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.

人工气候室;光照强度;空气负离子;植物电信号

施光耀;桑玉强;张劲松;蔡露露;张家兴;孟平;薛攀;乔永胜

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

应用生态学报

[1]施光耀;桑玉强;张劲松;蔡露露;张家兴;孟平;薛攀;乔永胜-.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)[J].应用生态学报,2022(02):439-447

植物电信号,981E+

光照强度,空气负离子,NAI,清洁度,生理机能,光合,光电效应,微弱,森林群落,时空变化特征,气象因素,白皮松,人工气候室,信号强度,活跃度,光抑制,活跃程度,频域参数,重心频率,功率谱熵,谱峰,均方误差,森林植被

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