植物電信號的變化與植物生理生化作用緊密相關。本書介紹了利用無刺激或非傷害性刺激的方式獲取電學各元件電信號的方法，解析了植物不同電信號的形成機制和作用規(guī)律，探討了植物電生理信息對水分變化、營養(yǎng)代謝、鹽分逆境、病害、pH等的響應，闡述了用電生理信息表征植物能量儲存和轉化、水分代謝、營養(yǎng)轉運能力、抗鹽能力、抗病能力、耐酸堿能力、健康狀況及適應性的原理和技術。
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1994.10 -1996.10 中國科學院地球化學研究所環(huán)境地球化學國家重點實驗室, 博士后;
1991.09 -1994.09 四川大學生物系,植物學專業(yè), 博士學位;
1989.8 -1994.10 貴州科學院植物園, 植物生物技術研究室, 助理研究員;
1986.09 -1989.07 貴州大學農(nóng)學院, 植物生理生化專業(yè)碩士學位;
1982.09 -1986.07 安徽師范大學生物系, 學士學位;2007.11月至今 中國科學院地球化學研究所, 研究員/博導,
2007.05 -2007.08 荷蘭Wageningen大學, 植物生理學, 訪問學者, 從事環(huán)境生物技術研究;
2002.08 -2007.11 江蘇大學農(nóng)業(yè)工程研究院, 教育部江蘇省共建重點實驗室, 研究員/博導, 從事環(huán)境地球化學以及脆弱水土資源利用研究;
2001.01 -2001.03 澳大利亞/墨爾本大學/土地與食物資源研究所, 土地與食物資源研究;
1998.11 -2002.08 中國科學院地球化學研究所, 環(huán)境地球化學國家重點實驗室, 研究員;
1996.10 -1998.11 中國科學院地球化學研究所環(huán)境地球化學國家重點實驗室, 副研究員;1. 國務院特殊津貼 (2002年)(國務院)
2. 中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新獎（個人）（2019年）
3. 貴州省科技進步三等獎（排名第一）(2016)
4. 江蘇省科技進步二等獎（2014）（排名第二）
5. 福建省科技進步二等獎（2013）（排名第一）
6. 第四屆梁希林業(yè)科學技術獎三等獎（2011）（排名第一）
7. 貴州省首屆“青年創(chuàng)新人才獎”（2009）
8. 中國科學院“百人計劃”（2008）
9. 第四屆貴州省青年科技獎 (1997)
10. 江蘇省“333高層次人才培養(yǎng)工程”首批中青年科學技術帶頭人（2007年）
11. 江蘇省高校“青藍工程”優(yōu)秀青年骨干教師（2005）（江蘇省教育廳）
12. 貴州省科技進步三等獎（排名第二）(1998)
目錄
第1章 植物電信號及生理信息的獲取 1
1.1 植物電信號和電學特征 1
1.1.1 植物電信號 2
1.1.2 植物的電學參數(shù) 3
1.2 植物電生理學的發(fā)展 5
1.2.1 植物電生理學在國外的發(fā)展 5
1.2.2 植物電生理學在國內(nèi)的發(fā)展 8
1.2.3 植物電生理學發(fā)展的困境和問題 10
1.3 植物電生理實時信息檢測 11
1.3.1 植物實時電信號檢測技術 11
1.3.2 植物實時電信號檢測技術應用實例——植物葉片細胞輸運能力的檢測 14
1.4 植物電生理固有信息的檢測 19
1.4.1 植物電生理固有信息的種類和意義 20
1.4.2 植物電生理固有信息的測定和表征 22
1.4.3 植物電生理固有信息的應用實例 30
參考文獻 46
第2章 植物電生理信息與植物抗干旱能力的檢測 53
2.1 植物對干旱逆境的響應 53
2.1.1 植物的水分代謝 53
2.1.2 植物的形態(tài)解剖特征對干旱的響應 57
2.1.3 植物的生理特征對干旱的響應 59
2.1.4 植物的分子生物學特征對干旱的響應 62
2.1.5 基于生物學特征的植物抗旱能力的檢測 63
2.2 植物電生理信息對水分變化的響應 64
2.2.1 植物電生理信息與水分變化的關系 64
2.2.2 植物電生理信息對水分變化的響應特征 65
2.3 植物葉片緊張度表征水分狀況的原理及技術 69
2.3.1 葉片緊張度的概念及計算 69
2.3.2 植物葉片緊張度與水分的關系 71
2.3.3 葉片緊張度與光合作用的關系 82
2.3.4 基于葉片緊張度的變量灌溉在線監(jiān)測 89
2.4 植物電生理固有信息表征水分狀況的原理及技術 96
2.4.1 表征水分狀況的植物初始葉片緊張度 96
2.4.2 植物胞內(nèi)水分利用效率和相對持水時間的測定 102
2.5 葉片電生理-機械特征耦合下的植物抗旱能力的表征 112
2.5.1 植物機械特征對抗旱能力的表征 112
2.5.2 基于葉片電生理-機械特征耦合下的植物抗旱能力的表征 117
參考文獻 123
第3章 植物電生理信息與植物耐低營養(yǎng)能力和營養(yǎng)利用效率的檢測 131
3.1 植物對低營養(yǎng)的響應 131
3.1.1 植物的無機營養(yǎng)吸收與利用 132
3.1.2 植物對低營養(yǎng)的響應 136
3.1.3 植物低營養(yǎng)的診斷與檢測 137
3.2 植物的耐低營養(yǎng)能力和營養(yǎng)利用效率 138
3.2.1 植物耐低營養(yǎng)能力和營養(yǎng)利用效率的測定方法 139
3.2.2 兩種生境下構樹的耐低營養(yǎng)能力和營養(yǎng)利用效率 142
3.2.3 馬鈴薯和辣椒的耐低營養(yǎng)能力和營養(yǎng)利用效率 143
3.3 植物的營養(yǎng)轉運（代謝）能力 145
3.3.1 植物營養(yǎng)轉運（代謝）能力的測定方法 146
3.3.2 兩種生境中構樹電生理和營養(yǎng)轉運信息 147
3.3.3 草本和木本植物電生理和營養(yǎng)轉運信息 149
3.3.4 馬鈴薯和辣椒電生理和營養(yǎng)轉運信息 150
3.3.5 植物營養(yǎng)運輸多樣性 150
3.4 植物營養(yǎng)掠奪能力的檢測 151
3.4.1 植物營養(yǎng)掠奪（吸收）能力的測定方法 152
3.4.2 甘藍型油菜和諸葛菜的擬合方程參數(shù) 153
3.4.3 甘藍型油菜和諸葛菜的電生理信息和營養(yǎng)掠奪能力 154
3.4.4 電生理信息與營養(yǎng)掠奪能力的相關性 155
3.4.5 植物營養(yǎng)掠奪（吸收）能力與環(huán)境的適應性 156
參考文獻 158
第4章 植物電生理信息與植物抗鹽能力的檢測 161
4.1 植物對鹽分逆境的響應 161
4.1.1 植物的鹽分運移與抗鹽能力 162
4.1.2 植物的形態(tài)解剖特征對鹽分逆境的響應 164
4.1.3 植物的生理特征對鹽分逆境的響應 167
4.1.4 植物的分子生物特征對鹽分逆境的響應 169
4.1.5 基于生物學特征的植物抗鹽能力的檢測 169
4.2 植物電生理信息對植物抗鹽能力的表征 170
4.2.1 生理電容及葉片緊張度對植物抗鹽能力的快速表征 171
4.2.2 植物固有電生理信息對植物抗鹽能力的快速表征 175
4.2.3 模擬潮汐下紅樹植物鹽適應能力的評估 183
4.2.4 紅樹植物鹽分排出、稀釋、超濾及總抗鹽能力的表征 196
4.3 植物電生理信息在鹽水灌溉中的應用 217
4.3.1 植物電生理信息對植物鹽脅迫水平的表征 217
4.3.2 植物電生理信息對即時生長速率的表征 222
4.3.3 作物電生理信息對灌溉節(jié)點的表征 226
參考文獻 230
第5章 植物電生理信息與植物病害的監(jiān)測 239
5.1 植物病害診斷及抗病能力 239
5.1.1 植物病害類型及感病過程 239
5.1.2 植物抗病機理 241
5.1.3 植物病害識別診斷 242
5.2 植物電生理信息對病害的響應——以菌核病為例 244
5.2.1 植物電生理信息對病害的響應測定方法 245
5.2.2 核盤菌侵染對苗期油菜電生理信息、胞內(nèi)水代謝和營養(yǎng)轉運的影響 248
5.2.3 核盤菌侵染對花期油菜電生理信息、胞內(nèi)水代謝和營養(yǎng)轉運的影響 254
5.2.4 核盤菌侵染對花期諸葛菜電生理信息、胞內(nèi)水代謝和營養(yǎng)轉運的影響 260
5.2.5 核盤菌侵染下油菜、諸葛菜的電生理響應 266
5.2.6 核盤菌侵染下油菜、諸葛菜的胞內(nèi)水代謝響應和營養(yǎng)轉運響應 267
5.2.7 核盤菌和草酸復合侵染下油菜、諸葛菜的電生理、胞內(nèi)水代謝和營養(yǎng)運響應 267
5.2.8 基于電生理信息的油菜、諸葛菜菌核病早期預測方法的建立 268
5.3 植物健康指數(shù)和病害發(fā)病指數(shù)的檢測——以菌核病為例 268
5.3.1 植物健康指數(shù)和病害發(fā)病指數(shù)的檢測 269
5.3.2 核盤菌侵染下油菜、諸葛菜的代謝流和代謝速率 270
5.3.3 核盤菌侵染下油菜、諸葛菜的健康指數(shù)和菌核病病情指數(shù) 272
參考文獻 277
第6章 植物電生理信息與植物耐酸堿能力的檢測 280
6.1 植物對pH的響應 280
6.1.1 植物外觀形態(tài)對pH的響應 281
6.1.2 植物元素吸收對pH的響應 282
6.1.3 植物生理生化指標對pH的響應 283
6.1.4 植物生物學特征對pH的響應 285
6.2 基于電生理信息的植物耐酸堿能力檢測 286
6.2.1 植物對環(huán)境響應的檢測 287
6.2.2 pH與NaHSO3互作下黃菖蒲及馬藺的生長及硫吸收 289
6.2.3 pH及NaHSO3互作下黃菖蒲與馬藺的光能利用特征 310
6.2.4 pH及NaHSO3互作下黃菖蒲與馬藺的細胞代謝能變化特征 324
6.2.5 pH及NaHSO3互作下黃菖蒲與馬藺的能量分配特征 332
6.2.6 pH及NaHSO3互作下植物能量代謝特征及除硫效應 342
參考文獻 343
第7章 植物電生理信息與植物健康及適應性的檢測 350
7.1 植物健康及適應性的評價 350
7.1.1 干旱脅迫對植物的健康影響及其適應性反應 351
7.1.2 鹽脅迫對植物的健康影響及其適應性反應 351
7.1.3 高低溫脅迫對植物的健康影響及其適應性反應 352
7.1.4 重金屬脅迫對植物的健康影響及其適應性反應 352
7.1.5 植物的健康及適應性評價 353
7.2 基于電生理信息的植物細胞代謝能的表征 354
7.2.1 植物細胞代謝能的測定方法 355
7.2.2 構樹和桑樹不同葉片的生理電容、電阻、阻抗隨夾持力的變化 356
7.2.3 不同葉片的比有效厚度及細胞代謝能 357
7.3 植物電生理信息在植物健康活力檢測中的應用 359
7.3.1 植物健康活力的檢測方法 360
7.3.2 不同天氣條件下4 種植物電生理信號的晝夜變化 362
7.3.3 基于電生理信號的4 種植物晝夜節(jié)律模型的構建 365
7.3.4 基于生理電阻4 種晝夜節(jié)律特征的比較 366
7.3.5 基于生理電容4 種晝夜節(jié)律特征的比較 368
7.3.6 基于生理阻抗4 種晝夜節(jié)律特征的比較 368
7.3.7 基于生理電阻和生理電容4 種植物健康活力的比較 369
7.3.8 植物電生理信息與植物健康活力 370
7.4 植物電生理信號的晝夜節(jié)律對模擬干旱脅迫的響應 373
7.4.1 植物電生理信號的晝夜節(jié)律對模擬干旱脅迫的響應監(jiān)測 374
7.4.2 模擬干旱脅迫對構樹和桑樹電生理信號晝夜節(jié)律的影響 374
7.4.3 模擬干旱脅迫對諸葛菜和油菜電生理信號晝夜節(jié)律的影響 377
7.4.4 模擬干旱脅迫下植物電生理信號的晝夜節(jié)律的響應 381
7.5 植物電生理信息在植物適應性（抗逆性）檢測中的應用 382
7.5.1 植物適應性（抗逆性）的檢測 383
7.5.2 不同馬鈴薯品種的抗逆性（適應性）評價 384
7.5.3 不同辣椒品種資源的抗逆性（適應性）評價 389
7.5.4 基于電生理特征的抗逆作物品種的選擇方法 389
參考文獻 391
第8章 研究意義與展望 394
8.1 植物電生理信息測定意義 394
8.1.1 科學意義 394
8.1.2 應用價值 395
8.1.3 在學科發(fā)展中的作用 396
8.2 展望 397
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