基于红外激光积分球的硅探测器响应非线性研究

0.9μm是我国高温标准光电和辐射法热力学温度测量的主要工作波段之一,因此对该波段下滤光片辐射计的非线性的研究十分重要。基于单相干光源双光路的光通量倍增法设计并搭建了硅探测器光谱响应非线性测量系统,利用双紫外熔融石英分光镜实现光通量的调控,通过积分球使探测器视场被完全充满,提高入射光在探测器光敏面作用区域的重复性,采用高吸收光阱避免光通量调控过程中的多次反射。实验通过切换中性密度滤波片来实现对光电流范围扩展,表征了0.9μm滤光片辐射计在1.6×10-8~8×10-6 A光电流范围内的非线性,单次测量的非线性值为-8.7×10-5~4.8×10-5,单次测量结果标准不确定度优于3.7×10-4,累积测量的非线性值为-2.7×10-4,标准不确定度优于7.6×10-4。

西藏甘蓝型春油菜的光响应与光温利用效率分析

本研究旨在揭示西藏甘蓝型油菜在高海拔下的环境适应性。选用3个不同生育期的油菜品系在3个不同海拔实验点种植,研究其生育期及叶片光响应能力。结果表明:种植海拔改变了油菜的生育进程及光温利用。高海拔区(墨竹工卡3843 m)温度较低,油菜的生育期延长。高海拔光辐射量较高,油菜叶片细胞排列紧密,叶绿素含量及组分含量增加,但受光抑制影响,净光合速率较低。参试油菜品系光能利用均在低海拔(林芝2970 m)达最大值,其次中海拔(拉萨3630 m),高海拔的光能利用效率最低。早熟品系在不同海拔下的光能利用效率为0.042~0.110 g MJ^(-1),中熟品系为0.045~0.118 g MJ^(-1),晚熟品系为0.044~0.119 g MJ^(-1)。参试油菜品系的温度利用效率均在中海拔具有较高值,其次是低海拔,最低在高海拔。早熟品系在不同海拔下的温度利用效率为0.77~1.24 kg hm^(-2)℃^(-1),中熟品系为0.82~1.18 kg hm^(-2)℃^(-1),晚熟品系为0.80~1.54 kg hm^(-2)℃^(-1)。本研究结果为解决高海拔区甘蓝型油菜种植的限制因子奠定理论基础。

金花茶幼苗光合生理生态特性研究

采用Li-6400便携式光合作用系统对金花茶盆栽幼苗光合生理特性进行研究。结果表明:1)在不遮阴的条件下,幼苗夏季光合作用有午休现象,最高峰出现在08:00,其净光合速率为3.38μmol/(m2·s);2)光饱和点和光补偿点都较低,分别为476.46和6.13μmol/(m2·s),是一种典型的阴生植物;3)在温度为30℃,光照强度为1000μmol/(m2·s),湿度为50%～60%的条件下,光合能力为12.58～13.50μmol/(m2·s),CO2浓度在25～1000μmol/mol的范围内,其净光合速率随浓度升高而显著上升,CO2饱和点约为1500.00μmol/mol,CO2补偿点为99.48μmol/mol,最大羧化效率为0.0118;4)幼苗喜热,在35℃下净光合速率最高,对低温有一定的适应能力,但不适应40℃的高温条件。5)幼苗不耐干旱,即使轻度水分亏缺也会抑制其光合作用。

10株桉树内生真菌对尾巨桉(E.urophylla×E.grandis)光合作用的影响

采用菌液浇施的方法接种10株桉树内生菌于尾巨桉幼苗。接种30 d后,用GFS3000气体交换—荧光测量系统进行光合作用各项指标的测定。光响应研究表明,不同菌株的最大净光合速率变化范围为9.31-16.37μmol.m-.2s-1;不同菌株的光饱和点变化范围为1 007.23-1 408.65μmol.m-.2s-1;初始量子效率的变化范围为0.023-0.034;暗呼吸速率变化范围为0.01-1.97。CO2响应研究表明,不同菌株的最大净光合速率变化范围为14.45-36.0μmol.m-.2s-1;不同菌株的CO2饱和点变化范围为1 449.49-2 000μmol.mol-1。不同菌株CO2补偿点变化范围为39.72-203.79μmol.mol-1。温度响应研究表明,不同菌株最大净光合速率不尽相同,变化范围为6.69-15.30μmol.m-.2s-1。通过对接种后植株的光响应、CO2响应和温度响应的研究,得出菌株7在各个响应中,光合作用能力均较大程度地高于对照,表明其对促进植株的光合作用效能具有很大的功用。

两种匍灯藓属植物夏季和冬季光合特性的比较研究

分别对生长于冬季和夏季的五倍子蚜虫冬寄主藓类植物湿地匍灯藓 (Plagiomniumacutum (Lindb .)T .Kop .)和侧枝葡灯藓 (Plagiomniummaximoviczii(Lindb .)T .Kop .)的净光合速率及其与光照、温度的关系进行了比较研究 .结果表明 ,2种藓类的最大光合能力在夏季分别为 12 5 6 7和 94 6 3μmolCO2 ·kg-1DW·s-1,而在冬季只有 5 8.1和 6 2 .1μmolCO2 ·kg-1DW·s-1;其暗呼吸强度夏季也比冬季显著增强 ;光补偿点均在 2 0～40 μmol·m-2 ·s-1,光饱和点在 2 0 0～ 40 0 μmol·m-2 ·s-1之间 ,夏季比冬季略高 .它们在夏季的表观量子效率分别为 1 5 35和 1 5 5 9,冬季只有 0 45 6和 0 45 9.光合最适温度在 2 0～ 35℃之间 ,夏季比冬季有所升高 .在 0～ 2 0℃条件下测得的温度系数 ,在不同季节和不同种类均相似 ,约在 1 15～ 1 2 3之间 .它们对高温和低温都表现出一定的抗性 ,在 -15～ -10℃的低温以及 40～

两种五倍子蚜虫冬寄主藓类植物的光合特性及其与光照、温度和植物体水分含量变化的关系

使用CI 30 1PS (CIDInc .USA )对生长于冬季和春季的大羽藓 (Thuidiumcymbifolium )与垂藓(Chrysocladiumretrorsum )的净光合速率 (Pn)及其与光照、温度和植物体水分含量的关系进行了研究 .结果表明 ,大羽藓和垂藓的光合能力分别达到 14 1和 117μmolCO2 kg-1·dw·s-1,光合能力从冬季到春季呈上升趋势 .这两种藓类植物的光响应曲线比较相似 ,光饱和点高达 80 0～ 90 0 μmol·m-2 s-1,光补偿点为 40～ 5 0 μmol·m-2s-1,光合作用最适温度在春季为 2 5～ 36℃ ,而冬季为 2 0～ 30℃ .同时对于低温又具有很强的抗性 ,在冰点以下的温度条件下 (-15～ 0℃ )能够保持一定的净光合 .净光合速率的水分响应曲线表明 ,这两种藓类的最适水分含量为 2 0 0～ 30 0 (4 0 0 ) %dw ,水分含量降低到 15 0 %dw时光合作用开始受到抑制 ,在 40 %～ 5 0 %dw时净光合降低到零或略变为负数 .结果表明 ,大羽藓和垂藓都属于耐干旱、强阳性的藓类 ,但垂藓在这几个方面略逊于大羽藓 .

不同培养条件对长紫菜叶状体生长及生理响应的研究

为探索长紫菜在不同培养条件下的生理响应,研究了在不同温度、盐度和光照培养条件长紫菜叶状体的生长及生理响应,主要测定藻体的生长、光合色素、可溶性蛋白和丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶活性等生理指标的变化。结果表明,在培养温度为17～20℃时,长紫菜藻体可以保持较高相对生长速率,当温度高于23℃时,其生长明显受到抑制,藻体发红并出现溃烂;长紫菜叶状体在盐度25～35下可以保持较快生长,在低于盐度25的条件下,藻体的光合色素、可溶性蛋白、丙二醛(MDA)的含量以及过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性均产生显著的变化,并观察到藻体变薄、发白、腐烂现象;在光照为3 000～6 000 lx时,藻体生长速率较为稳定,藻体在光照为9 000 lx条件下的叶绿素a含量低,可溶性蛋白和MDA含量以及POD活性都出现显著增高,并观察到发红及溃烂现象。因此,适合长紫菜叶状体生长的温度为17～20℃,盐度为25～35,光照在6 000 lx左右。

水分胁迫对云锦杜鹃光合生理和光温响应的影响

以盆栽5年生云锦杜鹃苗木为材料,研究了不同强度土壤水分胁迫对其叶片某些光合生理特性及其对光温响应的影响。结果表明:在轻度水分胁迫下净光合速率的下降由气孔限制引起,而中度和重度胁迫下则由非气孔限制引起。在较高强度的水分胁迫下,云锦杜鹃光补偿点和气孔阻力升高,光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率、Fv/Fm和蒸腾速率下降,而暗呼吸速率先升后降,胞间CO2浓度先降后升,高温加重了水分胁迫对光合作用的不利影响。

不同生态型小麦品种的温光反应特性

对春型、过渡型、冬型小麦品种 ,在秋春播条件下从播种到生理拔节的天数及其温光因子的分析 ,结果表明 :在春型品种生育前期 ,相对较高的温度可以缩短播种到生理拔节的天数 ;过渡型品种生育前期需要 15d以上 8℃以下的低温条件 ,在具备了所要求的低温条件后 ,相对较高的温度也可缩短播种到生理拔节的天数 ;冬型品种生育前期需要相对较低的温度条件和较多的低温天数。据此提出了过渡型品种在河南有广泛的应用前景和利用价值 ;

不同刺槐品种光合光响应曲线的温度效应研究

采用Li-6400便携式光合测定仪分别测定了25、30、35℃等3个温度条件下3个刺槐品种的光合光响应特征曲线,并选用直角双曲线修正式对光响应曲线进行拟合。结果表明:1)温度对不同刺槐品种光合光响应曲线变化规律具有显著影响,普通刺槐和红花刺槐在25℃时光饱和点高,而四倍体刺槐在35℃时光饱和点高,说明四倍体刺槐对高温的适应能力相对较强;2)总体上,不同刺槐品种的最大净光合速率、光能利用效率及初始量子效率随着温度梯度的升高,均有所下降,光补偿点及暗呼吸速率随温度的变化规律不明显。

可逆乳状液及其应用发展现状

可逆乳状液可以通过改变外界条件,在水包油型乳状液和油包水型乳状液之间实现逆转,所以在钻井液中应用时,利用可逆乳状液能集中不同液体形式的优点发挥更好的作用。综述了国内外关于可逆乳状液的研究进展,包括p H控制的可逆乳状液、温度控制的可逆乳状液、盐度控制的可逆乳状液、光控制的可逆乳状液、p H和温度双重控制的可逆乳状液、复合乳化剂控制的可逆乳状液等研究进展,并对今后该领域的研究方向进行了展望。

高温胁迫对樟树光合性能的影响

光合作用是植物对环境变化最为敏感的生理过程。通过研究高温胁迫对樟树Cinnamomum camphora叶绿素荧光诱导动力学、气体交换速率和水分利用效率的影响,以期从光合作用的角度揭示高温对樟树的危害机制。结果表明:35和45℃高温胁迫后,樟树叶绿素荧光诱导动力学曲线O到P点的荧光强度均随胁迫增强而明显降低,同时诱导动力学参数单位反应中心吸收的光能总量、单位反应中心捕获的光能总量、单位反应中心内电子传递的量子产额、光合性能指数和单位吸收面积上天线色素能量吸收的驱动力均明显降低,其中在45℃时降至最低,与对照(25℃)相比分别降低了21.7%(P<0.01), 17.6%(P<0.01), 38.8%(P<0.01), 60.2%(P<0.01)和26.9%(P<0.01)。35和45℃高温胁迫后,单位反应中心热耗散的能量明显升高,与对照相比分别增加了13.5%(P<0.05)和78.4%(P<0.01);此外,樟树光合速率、气孔导度、蒸腾速率和水分利用效率亦均明显降低,其中最大光合速率分别降低了16.0%(P<0.05)和44.6%(P<0.01)。由此可见,高温胁迫可通过降低樟树的光能吸收、量子产量和电子传递,并促进吸收光能进行热耗散,降低光系统Ⅱ效率,进而减少同化力以降低光合速率。

华北平原玉米田生态系统光合作用特征及影响因素

采用涡度相关法对华北平原夏玉米田进行了连续4a(2003—2006年)的碳通量观测,结果表明:夏玉米田生态系统初始量子效率(α)、最大光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)和总初级生产力(GPP)随作物生长发育而变化。在夏玉米生育前期和后期,α、Pmax、Rd和GPP都比较小,其最大值出现在抽穗期/灌浆期。2003—2006年,夏玉米生长季平均α、Pmax、Rd的范围分别为0.054—0.124μmol/μmol、1.72—2.93 mg CO.2m-.2s-1、0.23—0.38 mg CO.2m-.2s-1。α、Pmax和Rd均随叶面积指数(LAI)增加呈指数增长。2003—2006年夏玉米生长季GPP总量分别为806.2、741.5、703.0、817.4 g C/m2,年际差异较大。玉米田生态系统GPP随温度升高呈指数增长。在玉米营养生长阶段,GPP随LAI增加而增大,两者之间的关系可用直角双曲线方程来表示;生殖生长阶段,GPP随LAI降低而下降。相同LAI下,生殖生长阶段的GPP明显低于营养生长阶段。

光合作用模型在长江下游冬麦区的适用性研究

以直角双曲线、非直角双曲线、渐进指数及修正直角双曲线等4种光响应模型为基础,结合CO2浓度和温度变化对冬小麦光合作用的影响,推导出4种植物叶片光合作用模型。分别利用长江下游冬麦区2个主栽冬小麦品种的田间试验资料,确定模型参数并对模型预测效果进行检验。结果表明,修正直角双曲线模型的预测效果最好,预测值与实测值相关系数(r)为0.925,均方根误差(RMSE)为1.666μmol.m-2.s-1。修正直角双曲线模型考虑了光抑制问题,从而能够更好地预测高光强情况下的冬小麦光合速率,因而最适于长江下游地区冬小麦光合作用的模拟。研究结果可为选择最佳的光合作用模型进行冬小麦生长模拟及产量预测提供参考。

春小麦开花期光合参数对土壤水分和温度变化的响应

气候变暖以及由此引发的降水空间格局的改变已成为影响农业生态系统的重要问题,严重影响春小麦光合生理过程和产量形成。为探索黄土高原半干旱区春小麦(Triticum aestivum Linn.)叶片光合生理过程对土壤水分和温度变化的响应机制,进一步阐明气候变化对半干旱区春小麦生长的影响,以春小麦“定西40号”为供试品种,于2019年进行大田试验,于开花期控制土壤水分为田间持水量的60%—65%(对照)和为田间持水量的40%—45%(干旱处理),并设置3个环境温度梯度(分别为25、26以及27℃),分析了春小麦花期旗叶光合生理参数对光合有效辐射的响应特征。结果表明,与干旱处理相比,水分供给较为充足的春小麦达到光饱和的光量子通量密度增大,增幅为40%。随着光合有效辐射的不断增加,控水处理的春小麦气孔限制因素向非气孔限制因素转变,光合作用表现出明显的光抑制。水分供应不足时,叶片表观量子效率(AQE)、最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)降低,降幅分别为28%、53%和51%;随着温度的升高,AQE下降;叶片光补偿点(LCP)随着温度的升高而增大。水分供给不足时,暗呼吸速率下降,光合过程受温度影响较大,较高的温度不利于光合作用。水分供给不足时,春小麦对温度的变化更敏感,温度越高,春小麦利用强光和弱光的能力均下降。光合有效辐射增大,控水处理的春小麦在较高温度条件下,由于蒸腾速率较小,导致水分利用效率较供水充足的处理增大。该研究可为气候变化背景下黄土高原半干旱区春小麦水分的高效利用和适应性提供理论依据。

冬小麦灌浆期旗叶光曲线及叶绿素荧光参数研究

利用叶绿素荧光这一光合作用的敏感指针,以河南农业大学试验基地栽种的冬小麦"西农979"灌浆期的旗叶为材料,采用Mini-PAM叶绿素荧光仪测定其光合作用的叶绿素荧光参数的日变化和对不同温度胁迫的响应,以及光响应曲线,求出光饱和点I0和半饱和光强Ik,研究其光合器官的光合作用特征。结果表明:1)在灌浆期冬小麦的光饱和点为2236.5μmol/(m2·s),半饱和光强Ik为647.7μmol/(m2·s),表明灌浆期的冬小麦旗叶对强光的耐受力较强。2)在日变化的测量中出现高温胁迫现象,Fv/Fm、q P、q L和Y(NO)指示光合作用对高温胁迫的响应波动较大;Y(II)在10:00达到全天最大值,随温度的升高不断下降,r ETR、q N、NPQ、Y(NPQ)均与Y(II)对高温胁迫的响应相互验证,对环境温度变化较为敏感,是评价冬小麦光合作用的重要指标。3)对不同温度胁迫的响应,q N、NPQ、Y(NPQ)和Y(NO)随温度升高存在转折点,且均为36℃,该温度下冬小麦旗叶光合器官开始失活或被破坏,在温度达到41℃以上时这种破坏趋于稳定,且十分严重。

大豆生态研究──X．光温综合作用与野生大豆（G．Soja）种群生态研究

①野生大豆（Ｇ．Ｓｏｊａ）长期在原产地自然条件下，自生自长，达到自然开花临界光周期而开花，达到临界温度而停止复叶发生，反应了野生大豆的种性。②分枝按各自出现后的光温动态完成各自的生育过程。分枝的出现期可看作分枝的出苗期，每一个分枝是独立个体，分枝的综合体可看作是群体。③叶片感光效应与生长期间的光温动态及自然开花临界光周期三者之间的综合作用，是野生大豆种群生态的理论依据。

不同温敏型两系杂交稻F_1育性温光效应的研究

采用盆栽方式,通过人为疏枝减库平衡库源关系,研究短日低温、高温,长日低温、高温条件下不同温敏型两系杂交稻F_1育性(受精率)的变化.结果表明:1,低温敏型F_1育性稳定,不论长日或短日都对温度变化表现钝感.高温敏型及反向温敏型F_1育性对温度的反应与其母本基本一致;2,温度高低不是影响不同温敏型F_1育性变化的唯一因子,短日普遍降低各类型F_1的受精率;3,长日条件下低温敏型、高温敏型F_1受精率并不随温度的变化而出现育性的波动,但低温明显影响反向温敏型F_1育性的表达;4,短日条件下反向温敏型及高温敏型F_1育性随温度的提高其育性明显下降,后者尤为突出.不同温敏型F_1育性的温光效应特性应引起育种家与栽培学家的高度重视.

数字图像技术的数字滤光方法在图像测温中的应用

针对在比色测温法中由CCD光谱响应带宽引起的误差,提出了数字滤光的误差校正方法。该方法利用数字图像技术将光谱曲线离散化,采用离散化数据模型展开比色测温计算,在540±10nm绿光段和640±10nm红光段分别加入数字滤光算法,测温误差与外光路搭载滤光片效果接近。该方法简单实用,精度较高,在无外置滤光光路情况下实现了彩色CCD摄像设备的辐射测温,可为图像测温产品的便携性和适用化带来便利。

桂花光合特性的光温响应

对丹桂光合特性光温响应的研究结果表明:1)净光合速率最适温度为24～28℃,在22～42℃之间,净光合速率、胞间CO2浓度、气孔导度和水分利用效率与温度的关系为二次多项式方程,暗呼吸速率和蒸腾速率与温度成线性关系;2)在控制条件下,随着温度的升高,光补偿点升高,光饱和点、表观量子效率、最大净光合速率下降.在自然条件下,丹桂光合日进程出现明显的光合“午休”,“午休”主要由非气孔限制引起,表观量子效率和光化学效率下降表明光抑制是午间非气孔限制形成和发展的深层原因.