具体描述
植物科学中的测量技术 (Measurement Techniques in Plant Science) 书籍简介：植物生命活动的精妙探究 引言：解锁植物世界的复杂性 植物，作为地球上生命的基础，其生理、生态和分子层面的运作机制构成了生命科学研究的核心领域。然而，要真正理解植物如何适应环境、进行光合作用、调控生长发育，并最终影响整个生态系统，就必须依赖于精确、可靠且高分辨率的测量技术。本书《植物科学中的测量技术》（Measurement Techniques in Plant Science）旨在提供一个全面而深入的指南，系统梳理和阐述当前植物科学研究中最前沿、最关键的测量方法和工具。 本书并非一本涵盖植物生物学基础知识的教科书，它更专注于“如何测量”——即为科研工作者、高级本科生和研究生提供一套实用的工具箱，使他们能够设计出严谨的实验方案，获取高质量的定量数据，从而推动植物科学领域的发展。我们将聚焦于那些直接服务于数据采集和量化分析的技术，而非理论性的模型构建。 第一部分：宏观尺度下的形态与生长测量 在宏观层面，对植物的形态结构和整体生长动态的精确量化是理解其环境响应和繁殖策略的基础。本部分详细介绍了非破坏性与破坏性相结合的测量策略。 非接触式成像技术与三维重建： 重点介绍高分辨率数码摄影、多光谱成像（MSI）和高光谱成像（HSI）在监测植物叶面积指数（LAI）、冠层结构、以及早期病虫害识别中的应用。内容将涵盖摄影测量学原理，特别是无人机（UAV）载荷系统与地面采集站点的协同工作流程，如何通过结构光和激光雷达（LiDAR）技术构建精确的植物三维模型，用于分析分枝角度、生物量估算和结构效率。 动态生长监测与时间序列分析： 探讨如何利用自动化称重系统、茎径变异监测仪（Dendrometers）实时追踪植物的生物量积累和水分胁迫响应。我们详细描述了如何处理和分析长周期数据流，识别生长速率的临界点和环境因子间的滞后效应。 根系形态计量学： 深入探讨根系研究的挑战与解决方案。内容包括传统的根系分离与清洗技术、根系扫描仪（Rhizotrons/Minirhizotrons）的安装与数据采集标准、以及先进的图像分析软件（如WinRHIZO或其替代方案）在根表面积、分级和拓扑结构分析中的应用精度评估。 第二部分：生理过程的精确量化 植物生理活动的测量是量化其生态适应性和生产潜力的核心。本部分聚焦于涉及能量转换、物质运输和胁迫响应的关键生理参数的测量方法。 光合作用与气体交换测量： 本章是全书的重点之一。详细解析了便携式和系统级光合测定仪（如LI-COR系列）的操作规程、数据校准和误差来源分析。重点讨论了如何精确测量净光合速率（$A$）、气孔导度（$g_s$）、胞间$CO_2$浓度（$C_i$）以及水汽交换，并结合光响应曲线和$CO_2$响应曲线的采集技术，指导读者进行饱和度测定和环境因子解耦分析。 水分生理指标的测定： 探讨了水势（Water Potential）测量的技术。涵盖了压力室法（Pressure Chamber）的精确操作，用于测定压力的平衡点；以及热线风速计技术在叶片蒸腾速率测量中的应用，包括对边界层导度的计算和修正。 叶绿素荧光技术（Chlorophyll Fluorescence）： 提供一套完整的叶绿素荧光参数解读和测量方案。从基础的Fo、Fm、Fv/Fm到高级的PSII最大量子产额（$Phi_{PSII}$）、非光化学猝灭（NPQ）的动态测量，指导读者利用脉冲调制荧光仪精确评估光合系统II的能量分配效率和光保护机制。 第三部分：分子与生化指标的谱学分析 随着技术的发展，对植物内部分子机制的测量已成为研究的焦点。本部分侧重于生化组分和分子标记的定量分析技术。 色素组分与抗氧化剂的提取与定量： 详细介绍标准化植物组织样本的预处理流程，包括研磨、提取溶剂的选择（如甲醇、丙酮、乙腈体系），以及利用高效液相色谱（HPLC）或紫外-可见分光光度计（UV-Vis Spectrophotometry）对叶绿素、类胡萝卜素、花青素等关键色素进行分离和精确量化的实验流程。同时，对过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）等关键抗氧化酶活性的比色法测定进行深入剖析。 代谢组学采样与初步分离技术： 本章概述了代谢组学研究中植物样品的快速淬灭（Flash Freezing）与标准提取方法，以及薄层色谱（TLC）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）在初步识别和半定量分析次生代谢产物中的应用。 同位素示踪与稳定同位素比值分析： 阐述了$^{13}C$和$^{15}N$标记技术在追踪碳水化合物运输途径和氮素同化路径中的实验设计。重点讲解了稳定同位素质谱仪（IRMS）的基本原理，以及如何通过分析特定组织或代谢物的同位素比值（如$delta^{13}C$值）来推断植物的整体水分利用效率和碳分配策略。 第四部分：高通量与自动化测量平台的整合 现代植物科学研究正向着高通量和自动化方向发展，以期在更短时间内获取更广泛的数据集。本部分关注整合不同技术平台的能力。 表型组学（Phenomics）的数据采集管道： 探讨了自动化温室（Smart Greenhouses）和表型平台中，如何集成环境传感器、机器人采摘系统与多种成像技术（如高光谱、热成像）构建闭环反馈系统。重点在于数据管理、时间同步和不同模态数据（如图像数据与生理数据）的配准技术。 传感器网络与数据融合： 介绍了微型化传感器技术（如pH、离子选择性电极）在根际微环境监测中的部署，以及如何利用无线传感器网络（WSN）收集大规模、分散的田间或盆栽数据，并应用数据清洗算法以确保数据质量。 结论：从数据到知识的转化 本书的最终目标是培养读者对测量结果的批判性评估能力。每一章都包含了“技术限制与误差分析”的专门小节，强调了技术选择的合理性、校准的重要性以及数据解读的边界。通过对这些精确测量技术的掌握，《植物科学中的测量技术》将成为研究人员在探索植物生命奥秘过程中不可或缺的实践参考书。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.quotespace.org All Rights Reserved. 小美书屋 版权所有