基于主动诱导叶绿素荧光光谱分析方法研究

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1、摘要论文题目：基于主动诱导叶绿素荧光的光谱分析方法的研究学科专业：测试计量技术及仪器研究生：李瑕指导教师：乐静副教授签名：盔遇签名：壹：盈近年来，随着科学技术不断进步、世界经济迅猛发展、人类社会发生巨大变化，但同时也产生了许多环境问题，因此对环境的监测和保护就成了一项迫切而紧要的任务。叶绿素作为植物生长状况和水体营养的跟踪指示器，可通过测量其荧光达到快速、无损地检测出叶绿素浓度，从而监测植物生长、水质等被测环境的目的。文中介绍了荧光产生的机理和光谱特性，结合叶绿素荧光分析法，通过对光源、滤光片的选择，搭建了叶绿素荧光光谱采集的硬件系统，同时通过实验比较了不同中心波长的L

2、ED光源对叶绿素荧光光谱的影响，以及同一光源、不同照射方向下采集到的叶绿素荧光光谱之间的差异。通过对叶绿素荧光光谱的分析，提出了用荧光峰值强度比民。／E，；和相对荧光峰值强度E，；这两个荧光参数分别衡量植物叶片和水体中的叶绿素含量，选取不同的实验样本，分别建立了这两个参数与叶绿素含量的回归模型，并对模型进行了预测和验证，实验结果表明水体中的模型在叶绿素浓度低于10mg／L时，具有很好的预测精度，而植物叶片的模型对于同种类的叶片具有较好的预测精度，但对于不同种类的叶片要建立不同的模型。为进一步研究环境状态改变对植物生长的影响，给植物施加水分胁迫和不同浓度的酸雨胁迫，通过实

3、验发现，植物缺水时，荧光参数％√E，，随天数的增加先增加后减少，且缺水对处于生长旺盛期的叶片影响较大，对顶部新生叶片影响较小。在植物受到酸雨胁迫时，其荧光参数％；／E，，随着胁迫天数的增加逐渐减小，且PH<3．0的酸雨对叶绿素荧光参数影响较大。上述实验结果表明，基于光谱分析技术的荧光采集系统可实现叶绿素含量的相关检测，且操作简单、准确度好，具有较强的实用性，为进一步研究环境状况对叶绿素含量的影响提供建立数学模型的基本信息。关键词：叶绿素；荧光光谱；LED；主动诱导本文研究工作得到国家自然科学基金(编号：61275185)、陕西省教育厅自然科学基金(编号：2010JK75

4、9)资助。西安理工大学硕士学位论文Title：RESEARCHONSPECTRALANALYSINGMETHODOFACTIVELYINDUCINGCHLOROPHYLLFLUORESCENCEMajor：Technology＆InstrumentationofTestingandMeasuringName：JingLISupervisor：AssociateProf．JingLEAbstractSignature．Agalnstthebackdropoftheconstantprogressinscienceandtechn0109yaswellasthewo。Ide

5、conomYinrecentyears，greatchangeshavealsotakenplaceinhumansocietv．Meanwhlle，l【alsogivesrisetomanyenvironmentalissues．Undersuchcircumstances，itisanu。gentaJld1mponant‘asktomonitorandprotecttheenvironment．Chlorophyllisregardedasthet。acklngcursorofthegrowthconditionandthewaternutrientlevelofp

6、lants．Itcoulddetecttheplantsgro州handwaterthroughfluorescence’srapidandund啪ageddetectionofthechlorophyllconcentration．fhisthesisIntroducesthemechanismandspectralcharacteristicofthefluorescence．Me锄whlle，1talsoadoptsthechlorophyllfluorescenceanalysismethodtosetupahardwaresystemofcollectingt

7、hechlorophyllfluorescencespectrumthroughtheselectionoflightsource锄doptical砒r；itcomparestheimpactofLEDlightsourceofdifferemwavelengthoncnJorophy¨fluorescencespectrumthroughexperimentaswellasthedifferencesbetweenchlorophyllnu0敝encespectrumcollectedwiththesamelightsourcebutd