侧柏、黄栌等树种对极端干热环境的响应特征和机理

1.深入研究了热红外成像设备对叶温和水分蒸发蒸腾的敏感性和适用性，提出了相对热温指数、优化了观测环境和方法。 2.不同树种由于其遗传基础的差异对极端的干热环境的响应特点不一。在极端干热环境条件下，一些树种由于能量代谢失衡而表现出明显的叶色变化，也有树种出现始于叶尖叶缘的焦枯症，少数树种整株枯萎，甚至影响森林的整体健康。 3.断脉是研究植物水分关系的一种简单和直接的方法。本研究通过切脉试验诱导了黄栌等红色幼叶的迟绿也激发了成熟叶的早红。并用红外热像技术检测到了切脉后的局部叶温升高，且高温部位和变色部位相吻合。叶色变化是切脉后水分、能量失衡与气孔导度以及生理代谢等连带关系持续的结果。研究发现叶焦枯和叶片早红往往是植物叶片响应极端环境时同一过程中的两种不同表现形式。 4.树木生长和发育的和谐在于其结构和功能的统一，且在生长发育的窗口期对极端环境更加敏感。通过大量的观测和渗透胁迫试验发现，“∧”型响应症状常表现为植物或树木叶片系统性生理脱水而始发于远离中央叶脉的叶尖叶缘 另一方面，由于侵染性病原菌遭受叶片活组织或细胞的阻抗使得受害部位从叶尖叶缘到叶内叶基渐窄，常呈“∨”型特征。而且继承和发展了传统的植物蒸腾叶面积缩减应对极端干热胁迫的理论。应用常规统计算法实现了目标叶片受害症状自动化判别，所开发的识别软件获得国家发明专利的授权。 5.应用数字图像解析和热红外成像研究表明侧柏树冠下部老龄枝叶率先枯萎脱落。 这往往与主干木质部的输导系统的侵填更替相关。而且直接表现为植株个体的树冠大小与边心温比之间存在显著的 线性反相关关系。 6.研究表明，松针提取液的红棕色高聚合原花青素是由无色的低聚原花青素转化而来。松针内的红色素的形成属于持续水分和能量失衡下生理代谢的结果。使用盐酸甲醇浸提松针的过程中有红色聚合原花青素和花色素的生成。因此，实现了绿色松针内提取花色素的创新发明，并获得国家发明专利的 授权。