重金屬污染是當前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最主要的環(huán)境污染問題之一。耕地受到重金屬污染,不僅會影響作物產(chǎn)量和質(zhì)量,更重要的是會危害人體健康,威脅人類的生存發(fā)展。植物作為整個食物鏈的第一個環(huán)節(jié),直接從土壤中吸收重金屬元素,影響其正常的生長發(fā)育過程。數(shù)字農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)信息感知技術作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)最前沿的發(fā)展領域之一,是當今世界發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵和核心技術。目前,我國土壤-植物生產(chǎn)系統(tǒng)中重金屬污染對農(nóng)作物脅迫效應日趨嚴重,造成植物毒害效應、代謝過程紊亂、生長發(fā)育傷害,乃至植株死亡,大大制約了農(nóng)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。作物生理信息作為逆境脅迫的重要指示性指標,對監(jiān)測作物逆境脅迫,及時有效的采取綜合防治和修復措施具有重要意義。本研究以油菜作為主體研究對象,探究了油菜對不同程度重金屬鎘（Cd）脅迫毒害作用的生理響應,建立了基于光譜技術和數(shù)據(jù)融合方法的油菜重金屬鎘脅迫程度判別模型;提出了固體樣本熱解預處理信號增強方法,構建了植物重金屬及營養(yǎng)元素的定量分析模型,為實現(xiàn)植物體內(nèi)營養(yǎng)/重金屬元素的快速檢測提供依據(jù)。主要研究結(jié)論如下:（1）探明了油菜在不同程度重金屬Cd脅迫下... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 重金屬鎘對植物的毒害作用
    1.3 重金屬鎘脅迫下的植物抗氧化應激
        1.3.1 抗氧化酶
        1.3.2 抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)
        1.3.3 其他抗氧化劑
    1.4 激光誘導擊穿光譜技術
        1.4.1 激光誘導擊穿光譜技術的定量分析方法
        1.4.2 激光誘導擊穿光譜技術在植物檢測方面的應用
    1.5 研究內(nèi)容和技術路線圖
第2章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗材料與培養(yǎng)方法
        2.1.2 樣品采集
    2.2 實驗儀器
        2.2.1 高光譜成像系統(tǒng)
        2.2.2 LIBS系統(tǒng)
    2.3 生理指標檢測方法
        2.3.1 葉片含水率測定
        2.3.2 抗壞血酸含量測定
        2.3.3 谷胱甘肽含量測定
        2.3.4 游離脯氨酸含量檢測
        2.3.5 水楊酸含量檢測
    2.4 化學計量學方法
        2.4.1 光譜預處理方法
        2.4.2 特征波長篩選方法
        2.4.3 數(shù)據(jù)融合方法
        2.4.4 建模分析方法
        2.4.5 模型評價指標
    2.5 數(shù)據(jù)處理軟件
    2.6 本章小結(jié)
第3章 重金屬鎘脅迫下油菜生理指標響應與變化規(guī)律研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 樣本制備
        3.1.2 生理指標檢測方法
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 重金屬鎘脅迫對含水率的影響規(guī)律
        3.2.2 重金屬鎘脅迫對抗壞血酸含量的影響
        3.2.3 重金屬鎘脅迫對谷胱甘肽含量的影響規(guī)律
        3.2.4 重金屬鎘脅迫對游離脯氨酸含量的影響規(guī)律
        3.2.5 重金屬鎘脅迫對水楊酸含量的影響規(guī)律
    3.3 本章小結(jié)
第4章 油菜鮮葉重金屬鎘脅迫程度判別方法和模型研究
    4.1 材料與方法
        4.1.1 樣本制備
        4.1.2 高光譜數(shù)據(jù)采集
        4.1.3 LIBS數(shù)據(jù)采集
    4.2 基于高光譜成像技術的油菜鮮葉鎘脅迫程度判別方法和模型
        4.2.1 高光譜信息提取
        4.2.2 油菜葉片高光譜特征
        4.2.3 油菜鮮葉鎘脅迫程度判別分析方法和模型
    4.3 基于LIBS技術的油菜鮮葉鎘脅迫程度判別方法和模型
        4.3.1 LIBS光譜特征
        4.3.2 油菜鮮葉鎘脅迫程度判別方法和模型
    4.4 基于高光譜成像和LIBS融合的油菜鮮葉鎘脅迫程度判別方法
        4.4.1 光譜數(shù)據(jù)融合處理
        4.4.2 油菜鮮葉鎘脅迫程度判別方法和模型
    4.5 本章小結(jié)
第5章 油菜營養(yǎng)元素及重金屬元素快速定量檢測方法和模型
    5.1 樣本與方法
        5.1.1 樣本采集
        5.1.2 實驗儀器
        5.1.3 樣本制備
        5.1.4 LIBS信號采集
        5.1.5 元素含量檢測
    5.2 熱解預處理對LIBS檢測信號增強效果研究
        5.2.1 熱解預處理對元素含量的影響
        5.2.2 熱解實驗參數(shù)及其優(yōu)化實驗設計
        5.2.3 元素特征峰篩選分析
        5.2.4 熱解預處理對LIBS檢測信號增強效果分析
    5.3 基于熱解預處理的油菜營養(yǎng)/重金屬元素單變量建模方法
        5.3.1 特征峰篩選方法
        5.3.2 單變量建模與預測
    5.4 基于熱解預處理的油菜營養(yǎng)/重金屬元素多變量建模方法
        5.4.1 biPLS建模方法
        5.4.2 多變量建模與預測
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
[1]應用激光誘導擊穿光譜對土壤中多元素同時定量分析[J]. 余克強,趙艷茹,劉飛,何勇.  光譜學與光譜分析. 2017(09)
[2]激光誘導擊穿光譜技術在土壤元素檢測中的應用[J]. 余克強,趙艷茹,劉飛,彭繼宇,何勇.  光譜學與光譜分析. 2016(03)
[3]7種果殼的熱解特性及與主要組分相關性分析[J]. 蔣新元,廖媛媛,郭忠,孟安,黃澤才,楊素文.  林業(yè)科學. 2015(12)
[4]激光誘導擊穿光譜技術的研究與應用新進展[J]. 邵妍,張艷波,高勛,杜闖,林景全.  光譜學與光譜分析. 2013(10)
[5]激光誘導擊穿光譜結(jié)合偏最小二乘法定量分析臍橙中Cd含量[J]. 張旭,姚明印,劉木華.  物理學報. 2013(04)
[6]水楊酸對非生物脅迫下植物抗氧化能力的影響[J]. 王海鳳,王俊斌.  生物學通報. 2012(02)
[7]預燒蝕雙脈沖激光誘導Fe等離子體發(fā)射光譜的實驗研究[J]. 王琦,梁云仙,陳興龍,王靜鴿,楊陽,倪志波,董鳳忠.  中國激光. 2011(12)
[8]臭氧脅迫對大豆葉片抗壞血酸-谷胱甘肽循環(huán)的影響[J]. 王俊力,王巖,趙天宏,曹瑩,劉玉蓮,段萌.  生態(tài)學報. 2011(08)
[9]鹽堿及重金屬對植物生長發(fā)育的影響[J]. 李文譽,李德明.  北方園藝. 2010(08)
[10]植物體內(nèi)水楊酸分析方法的探討及其應用[J]. 張衛(wèi),孫國新,徐玉新,郭彬.  生態(tài)毒理學報. 2009(06)

博士論文
[1]基于光譜與光譜成像技術的油菜病害檢測機理與方法研究[D]. 張初.浙江大學 2016

碩士論文
[1]Cu、Cd單一及復合污染對油菜生長發(fā)育的影響[D]. 劉春艷.安徽師范大學 2012



本文編號：2961918