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葉綠素熒光遙感探測方法
葉綠素熒光光譜疊加在植物表觀反射光譜上，使得藍綠光波段內的反射率發(fā)生微小變動，植被指數與熒光參數之間存在相關關系，在建立熒光參數和高光譜植被指數的回歸方程后，植物光合機構的運轉狀況可以由高光譜植被指數的變化情況反映出來。也就是熒光動力學參數中光系統II有效輻射利用率的動力學參數。
葉綠素熒光儀發(fā)生熒光的過程
處于基態(tài)zui低振動能級的熒光物質分子受到紫外線照射后，吸收了和它所具有的特征頻率相*的光線，從而躍遷到*電子激發(fā)態(tài)的各個振動能級。
被激發(fā)到*電子激發(fā)態(tài)的各個振動能級的分子，通過無輻射躍遷，降落到*電子激發(fā)態(tài)的zui低振動能級。
降落到*電子激發(fā)態(tài)的zui低振動能級的分子，繼續(xù)降落到基態(tài)的各個不同振動能級，同時發(fā)射出相應的光量子，即熒光。
到達基態(tài)的各個不同真振動能級的分子，在通過無輻射躍遷zui后回到基態(tài)的zui低振動能級。
葉綠素熒光儀熒光動力學
葉綠素熒光動力學包含著光合作用過程的重要信息，如光能的吸收和轉化。能量的傳遞與分配、反應中心的狀態(tài)，過剩能量的耗散以及反映光合作用的光抑制和光破壞。應用葉綠素熒光可以對植物材料進行原位、無損傷的檢測，且操作步驟簡單。所以葉綠素熒光越來越受到人們的青睞，在光合生理和逆境生理等研究領域有著廣泛的應用。
葉綠素熒光儀原理說明
葉片是進行光合作用的主要器官，葉綠體是進行光合作用的主要細胞器。葉綠體是由葉綠體膜包裹起來的組織，膜內主要含有基質、基粒、類囊體。葉綠體的光合色素主要集中在基粒之中，光能轉換為化學能的主要過程是在基粒中進行的。
在高等植物體內含有光合色素包括葉綠素和類胡蘿卜素兩種，一般情況下以3:1的比例存在于類囊體的膜中。葉綠素分為葉綠素a和葉綠素b,類胡蘿卜素分為胡蘿卜素和葉黃素。 葉綠素不溶于水，而溶于有機溶劑。從化學性質講，葉綠素是葉綠酸的產物，葉綠酸的兩個羥基分別被甲醇和葉綠醇酯化而得到的，對光、熱、酸敏感，能發(fā)生皂化反應，性質不穩(wěn)定。
光合作用是高等植物從外界環(huán)境獲取能量的重要途徑，是高等植物進行生命活動的基礎。由綠色植物發(fā)射的葉綠素熒光以一種復雜的方式表達光合作用活性和行為。當光子照射綠色植物的葉片時，光能在葉片的分配有反射、透射和吸收等三種主要的去激途徑。葉綠素分子吸收的光能除了大部分進行光化學反應外，少部分會以熱耗散和熒光的方式釋放出來。
熒光產生的物理機制是斯托克斯位移，當一定波長的光子碰撞到葉綠素分子時，光子可能被分子吸收，使分子的能量升高，處于較高能態(tài)的分子是不穩(wěn)定的，一般要通過釋放吸收的能量而回到穩(wěn)定的基態(tài)即zui低能級，其中一部分將以輻射的形式回到基態(tài)。分子必須在吸收一定頻率范圍的激發(fā)光后，通過振動馳豫回到*激發(fā)電子態(tài)的zui低能級，由此向下的輻射躍遷才可能產生熒光，因此熒光的波長一般要比激發(fā)光的波長要長。
在植物光合作用過程中，葉綠素色素分子對光能的吸收及能量的轉變途徑中包括著極復雜的生物物理及生物化學過程。在葉綠體內激發(fā)能從葉綠素b向葉綠素a的傳遞效率幾乎達到100%,所以檢測不到葉綠素b的熒光，因此，在對葉綠素熒光進行分析時，通常是指葉綠素a發(fā)出的熒光，光合作用過程中有兩種不同的光化學反應，他們發(fā)生在相關聯的不同色素基團中，這些基團被稱為PSI和PSII。在常溫下，PSI色素系統基本不發(fā)熒光，接近95%的被檢測到的，葉綠素熒光信號來源于PSII相關的葉綠素分子，因此，我們研究的葉綠素熒光光譜主要由PSII相關葉綠素分子產生的。
葉綠素熒光的光譜特證
葉綠素熒光遙感的探測對象是夫瑯禾費暗線中的穩(wěn)態(tài)葉綠素熒光輻亮度，其熒光特征來自于植物葉片的光下熒光發(fā)射現象，屬于穩(wěn)態(tài)熒光發(fā)射光譜的譜線強度。在穩(wěn)態(tài)熒光光譜上，存在3個明顯的發(fā)射峰，其一是位于藍綠光波段的發(fā)射峰。其二是位于紅光波段的發(fā)射峰，其三是位于遠紅波段的發(fā)射峰。紅光波段的發(fā)射峰與光系統II反應中心電子傳遞效率有關，遠紅光波段的發(fā)射峰與光系統I、光系統II天線色素分子的電子傳遞效率有關。
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