利用光谱反射技术监测镉对榆树叶片光合机构的影响

[目的]拓展光谱反射技术在监测和评价土壤-植物系统中重金属污染程度和植物生长状况的应用,进一步明确其生理生化机理。[方法]采用盆栽试验,研究不同镉浓度处理条件下榆树叶片的快速叶绿素荧光、反射光谱和镉离子含量的变化,以光合机构的变化作为衡量生理变化的指标,探讨利用光谱反射技术监测镉对榆树叶片光合机构的影响。[结果]榆树对镉具有一定的抗性,在镉处理条件下榆树不同部位的镉含量呈现出根>茎>叶的分布规律,但是当过量的镉进入叶片后,榆树叶片的快速叶绿素荧光诱导曲线形状发生明显变化,光合电子传递受到抑制,并对光合机构造成伤害,主要荧光参数φ_(Po)、ψ_(Eo)、RE_(o)/RC、PI_(abs)、PI_(total)随着镉处理浓度的增加不断降低,V_(J)、V_(I)、Mo、ABS/RC、TRo/RC、DIo/RC则显著增加。榆树叶片在可见光波段(500~680 nm)的反射率随着土壤中镉浓度的增加而升高,在近红外区(740~1000 nm)的反射率则呈先降低再升高的趋势。通过分析镉处理条件下榆树叶片典型植被指数与荧光参数的关系表明,PRI、mSR_(705)和mND_(705)可以准确、快速地反映镉胁迫后榆树叶片光合机构变化指标。[结论]光谱反射技术可以用于监测镉对榆树叶片光合机构的影响,也为后续开展卫星影像大面积分析提供理论基础和技术支持。