叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是一个重要的生态系统结构参数,定义为某一树木或林分的叶片在地面上投影的总面积。叶面积指数不仅直接反映植物的生长状况,而且影响着植物的许多生物、物理过程,如光合作用、呼吸作用、蒸腾作用、碳氮循环和降水截获等。由于叶面积的指数是一个很好反映植物对于环境变化响应的指标,又与植被的光合作用、蒸腾作用、水分利用及净初级生产力、碳氮循环直接相关,特别是在研究植被生产力与遥感数据的关系模型方面,叶面积指数显示了巨大的应用前景,因此,叶面积指数的快速和准确测定显得十分重要。LAI是研究从叶片水平推移到森林冠层的重要参数,是一个无量纲、随着叶子数量的变化而变化的参数。LAI值变化范围:针叶林的为0.6,16.9;落叶林为6,8;年收获的作物为2,4;绝大部分生物群系为3,19。
LAI测量方法包括直接测量法和间接测量法。直接测量法通过先测定所有叶片的叶面积,再计算LAI,叶面积测量方法有求积仪测定法、称重法、方格计算法、排水法、经验公式计算法、异速生长法等。其中常用的有利用叶片形状的标准形状法、根据叶面积与叶重之间关系的称重法以及利用叶面积与胸径的回归关系推算叶面积的易速生长法。因要剪下全部待测叶片,直接测量多数属于毁坏性测量,或至少会干扰冠层,叶片角度的分布,从而影响数据的质量,直接测量法费时、费力。
间接测量法,利用冠层结构与冠层内辐射与环境的相互作用这一可定量耦合关系,通过测定辐射的相关数据推断冠层的结构特征,具体有顶视法和底视法。间接测量法可以避免直接测量法所造成的大规模破坏植被的缺点,不受时间的限制,获取数据量大,仪器容易操作,方便快捷,还可以测定一年中森林冠层LAI的季节变化。间接测量法常用的仪器有LAI-2000植物冠层分析仪(美国LI-COR公司)、AccuPAR(美国Decagon公司)、SunScan(英国Delta-T Devices)、TRAC(陈镜明)、CI-110 植物冠层图像分析仪(美国CID公司生产)等。
紫外分析仪是荧光技术的应用,荧光技术是什么呢 首先了解一下什么是荧光,荧光又作"萤光",是指一种光致发光的冷发光现象。
当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。
具有这种性质的出射光就被称之为荧光。 知道了什么是荧光,顾名思义就能想到什么是荧光技术。荧光技术是某些物质受一定波长的光激发后,在极短时间内(10-8秒)会发射出波长大于激发波长的光,这种光称为荧光。
这一发光现象在各方面的应用及有关的方法称为荧光技术(fluorescent technique)。
物质经过紫外线照射后发出荧光的现象可分为两种情况,第一种是自发荧光,如叶绿素、血红素等经紫外线照射后,能发出红色的荧光,称为自发荧光;第二种是诱发荧光,即物体经荧光染料染色后再通过紫外线照射发出荧光,称为诱发荧光。
荧光技术在生物化学及分子生物学研究中应用主要包括以下几个方面:
1、物质的定性:不同的荧光物质有不同的激发光谱和发射光谱,因此可用荧光进行物质的鉴别。与吸收光谱法相比,荧光法具有更高的选择性。
2、定量测定:利用在较低浓度下荧光强度与样品浓度成正比这一关系可以定量分析样品中荧光组分的含量,常用于测定氨基酸、蛋白质、核酸的含量。
荧光定量测定的一个优点是灵敏度高,例如维生素B2的测定限量可达1毫微克/毫升,这一优点使测定时所需要样品量大大减少。
这种定量测定方法还可应用于酶催化的反应,只要反应前后有荧光强度的变化,就可用来测定酶的含量及酶反应的速率等。
3、研究生物大分子的物理化学特性及其分子的结构和构象:荧光的激发光谱、发射光谱、量子产率和荧光寿命等参数不仅和分子内荧光发色基团的本身结构有关,而且还强烈地依赖于发色团周围的环境,即对周围环境十分敏感。
利用此特点可通过测定上述有关荧光参数的变化来研究荧光发色团所在部位的微环境的特征及其变化。
在此研究中,除了利用生物大分子本身具有的荧光发色团(如色氨酸、酪氨酸、鸟苷酸等,此类荧光称为内源荧光)以外,可将一些特殊的荧光染料分子共价地结合或吸附在生物大分子的某一部位,通过测定该染料分子的荧光特性变化来研究生物大分子,这种染料分子被称为"荧光探针",它们发出的荧光一般称为外源荧光。
荧光探针的应用,大大地开拓了荧光技术在分子生物学中的应用范围。
4、利用荧光寿命、量子产率等参数可以研究生物大分子中的能量转移现象:通过该现象的研究,可以获得生物大分子内部的许多信息。
以往人们常用荧光偏振做指标来研究生物大分子动力学。人们趋于用荧光偏振随时间的衰减来研究这些问题。在这种方法中,激发光不是一连续的面偏振光,而是一偏振的光脉冲,因此测得的F∥和F是在两个不同方向上偏振的荧光随时间的衰减,它既和荧光寿命τ有关,又与分子在溶液中的运动有关,因此常表示为F∥(t)和F⊥(t)。由它们可得一相当重要的物理量--各向异性参数A(t)。
由A(t)可推测生物大分子的形状、分子转动弛豫时间(即从一个定向的状态到一个无定向状态所要的时间),进而可以推知生物大分子的大小、分子在溶液中的转动角度和时间之间的函数关系。
由这些结果可以研究分子之间的相互作用、分子间结合的紧密程度、蛋白质、核酸分子的解聚程度等等。
另外,荧光技术在免疫学中亦有广泛的应用。重要的就是荧光抗体法。将某些荧光染料与血清抗体相结合,这种标记的抗体仍可专一地与相应抗原发生结合,形成的复合体具有荧光特性,从而可以确定抗原或抗体的存在及其含量。
利用荧光技术设计的紫外分析仪主要是物质的定性方面的应用,包括:
⑴在科学实验工作中检测,许多主要物质如蛋白质、核苷酸等。
⑵在药物生产和研究中,可用来检查激素生物碱,维生素等各种能;产生荧光药品质量,特别适宜作薄层分析和纸层分析斑点和检测。
⑶在染料涂料橡胶、石油等化学行业中,测定各种荧光材料,荧光指示剂及添加剂,鉴别不同种类的原油和橡胶制品。
⑷纺织化学纤维中可测定不同种类的原材料。如羊毛,真丝人造纤维,棉花,合成纤维,并可检查成品质量。
⑸在粮油,蔬菜,食品部门,可用于检查毒素(如黄曲霉素等),食品添加剂,变质的蔬菜、水果、可可豆、巧克力、脂肪、蜂蜜、糖蛋等的质量。
⑹在地质、考古等部门,可起到发现各种矿物质,判别文物化石的真伪。
⑺在部门可检查指纹、测定密写字迹等。
适用范围
在科学实验工作中它是检测许多主要物质如蛋白质、核苷酸等。
在药物生产和研究中,可用来检查激素生物碱,维生素等各种 能产生萤光药品的质量,它特别适宜作薄层分析,纸层分析斑点和 检测。
在染料涂料橡胶、石油等化学行业中,测定各种萤光材料,萤光指示剂及添加剂, 鉴别不同种类的原油和橡胶制品。
在纺织化学纤维中可以用于测定不同种类的原材料如羊毛、真丝人造纤维、棉花合成纤维,并可检查成品质量。
在粮油、蔬菜、食品部门可用于检查毒素、(如黄曲霉素等)食品添加剂,变质的蔬菜、水果、可可豆肪、巧克力、脂肪、蜂蜜、糖、蛋 00等的质量。
在地质、考古等部门可起到发现各种矿物质、判别文物化石的真伪。
在门可检查指痕测定、密写字迹等。
紫外分析仪采用不同波长的紫外光对DNA、RNA电泳凝胶样品进行观察拍照、检测蛋白质、核甘酸,适用于核酸电泳分析、检测,PCR产物检测,DNA指纹图谱分析,纸层分析或薄层分析等。
那么使用三用紫外分析仪需要了解哪些安全事项?
在操作、维护紫外分析仪的所有阶段,都必须遵守以下的基本安全措施。在仪器使用时按照说明书来操作,违规使用会造成仪器的正常工作,至使仪器损坏。
1、为了避免触电事故,仪器的输入电源线必须接地,本仪器使用的是三芯接地插头,这种插头有接地脚,如果插头无法插入座内,则应请电工安装正确的插座,不要使仪器失去接地保护作用。
2、注意使用电源线:
本仪器通常使用随机附带的电源线。如果电源线破损,必须更换不许修理。更换时必须用相同类型和规格的电源线代替。本仪器使用时电源线上不许放置任何物品高频红外碳硫分析仪。不要将电源线置于人员走动的地方。
3、注意使用电源:
三用紫外分析仪在连接交流电源之前,要确保电压与仪器所要求的电压一致(允许±10%的偏差),并确保电源插座的额定负载不小于仪器要求。
4、注意仪器的安放:
本仪器应放在阴凉、通风、干燥、防尘较好的位置,为了更好的散热效果,仪器通风处,于其它物品应保持有效距离(N﹥30cm)。
紫外分析仪在科学实验工作中可以用来检测许多主要物质如蛋白质、核苷酸等,具有灵敏度高、使用方便、特别采用302NM波长对样品的破坏作用更小的特点,在科学实验工作中可以用来检测许多主要物质如蛋白质、核苷酸等,也成为实验室分析过程中的重要而且是必要的仪器设备。