Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние мониторинга антропогенного воздействия на растительность посредством метода лазерно- индуцированной флуоресценции. описание флуоресцентного лидара и обработка сигналов 16
1.1. История вопроса ...16
1.1 1.Современные методы мониторинга растительности .16
1 1 2 Использование метода лазерно-индуцированной флуоресценции для контроля состояния растений . ... ... 19
1.2. Обоснование использования меюда лазерно-индуцированной флуоресценции для дистанционной оценки фотосинтезирующего состояния растения 22
1 2 1 Механизм возникновения лазерно-индуцированной флуоресценции 23
1 2 2 Фотосинтез и преобразование оптической знері ии 24
1.3. Флуоресцентный лидар для исследования растении 30
1 3 I Лидарное уравнение для флуоресцентного лидара 30
1 32 Техническое описание флуоресцентного лидара . ... ... 37
1 3 3 Ошибки и шумы . 40
1.4. Современная техника измерений лазерно-индуцированной флуоресценции ... 41
I 4 I Недостатки современной аппаратуры при дистанционном зондировании растительности с использованием метода лазерно-индуцированной флуоресценции 42
1.4 2. Область применения флуоресцеитныч лидаров 43
ВЫВОДЫ 44
ГЛАВА 2. Результаты натурных экспериментов по дистанционному исследованию флуоресценции зеленого растения 45
2.1. Факторы естественного влияния на значения сигнала лазерно-
индуцированной флуоресценции при дистанционном зондировании 46
2.1 1 О выборе ширины спектрального интервала детектирования сиі налов флуоресценции при определении типа растительности .. .. 46
2 1 2 Исследование фотосинтезирующей функции древесной растительной и в рашичные периоды вегетации . . 47
2.1.3..Лазерно-индуцированная флуоресценция древесной растительности при температурах окружающей среды . 60
2.2. Изменения лазерно-индуцированной флуоресценции при деі радацни растений 66
ВЫВОДЫ 74
ГЛАВА 3. Влияние минерального питания и загрязнения токсичными веществами на лазерно-индуцированную флуоресценцию растительности 76
3.1. Исследование процессов влияния изменения минеральною питания растений (лабораторные эксперименты) 77
3.2. Лидарное зондирование древесной растительносіи при антропогенном загряшении почв 82
3 21. Влияние нефтяных загрязнений .82
3 2 2. Влияние азотных загрязнений на лазерно-индуцироваиную флуоресценцию 92
Выводы 101
Заключение 103
Список использованных источников и литературы
- Использование метода лазерно-индуцированной флуоресценции для контроля состояния растений .
- Современная техника измерений лазерно-индуцированной флуоресценции
- О выборе ширины спектрального интервала детектирования сиі налов флуоресценции при определении типа растительности
- Лидарное зондирование древесной растительносіи при антропогенном загряшении почв
Введение к работе
Решениями ХХУІ съезда КПСС перед горнодобывающими отраслями промышленности поставлена задача "...последовательно проводить линию на более быстрое техническое перевооружение производства, создание и выпуск машин и оборудования, позволяющих улучшить условия труда и повышать его производительность". Успешному решению этой задачи во многом будет способствовать и технический прогресс в области подготовительных работ, которые являются одним из основных технологических звеньев в подземной добыче угля.
Прогнозом научно-технического прогресса в угольной промышленности нашей страны предусматривается к 1990 г. увеличить удельный вес комбайновой проходки до 59 % против 37,2 % в 1979 г. При этом прирост должен происходить в значительной степени за счет проведения выработок в более тяжелых горно-технических условиях (повышенная крепость и абразивность пород, большой процент присечки пород).
Применение проходческих комбайнов с резцовым инструментом в таких условиях крайне ограничено, а во многих случаях и невозможно. Вместе с тем опыт использования комбайнов, оснащенных шарошечным инструментом, показывает, что эти машины могут обеспечить эффективную проходку выработок только по породам крепостью до f - 8 по шкале проф. М.М.Протодьяконова [i] .
Не случайно поэтому для расширения области применения проходческих комбайнов в сторону более крепких пород в последние годы заметно возросли научно-исследовательские и проектно-кон-структорские разработки по созданию исполнительных органов, оснащенных комбинированными агрегированными инструментами, принцип действия которых предусматривает сочетание разрушающих воз - 5 действий различных видов 2-5 и др.J На использовании таких инструментов основывается новый вариант комбинированного гидромеханического способа разрушения крепких горных пород, предложенный институтом ЦНИИПодэеммаш совместно с ИГД им. А.А.Скочин-ского и Тульским политехническим институтом. Отличительной особенностью указанного способа является применение для разрушения горных пород агрегированного механогидравлического инструмента, в котором подвод воды высокого давления осуществляется через механический инструмент непосредственно в зону его контакта с массивом.
Данная работа посвящена обоснованию параметров взаимодействия агрегированного механогидравлического инструмента с массивом для эффективного разрушения крепких горных пород.
На защиту выносятся:
- результаты исследований по обоснованию и выбору критерия оценки сопротивляемости крепких горных пород разрушению агрегированным механогидравлическим инструментом;
- зависимости усилия подачи инструмента на забой и удельной энергоемкости процесса от параметров разрушения и прочности пород;
- зависимости усилия подачи от гидравлических и геометрических параметров инструмента;
- метод расчета усилия подачи, учитывающий прочность породы, параметры разрушения, а также гидравлические и геометрические параметры инструмента.
Научная новизна работы:
- впервые обоснована и экспериментально доказана эффективность разрушения крепких горных пород агрегированным механогидравлическим инструментом с подводом воды высокого давления
- б через механический инструмент непосредственно в зону его контакта с массивом;
- обоснован и выбран критерий оценки сопротивляемости крепких горных пород разрушению агрегированным механогидрав-лическим инструментом;
- установлено влияние параметров разрушения и прочности пород на усилие подачи инструмента и удельную энергоемкость процесса;
- определено влияние гидравлических и геометрических параметров инструмента на усилие подачи его на забой.
Практическая ценность работы:
- разработан метод определения нагрузки на агрегированный механогидравлический инструмент при взаимодействии его с горным массивом;
- установлены параметры взаимодействия инструмента с массивом, обеспечивающие минимум удельных энергозатрат на механическое разрушение;
- предложены конструкции стендов, позволяющие определять эффективность применения агрегированного механогидравлического инструмента для разрушения пород различной крепости.
Реализация работы:
Основные результаты работы использованы институтом ЦНЙИ-Подземмаш при разработке технического задания на "Стенд для проведения экспериментально-исследовательских работ по механическому, гидромеханическому и механическому с гидроразрывом способам разрушения пород" утвержденного Техническим управлением Минуглепрома СССР и ВПО "Союзуглемаш".
Ожидаемый экономический эффект от внедрения стенда с рекомендованными параметрами для ускоренного проведения исследо - 7 ваши по разрушению горных пород агрегированными механогидрав-лическими инструментами составляет 14264 руб.
Диссертация выполнена в соответствии с комплексной научно-технической программой "Человек и окружающая среда" на 1981 -1985 г.г. по проблеме "Охрана и рациональное использование земных недр", утвержденной приказом Минвуза РСФСР № 599 от 15.10.81, а также по хоздоговорной теме с институтом ЦНИИПодземмаш "Исследование и выбор конструктивных и режимных параметров комбинированных исполнительных органов проходческого комбайна избирательного действия" (№ гос.рег. 81074532).
Актуальность и целенаправленность данной работы подтверждена техническим совещанием на Скуратовском экспериментальном заводе по рассмотрению основных результатов выполненных исследований гидромеханического разрушения крепких пород (протокол №9 от 19 сентября 1982 г., утвержденный Министром угольной промышленности СССР т. Братченко Б.Ф.).
Автор считает своим долгом принести благодарность коллективам отдела взрывогенераторных установок института ЦНИИПодземмаш, лабораторий гидравлического разрушения угля и горных пород и механического разрушения горных пород ИГД им. А.А.Скочинского и кафедры горных машин и комплексов ТЛИ за консультации и техническую помощь при проведении экспериментальных исследований.
Использование метода лазерно-индуцированной флуоресценции для контроля состояния растений .
Начиная с 1980-х годов, ЛИФ использовали в контактных методах исследования стрессового состояния растений, включая устойчивость к болезням, химическим загрязнителям или дефициту питания [61]. В частности, на примере влияния засухи было показано [62], что ЛИФ может быть альтернативой методам, основанным на визуальной оценке, а также для распознавания ботанического состава растительного массива.
Область применения
Методы ЛИФ основаны на явлении флуоресценции, которое наблюдается при поглощении молекулой фотона с высокой энергией (с короткой длиной волны). В результате поглощения энергии фотона и её частичных потерь на колебательные, вращательные и безизлучательные переходы в возбужденном состоянии излучаемый фотон имеет большую длину волны [20].
Пигменты растений, такие, как хлорофилл, каротиноиды и другие, определяют спектр и интенсивность ЛИФ [25,37]. У живых растений спектральные характеристики не являются временной константой и изменяются в течение сезона [24] и даже в течение дня [63]. К тому же следует учитывать, что интенсивность флуоресценции (например, в листьях сои [38]) больше от абаксиаль-ной стороны листа по сравнению с адаксиальной. Brach и другие в своей работе [4] на примере растущей пшеницы показали, что возраст листа и отдельные его участки имеют незначительный разброс значений по интенсивности флуоресценции.
Для классификации растений по типу и виду необходимо анализировать количественные и качественные отличия в спектрах исследуемых растений. У растений концентрация хлорофилла [38], а именно хлорофилла типа «а» [22], непосредственно связана с флуоресценцией в красной области спектра. Флуоресценция в синей области спектра листьев высших растений является сложным сигналом, зависящим по крайней мере от трех элементарных компонентов: ферулиновой кислоты, эпидермальной ткани и полос склеренхимы [19]. Однако механизм, ответственный за синюю флуоресценцию в зеленых растениях, еще не изучен до конца [22]. Источником зеленой флуоресценции, по крайней мере в неповрежденном листе, считается эпидермальная ткань [12]. Lang [21] показал, что зеленая флуоресценция (525 нм) в листьях порождается мезофильной тканью. Алкалоидный берберин и кверцетин, широко распространенные фла-вонолы, являются компонентами стенки клетки некоторых растений и производят флуоресценцию в зеленой части спектра [21]. Химическое происхождение и точное местоположение в клетках растения источников синей и зеленой флуоресценции все же неизвестны [26], но очевидно следуют от отдельных флуоро-форов [39]. Флуорофоры в растворах могут быть идентифицированы по ЛИФ и связаны с разновидностями растений, основанными на числе флуоресцентных полос или на отношении интенсивностей полос. Brach и другие, используя лазерное излучение с длинной волны 441 нм, показали различия между травой и салатом, наблюдая различные пики флуоресценции на разных длинах волн и её количественные изменения на 686,3 нм. Затем в 1993 году Lichtenthaler [36] обосновал, что лучшей длиной волны возбуждения для оценки материала растения служит диапазон между 370 и 395 нм для импульсного лазера, большие длины волн перекрываются с синей флуоресценцией. Chappelle и другие [64] показали, что импульсный лазер с 337 нм предпочтительнее для оценки «материала» (растворов и фрагментов листа) растения, потому что импульсный монохроматический свет не зависит от окружающего света и получаемой многополосной ЛИФ. Факторы, влияющие на характеристики ЛИФ в лабораторных экспериментах
При проведении лабораторных измерений концентрации флуоресцирующего вещества (к примеру, хлорофилла) используются стандартные методы биохимического анализа [48, 108]. Подготовка к таким измерениям является сложным процессом и зависит от многих факторов, которые могут внести изменения в спектры поглощения и уменьшить значения ЛИФ. Chappelle и другие [14] показали, что растворители, используемые для подіотовки растворов и растительных вытяжек, могут влиять на значения интенсивности флуоресценции. Разный уровень кислотности (рН), синглетный кислород (СЬ ), температура раствора хлорофилла, примеси, изменения концентрации в растворе также могут варьировать значения сигнала флуоресценции [20]. Кварцевая пробирка, используемая для удерживания жидкого образца на трассе лазерного луча, должна быть очищена дистиллированной водой между использованием разных образцов; моющие средства, такие как ацетон и ионы металлов, ионы хрома, имеют близкие полосы флуоресценции к кварцу и могут повлиять на интенсивность флуоресценции [18]. Кроме того, пробирки не должны иметь царапины для предотвращения побочного светорассеяния [18]. В литературе не существует описания возможностей метода ЛИФ для дифференцирования пред- и поствытяжных растительных материалов. Ранее опубликованные работы [18-20] по методам ЛИФ основаны на исследовании вытяжек растений, молодых или недавно собранных неповрежденных листьев аграрных (сельскохозяйственных) и комнатных растений. Разработка дистанционных систем для исследования концентраций хлорофилла в целых растениях позволила пренебречь большинством факторов, влияющих на значения ЛИФ при лабораторных измерениях.
Современная техника измерений лазерно-индуцированной флуоресценции
Рассмотрим погрешности, вносящие значительный вклад в процесс измерений сигналов флуоресцентным лидаром, описанным в разделе 1.3.2. Будем оценивать ошибки как для отношения f, так и для величин F(685)/F(532), F(740)/F(532).
Обратим внимание прежде всего на источники систематических погрешностей. Они обусловлены главным образом неточным знанием альбедо и отношений прозрачности Т(740)/Т(532), Т(685)/Т(532) и Т(740)/Т(685).
Обычно альбедо древесной растительности в области 532 нм лежит в пределах 0,1-0,2 [49], что приводит к диапазону [(1-Л )/Л] 4-9. Прозрачности на длинах волн 740, 685 и 532 нм и небольших (несколько сотен метров) дальностях близки, поэтому Т(740КГ(532Н, Т(685)/Т(532Н и Т(740)/Т(685)Ч. Погрешность таких допущений, рассчитанная для различных влажностей, приведена в таблице 3 (приложение 2). С учетом сделанных допущений величина f в первом приближении характеризует квантовый выход флуоресценции при возбуждении лазером с А= 532 нм, с коэффициентом, лежащим в пределах 1,5-3,5. В зависимости от конкретного значения Л связь F(685)/F(532) с р приобретает точное фиксированное значение.
Использование двух фотоумножителей (ФЭУ) предполагает переключение одного канала с 685 нм на 740 нм, в зависимости от целей эксперимента (исследование ФС I и ФС И), при постоянном канале 532 нм, который используется для нормировки флуоресцентных сигналов. Таким образом, погрешность для F(685)/F(532), F(740)/F(532) и F(685)/F(740) одинакова. Поэтому ниже приведен расчет только для F(685)/F(532).
Поскольку исследуемые растения находятся на расстоянии порядка сотен метров, то сигналы флуоресценции имеют значительную амплитуду и относительный уровень дробовых шумов составляет не более 3-5%.
Суммарную относительную погрешность единичного измерения величины отношения можно записать в следующем виде: Af=(AD2+AK2+AM2)l/2, (1.24) где: ДО - относительная погрешность дробовых шумов ФЭУ, ДК - относительная ошибка квантования аналого-цифрового преобразова-тепя (АЦП), ДМ - относительная случайная погрешность, обусловленная нестабильностью и изменчивостью характеристик лиственного покрова.
Ошибка квантования обычно определяется дискретными уровнями одного или двух младших разрядов и при двенадцатиразрядном АЦП не превышает 0,5%.
Считая, что случайные ошибки при определении среднего значения отношения f распределены по нормальному закону, и учитывая, что во время эксперимента по каждому из типов деревьев проводится несколько сотен измерений, находим, что случайная погрешность ДМ в цикле измерений не превышает 10// для флуоресцентного канала.
Таким образом, вклад ошибки квантования АЦП и случайной погрешности примерно 1%. Вклад дробовых шумов ФЭУ максимум 5%.
Суммарная погрешность цикла измерений в предполагаемом методе не превышает 10% для средней величины отношения F(685)/F(532) и других отношений.
Обнаружение флуоресценции хлорофилла в естественных условиях было предложено как полезный метод управления физиологическим состоянием растений. Кинетика индукции флуоресценции, которая является разновидностью флуоресценции хлорофилла в течение переходного процесса темнота - свет, широко используется для контроля фотосинтетической деятельности растений и оценки влияния эффектов на различные факторы стресса [83,84]. Позже было показано, что полезная информация о состоянии растения может быть получена при анализе спектра быстрой флуоресценции хлорофилла, т.е. наносекундного диапазона. Такие измерения могут быть выполнены дистанционно, и это позволило избавиться от необходимости предзатемнять объект исследования перед экспериментом [85]. Существуют различные активные системы для дистанционного исследования ЛИФ растительности [62].
Существующая техника измерений ЛИФ [70] обеспечивает надежный подход и позволяет сделать классификацию растительных материалов для дальнейшего исследования и определения, какие флуорофоры производят спектральные полосы и как подготовка (при лабораторных исследованиях) качественно и количественно влияет на пиковые длины волны.
Однако существующий метод ЛИФ на сегодня имеет и ряд недостатков, связанных с интерпретацией изменений в спектре флуоресценции хлорофилла в ответ на различные воздействия [80,66]. Причина в следующем: - существует немного данных о сравнении между результатами дистанционного зондирования и измеряемой флуоресценцией в той же точке; - флуориметры, используемые различными коллективами исследователей, задействуют различные параметры возбуждения (длина волны, ширина импульса, интенсивность), и это влияет на флуоресценцию хлорофилла; - факторы окружающей среды (уровень освещенности, температура и др.) заметно влияют на спектральную форму сигнала флуоресценции.
По этой причине, для правильного использования спектра флуоресценции хлорофилла при изучении физиологии растений как индикатора стресса, требуются полные характеристики зависимости ЛИФ от всех экологических факторов и от параметров возбуждения [90,92].
О выборе ширины спектрального интервала детектирования сиі налов флуоресценции при определении типа растительности
При определении максимально возможной полосы детектирования сигналов флуоресценции нами использовался алгоритм скользящего сглаживания с различным интервалом усреднения (2, 6, 10 нм и т.д.). На рисунке 4 представлен спектр флуоресценции кедра, полученный при детектировании флуоресцентных сигналов в полосе 2 нм. Обратим внимание, что отношение f, измеряемое нами, имеет селективность величины отношения максимумов к типам деревьев (хвойные, лиственные). Ось абсцисс соответствует длине волны в нанометрах. Остальные кривые получены методом скользящего сглаживания (при усреднении по спектральному интервалу с шагом 6,10, 14, 18, 22, 28 нм).
Используя алгоритм скользящего сглаживания, мы рассчитали, что соотношение максимумов интенсивности флуоресцентного сигнала сохраняется в диапазоне от 2 до 6 нм (рисунок 5). Поэтому при проведении эксперименталь ных работ по зондированию растительности селектирующий спектральный прибор должен иметь полосу детектирования не более 6 нм.
Увеличение полосы детектирования сигнала позволит увеличить расстояние до исследуемого объекта, что играет существенную роль для дистанционного зондирования растительности.
Данный раздел содержит анализ вариаций ЛИФ древесной растительности в различные периоды вегетации. Параллельно с дистанционными измерениями ЛИФ производился систематический замер концентраций хлорофилла растений контактными методами.
Задачи исследования Дистанционные измерения сигналов флуоресценции на двух длинах волн 740 и 685 нм в различные периоды вегетации у деревьев с разным биологическим возрастом, оценка отношения сигналов ЛИФ на длинах волн 740 и 685 нм.
Лабораторное определение концентрации пигментов у исследуемых растений в течение периода вегетации с помощью биохимического (спектрофото-метрического) метода [48].
Сопоставление результатов экспериментов лабораторных и натурных исследований. Анализ качественных и количественных значений отношения флуоресцентных сигналов f = F(685)/F(740) у хвойных и лиственных деревьев.
Построение калибровочных кривых для отношения f и концентрации хлорофилла. Расчет диапазона изменения отношения f у лиственных и хвойных деревьев в разные периоды вегетации. Сравнительный анализ данных, полученных на флидаре, и результатов измерений других авторов. Условия проведения экспериментов Основными объектами исследования выбраны распространенные в Западной Сибири лиственные и хвойные породы, такие, как береза, осина, сосна и кедр.
Изменения растений в ходе онтогенеза, старения, а также при действии на них неблагоприятных факторов среды сопровождаются изменениями содержания и соотношения пигментов в листьях [80]. В основу представленных исследований было положено предположение, что изменение концентрации хлорофилла на всех этапах вегетации должно вызвать изменение оптических характеристик листа, при этом особенности флуоресцентных характеристик древесной растительности будут проявляться как в отдельном листе, гак и по кроне в целом независимо от их вида.
Для экспериментальных исследований использовался флуоресцентный ли-дар, описанный в первой главе [103]. Дистанционное измерение флуоресценции проводилось с мая по октябрь на протяжении 1999, 2000, 2001, 2004, 2005 годов с целью исследования особенностей флуоресцентных откликов деревьев в течение периода вегетации. Помимо этого, один раз в месяц с мая по сентябрь срезались ветки из средней части кроны исследуемых деревьев для определения концентрации пигментов в лабораторных условиях с помощью наиболее изу ченного и практически применяемого биохимического метода. Для определения с помощью этого метода содержания хлорофилла и каротиноидов навески листьев или хвои растирали в этиловом спирте и центрифугировали в течение 20 минут при 8000 об/мин. Содержание пигментов определяли с помощью спектрофотометра «Specord-V-Vis» в спиртовой вытяжке с последующим расчетом по формулам [48,110,104]. В листьях и хвое этих же веток и в те же сроки измерялись флуоресцентные сигналы лидаром [116].
Лидарное зондирование древесной растительносіи при антропогенном загряшении почв
Данный раздел посвящен экспериментальным исследованиям флуоресцентных откликов древесной растительности при увядании.
Крупные многофункциональные города с приоритетом химического, нефтехимического, металлургического производства отличаются крайне высокой степенью техногенного загрязнения. Города изменяют экологическую ситуацию не только внутри собственных границ, но и далеко за их пределами. Техногенные выбросы от промышленных источников и транспорта распространяются на прилегающую территорию, являясь причиной загрязнения атмосферы, ухудшения состояния древостоя и снижения его фитонцидной роли [109].
Диагностика состояния растительности до того, как результат внешних воздействий появится в видимых признаках, представляется очень важной.
Задачи исследования
Дистанционные измерения интенсивностей флуоресцентных сигналов на двух длинах волн 740 нм и 685 нм, а также на опорной длине волны 532 нм у древесной растительности при увядании
Анализ качественных и количественных изменений во флуоресцентных характеристиках хлорофилла у хвойных и лиственных деревьев при увядании.
Оценка информационной значимости флуоресцентных сигналов древесной растительности на длинах волн 740 нм и 685 нм.
Сравнение максимальных, начальных и конечных значений (в процентном соотношении) интенсивности лазерно-индуцированной флуоресценции на длинах волн 740 нм и 685 нм в течение эксперимента.
Выявление особенностей лазерно-индуцированной флуоресценции хлорофилла у хвойных и лиственных деревьев при увядании. Анализ экспериментальных данных за два цикла измерений. Для интерпретации экспериментальных данных была привлечена стрессовая концепция растений [109]. Объектами исследования выбраны фрагменты лиственных и хвойных пород деревьев.
Отбор экспериментальных образцов производился из средней части кроны деревьев одного возраста, с одной и той же тестовой площадки. Экспериментальные образцы срезались с деревьев и помещались на рабочий стенд в семидесяти метрах от лидара. Контроль за физиологическим состоянием экспериментальных растений, с использованием явления лазерно-индуцированной флуоресценции, проводился два-три раза в неделю (через каждые три дня). При этом флуоресцентные характеристики растений наблюдались от момента среза образцов и установки их на рабочий стенд до полного увядания растений. Длительность одного эксперимента для хвойных деревьев составила порядка 18 дней, для лиственных деревьев - 12 дней. Это обусловлено их неодинаковой устойчивостью к различным неблагоприятным (стрессовым) воздействиям. Так, хвоя обладает большей устойчивостью по сравнению с листвой.
Было проведено два подобных цикла экспериментов, с одинаковыми исходными условиями. Один цикл измерений был выполнен в мае месяце, другой в июле, это было сделано с целью учета влияния естественных процессов вегетации у растительности. Весь период наблюдений можно условно разделить на три части: первая, когда не наблюдались видимые признаки увядания образцов растений, вторая - видимые признаки были очевидны, но растения еще живые, и заключительная - когда растения погибали.
Результа гы и обсуждения На рисунке 24 изображен временной ход отношения сигналов флуоресценции хлорофилла f = F(685)/F(740). Анализ экспериментальных результатов показывает, что отношения флуоресцентных сигналов f = F(685)/F(740) для лиственных деревьев уменьшаются в конце эксперимента по сравнению с начальным значением незначительно. В то время как у хвойных деревьев это изменение еще меньше. Следовательно, динамика этого отношения свидетельствует о необходимости использования информации по каждому из двух каналов от 68 дельно как дополнительного критерия в определении физиологического состояния древесной растительности. Следует обратить внимание на тот факт, что диапазон изменений для отношения длин волн (= F(685)/F(740) (от здоровых ветвей до полностью засохших) интенсивностей флуоресценции для лиственных и хвойных деревьев не перекрывается.
Поэтому был рассмотрен временной ход величины интенсивности флуоресценции на длине волны 685 нм для образцов хвойных и лиственных деревьев в соответствии с рисунком 25. Аналогично - для сигналов F(740) в соответствии с рисунком 26. Все результаты представлены с учетом нормировки на сигнал 532 нм.
Здесь у всех исследованных растений отчетливо прослеживаются несколько стадий реакции растения в ответ на неблагоприятные условия, отражающиеся в изменении флуоресцентных откликов. По-видимому, действие неблагоприятных условий на фотосинтетический аппарат осуществляется по единому механизму, что позволяет говорить о неспецифической реакции, то есть о стрессовом состоянии [ПО]. Активное отношение растительного организма к воздействию неблагоприятных факторов проявляется в его адаптивных возможностях. Высшие растения, благодаря различным морфологическим и физиологическим свойствам, также способны - адаптироваться к неблагоприятным факторам. В свою очередь, факторы, способные вызывать повреждения в растительном организме, индуцируют у него целый комплекс зашитно-ириспособительных реакций. Выживаемость растительных организмов, их способность сохранять высокую продуктивность в экстремальных условиях существования зависят от устойчивости всех молекулярных и клеточных систем.
