基于激光诱导叶绿素荧光寿命成像技术的植物荧光特性研究

针对植物荧光遥感探测中信号易受干扰的问题,提出了一种用于评估植物生长状况及环境监测的荧光寿命成像技术.采用凹透镜对355 nm波长的激光扩束,再照射植物激发叶绿素荧光,由增强型电荷耦合器件接收荧光信号.采用时间分辨测量法,连续用相同激光脉冲照射植物以激发相同的荧光信号,同时不断改变激光脉冲触发探测器启动的延时时间,从而能够得到完整的离散荧光信号分布图像.对植物特定位置点产生的离散荧光信号进行拟合,再运用一种改进型的迭代解卷积法可反演高精度的荧光寿命;进而反演图像各点的荧光寿命以生成植物的荧光寿命分布图.该方法所绘制的荧光寿命图比荧光强度图能更准确地反映植物内部的叶绿素含量,并对活体植物叶绿素荧光寿命的物理特性进行了初步研究,证明叶绿素荧光寿命与植物生理状态存在一定关联;并且叶绿素荧光寿命与活体植物所处环境存在着复杂的关系.未来将与生物物理学家们合作,继续探寻叶绿素荧光寿命与植物生存环境的关系.