叶绿素荧光遥感探测方法

叶绿素荧光光谱叠加在植物表观反射光谱上，使得蓝绿光波段内的反射率发生微小变动，植被指数与荧光参数之间存在相关关系，在建立荧光参数和高光谱植被指数的回归方程后，植物光合机构的运转状况可以由高光谱植被指数的变化情况反映出来。也就是荧光动力学参数中光系统II有效辐射利用率的动力学参数。

叶绿素荧光仪发生荧光的过程

处于基态zui低振动能级的荧光物质分子受到紫外线照射后，吸收了和它所具有的特征频率相*的光线，从而跃迁到*电子激发态的各个振动能级。
被激发到*电子激发态的各个振动能级的分子，通过无辐射跃迁，降落到*电子激发态的zui低振动能级。
降落到*电子激发态的zui低振动能级的分子，继续降落到基态的各个不同振动能级，同时发射出相应的光量子，即荧光。
到达基态的各个不同真振动能级的分子，在通过无辐射跃迁zui后回到基态的zui低振动能级。

叶绿素荧光仪荧光动力学

叶绿素荧光动力学包含着光合作用过程的重要信息，如光能的吸收和转化。能量的传递与分配、反应中心的状态，过剩能量的耗散以及反映光合作用的光抑制和光破坏。应用叶绿素荧光可以对植物材料进行原位、无损伤的检测，且操作步骤简单。所以叶绿素荧光越来越受到人们的青睐，在光合生理和逆境生理等研究领域有着广泛的应用。

叶绿素荧光仪原理说明

叶片是进行光合作用的主要器官，叶绿体是进行光合作用的主要细胞器。叶绿体是由叶绿体膜包裹起来的组织，膜内主要含有基质、基粒、类囊体。叶绿体的光合色素主要集中在基粒之中，光能转换为化学能的主要过程是在基粒中进行的。
在高等植物体内含有光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两种，一般情况下以3:1的比例存在于类囊体的膜中。叶绿素分为叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素分为胡萝卜素和叶黄素。叶绿素不溶于水，而溶于有机溶剂。从化学性质讲，叶绿素是叶绿酸的产物，叶绿酸的两个羟基分别被甲醇和叶绿醇酯化而得到的，对光、热、酸敏感，能发生皂化反应，性质不稳定。
光合作用是高等植物从外界环境获取能量的重要途径，是高等植物进行生命活动的基础。由绿色植物发射的叶绿素荧光以一种复杂的方式表达光合作用活性和行为。当光子照射绿色植物的叶片时，光能在叶片的分配有反射、透射和吸收等三种主要的去激途径。叶绿素分子吸收的光能除了大部分进行光化学反应外，少部分会以热耗散和荧光的方式释放出来。
荧光产生的物理机制是斯托克斯位移，当一定波长的光子碰撞到叶绿素分子时，光子可能被分子吸收，使分子的能量升高，处于较高能态的分子是不稳定的，一般要通过释放吸收的能量而回到稳定的基态即zui低能级，其中一部分将以辐射的形式回到基态。分子必须在吸收一定频率范围的激发光后，通过振动驰豫回到*激发电子态的zui低能级，由此向下的辐射跃迁才可能产生荧光，因此荧光的波长一般要比激发光的波长要长。
在植物光合作用过程中，叶绿素色素分子对光能的吸收及能量的转变途径中包括着极复杂的生物物理及生物化学过程。在叶绿体内激发能从叶绿素b向叶绿素a的传递效率几乎达到100%,所以检测不到叶绿素b的荧光，因此，在对叶绿素荧光进行分析时，通常是指叶绿素a发出的荧光，光合作用过程中有两种不同的光化学反应，他们发生在相关联的不同色素基团中，这些基团被称为PSI和PSII。在常温下，PSI色素系统基本不发荧光，接近95%的被检测到的，叶绿素荧光信号来源于PSII相关的叶绿素分子，因此，我们研究的叶绿素荧光光谱主要由PSII相关叶绿素分子产生的。

叶绿素荧光的光谱特证

叶绿素荧光遥感的探测对象是夫琅禾费暗线中的稳态叶绿素荧光辐亮度，其荧光特征来自于植物叶片的光下荧光发射现象，属于稳态荧光发射光谱的谱线强度。在稳态荧光光谱上，存在3个明显的发射峰，其一是位于蓝绿光波段的发射峰。其二是位于红光波段的发射峰，其三是位于远红波段的发射峰。红光波段的发射峰与光系统II反应中心电子传递效率有关，远红光波段的发射峰与光系统I、光系统II天线色素分子的电子传递效率有关。

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