冠層光合測量的新篇章：葉綠素熒光監(jiān)測法的崛起
時間：2024-05-16 11:27:25 點擊次數(shù)：
隨著科學技術(shù)的飛速發(fā)展，科學家們對于精確測量冠層光合的追求愈發(fā)迫切。盡管冠層光合的測量始于20世紀初，但早期的測量精度不盡如人意，難以解答深層次的科學問題。直到1951年，Swinbank利用渦度相關(guān)法成功測量了草地顯熱和潛熱通量，為冠層二氧化碳通量的測量開辟了新的道路。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，渦度相關(guān)法被廣泛應(yīng)用于生態(tài)系統(tǒng)的研究中，包括冠層光合的測定，為解決生態(tài)學問題提供了有力支持。
然而，在植物生理學領(lǐng)域，冠層光合的測量仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的葉片光合測定法雖能推及冠層，但不確定性大；整樹碳同化的計算方法又復雜且誤差較大；渦度相關(guān)法雖能實時測定冠層碳通量，但對植物生理微小變動的捕捉能力有限。在這樣的背景下，一種全新的冠層光合測量方法——葉綠素熒光監(jiān)測法，逐漸嶄露頭角。這一方法通過監(jiān)測冠層葉綠素熒光來直接反演冠層光合，為科學家們提供了全新的視角。近期，發(fā)表在《地球物理研究快報》上的文章“溫帶落葉林中葉綠素熒光與日尺度及季節(jié)尺度冠層光合的相關(guān)性”進一步驗證了這一新技術(shù)的潛力。
在哈佛森林進行的實驗中，科學家們發(fā)現(xiàn)地面原位測量的熒光值與衛(wèi)星遙感及渦度相關(guān)法測定的結(jié)果呈現(xiàn)出良好的相關(guān)性。這一發(fā)現(xiàn)不僅證實了地面原位觀測熒光的巨大潛力，也為我們揭示了一種新的冠層光合測量方法。與渦度相關(guān)法相比，葉綠素熒光監(jiān)測法具有更廣泛的監(jiān)測范圍，能夠直接反映植物的生理學信息。而與傳統(tǒng)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)相比，熒光監(jiān)測更能反映植被真實的生理學狀態(tài)，同時較高的時間分辨率也使得人們能夠更準確地監(jiān)測作物長勢、預測收成，并即時查明森林健康狀況和火險隱情。
在實際應(yīng)用中，植物冠層測定儀作為一種重要的測量工具，為我們提供了精確測量冠層光能資源的方法。該儀器采用數(shù)據(jù)采集器和探桿一體化設(shè)計，操作簡便，攜帶方便。通過探桿上的25個獨立傳感器，我們可以對植物冠層進行精細化的測量，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)科研提供有力支持。葉綠素熒光監(jiān)測法作為一種全新的冠層光合測量方法，具有巨大的潛力和廣泛的應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的不斷進步和設(shè)備的不斷完善，相信這一方法將在未來為生態(tài)學、植物生理學等領(lǐng)域的研究帶來更多突破性的成果。
