隨著科學技術的飛速發展,科學家們對于精確測量冠層光合的追求愈發迫切。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。經過數十年的發展,渦度相關法被廣泛應用于生態系統的研究中,包括冠層光合的測定,為解決生態學問題提供了有力支持。
然而,在植物生理學領域,冠層光合的測量仍然面臨著諸多挑戰。傳統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——葉綠素熒光監測法,逐漸嶄露頭角。這一方法通過監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尺度冠層光合的相關性”進一步驗證了這一新技術的潛力。
在哈佛森林進行的實驗中,科學家們發現地面原位測量的熒光值與衛星遙感及渦度相關法測定的結果呈現出良好的相關性。這一發現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。與渦度相關法相比,葉綠素熒光監測法具有更廣泛的監測范圍,能夠直接反映植物的生理學信息。而與傳統衛星遙感數據相比,熒光監測更能反映植被真實的生理學狀態,同時較高的時間分辨率也使得人們能夠更準確地監測作物長勢、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。該儀器采用數據采集器和探桿一體化設計,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,為農業生產和農業科研提供有力支持。葉綠素熒光監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用前景。隨著技術的不斷進步和設備的不斷完善,相信這一方法將在未來為生態學、植物生理學等領域的研究帶來更多突破性的成果。