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不同光照强度下植物电信号变化特征及其与空气负离子的关系

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空气负离子(NAI)是衡量一个地区空气清洁度的重要指标,对人体的心理健康和生理机能具有重要的调节作用.植被光合过程中光电效应是NAI产生的重要来源和影响因素,但光电效应极其微弱而难以直接监测,而植物电信号是间接反映光电效应的重要指标,以往研究多侧重在不同森林群落中NAI的时空变化特征及其与气象因素的关系,目前关于NAI与植物电信号的研究较少.本研究以白皮松为对象,通过人工气候室控制试验,探讨不同光照强度下(0、150、300、500、700、800、1000和1200 μmol·m-2·s-1)植物电信号的变化特征及其与空气负离子的关系.结果 表明:在0～700 μmol·m-2·s-1光照范围内白皮松的植物电信号强度随光照强度的增强而显著提高,当光照强度达到700 μmol·m-2·s-1时,植物电信号活跃度达到最高,随后光照强度的增加使植物受到光抑制,植物电信号活跃程度下降.植物电信号的频域参数(边缘频率、重心频率、功率谱熵和功率谱峰值)与NAI呈显著相关,其中边缘频率(E)与NAI的相关系数最高,二者的关系为NAI=30.981E+ 168.814(R2=0.54),均方误差为52.203.植物电信号与NAI之间存在显著的相关关系,能够表征NAI的变化规律,对进一步了解森林植被对NAI的作用机理及贡献潜力提供科学依据.
Variation characteristics of plant electrical signal and their relationship with negative air ion under different light intensifies

施光耀、桑玉强、张劲松、蔡露露、张家兴、孟平、薛攀、乔永胜

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中国林业科学研究院林业研究所/国家林业局林木培育重点实验室,北京100091

南京林业大学南方现代林业协同创新中心,南京210037

河南农业大学,郑州450002

河南省地球物理空间信息研究院,郑州450016

国有济源市南山林场,河南济源459000

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人工气候室 光照强度 空气负离子 植物电信号

中央级公益性科研院所基本科研业务费专项

CAFYBB2018ZA002

2022

10.13287/j.1001-9332.202202.022

应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：2.114
ISSN：1001-9332
年,卷(期)：2022.33(2)
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