨酸产生的;在靠近海上油气开采平台和双台子河入海口的海域,油物质和CDOM的共同作用,使得位于这些区域的站点表层的荧光强度明显增强,荧光峰的范围也有所增大;表层、10 m深水层荧光强度最大值和最小值随站位的走势基本一致,而5 m深水层的走势就比较复杂;无论是哪种类型的荧光峰,其位置随着水深的增加基本保持不变,荧光强度随水深变化规律不明显。本研究中建立的由荧光峰强度(Af)和CDOM在440 nm处吸收系数[ag(440)]的比值来求解光谱斜率(S)的模型,可为利用荧光和可见光遥感技术反演光谱斜率S提供一种新方法。

红色鸡爪槭叶绿素荧光特征参数及其与日灼伤害的关系

通过叶绿素荧光特征参数研究了荷兰红枫、日本红枫等红叶鸡爪槭品种PSⅡ光化学活性、能量分配及日灼抗性的差异。结果表明,日灼抗性较强的鸡爪槭原变种其Fo、Fm、Fv/Fo、Fv/Fm、qP、ETR、Yield等荧光参数显著高于日灼抗性较弱的荷兰红枫,而原变种的上述参数值多与日本红枫之间无显著差异,分析明确了各荧光参数与日灼伤害程度间的对应关系。

应用矿物沥青基质荧光特征评价烃源岩的母质类型

通过对东营凹陷沙四段与沙三段烃源岩的研究,发现这两套烃源岩中矿物沥青基质可大致划分成4种类型(称为类型A、B、C、D),分别对应于烃源岩中干酪根的藻类无定形体、菌解无定形体A、菌解无定形体B及腐殖无定形体,由此提出应用矿物沥青基质荧光特征评价烃源岩母质类型的方法。大量研究样品分析结果表明,应用该方法所确定的烃源岩母质类型与应用全岩Rock-Eval方法所确定的母质类型基本相符,显示出该方法具有一定应用前景。

腐泥型煤二次生烃热解模拟的荧光特征

通过对 4块腐泥型煤原样及热解模拟残渣样的荧光特征的研究 ,对腐泥煤二次生烃特征加以探讨 ,得出主要结论为 :(1)当开始二次生烃时 ,将出现蓝移现象 ,蓝移现象标志着二次生烃的开始 ;(2 )蓝移现象发生的起始位置 (镜质组反射率为标志 )及蓝移现象的强度与样品的原始成熟度有密切关系 ,伴随着原始成熟度的提高 ,蓝移现象发生的成熟度位置将逐渐后移 ,其与初始成熟度的差值将先增大后减小 ,增大与减小的转折点推测位于 1.4 6%～ 1.80

苹果贮藏室气体3D荧光特征信息小波包表征与腐败预警

为了实现对苹果贮藏室中气体3D荧光光谱特征信息的有效表征,提出一种基于小波包分解系数的荧光特征信息表征方法,在此基础上开展了腐败预警方法研究。首先利用三角形插值法和Savitzky-Golar卷积平滑对光谱数据进行预处理,以消除瑞利散射和环境噪声的影响。然后,将预处理后的3D荧光数据按激发波长从短到长顺序将其对应的发射光谱首尾相连转换成一维数据向量,并利用3层sym4小波包对该向量数据进行分解,提取低频系数集作为荧光特征信息;运用偏最小二乘对特征信息与6个理化指标进行进行分析,并对其分析结果进行聚类分析以确定出腐败基准。最后,运用马氏距离构建腐败预警模型。结果表明,用小波包分解系数表征荧光特征信息是有效的;同时,随着贮藏时间增加,预测的马氏距离逐渐变小,较好刻画了贮藏过程中苹果品质的变化趋势,进而可实现苹果贮藏过程中的腐败预警。

PZT/SiO_2透明纳米复合材料的低温荧光特征

采用改进的溶胶-凝胶工艺制备了锆钛酸铅(Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O_3-PZT)/二氧化硅透明纳米复合材料.在740～800℃温度下热处理可得到PZT纳米微晶.X射线衍射分析表明,PZT为钙钛矿结构,而二氧化硅基体为非晶态.从10K至室温对样品进行了荧光分析,纯的二氧化硅基体在3.2eV处出现一较强的发光峰,在2.65eV处出现一较弱的发光峰.PZT微晶掺入后此两峰受到抑制,新的发光峰出现在2.3eV处,该峰随微晶尺寸的减小具有蓝移特征,表明铁电纳米粒子掺杂的纳米复合材料所产生的荧光峰强烈地依赖于微晶尺寸.

2011年夏季胶州湾表层溶解有机物荧光特征的时空变化

利用三维荧光光谱技术(EEMs)结合平行因子分析(PARAFAC)的方法,对2011年8月至9月胶州湾表层海水溶解有机物荧光特征的时间与空间变化进行了研究。PARAFAC模型共鉴别出四个荧光组分:类蛋白质荧光组分(C1),陆源类腐殖质荧光组分(C2,C4)和海源类腐殖质荧光组分(C3)。类蛋白组分在调查期间的荧光强度最强(0.14±0.06),其余三个组分荧光强度相近(0.07±0.02,0.09±0.02,0.05±0.02)。这四种组分在8月下旬多雨期和9月上旬受径流影响的时期荧光强度较高,在9月下旬雨季影响消退后荧光强度显著降低。研究表明各组分荧光强度总体上与叶绿素a浓度显著正相关,与盐度负相关,说明胶州湾夏季FDOM浓度主要受降雨引发的生物活动影响。