叶绿素荧光
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“太空望远镜”,打开看森林的新视野
Ren Min Ri Bao· 2025-11-08 08:10
如果我们把一台望远镜架在江苏南京紫金山上,就可以观察山中树木在春天渐渐变绿;如果把望远 镜架到空中,清晰度放大1万倍,就能看到全球森林随着光阴流逝如何被"染绿";如果再借助一台特殊 的"太空望远镜",从太空中看向地球,就能捕捉到肉眼无法看清的细节——森林自身发出的微弱荧光。 我们借助"太空望远镜"及先进的卫星遥感探测技术,结合全球科学家在过去20年积累的海量数据, 打通了观测壁垒,还利用人工智能机器学习等,深入挖掘分析海量数据。研究发现树种多样性是全球森 林光合作用的重要决定因子,其作用强度仅次于温度——树种越丰富的森林,光合作用能力越强。这也 是科学家首次在全球尺度明确揭示:树种多样性是促进森林光合作用的关键因子。 为什么树种多样性能促进森林光合作用呢?我们进一步研究发现,生物多样性通过两大路径增强光 合作用。首先,向"上"看,生物多样性丰富了森林冠层的复杂性,不同季节生长的植物,错开了需要光 照的时间,高矮不同的树种,也错开了树冠需要光照的空间,确保更多叶片能参与光合作用。其次, 向"下"看,生物多样性可以让树木在泥土中充分吸收不同层次的营养,有利于提高叶片氮含量,改善叶 片的生理特性,从而增强光合作用的 ...
“太空望远镜”,打开看森林的新视野(唠“科”)
Ren Min Ri Bao· 2025-11-07 22:00
如果我们把一台望远镜架在江苏南京紫金山上,就可以观察山中树木在春天渐渐变绿;如果把望远镜架 到空中,清晰度放大1万倍,就能看到全球森林随着光阴流逝如何被"染绿";如果再借助一台特殊的"太 空望远镜",从太空中看向地球,就能捕捉到肉眼无法看清的细节——森林自身发出的微弱荧光。 森林也会发光吗?没错。植物在白天进行光合作用时会发出荧光,叫作叶绿素荧光。不过这种光太微 弱,只有太阳光强度的1%,被强烈的"背景光"掩盖,肉眼难以看到。 我们所借助的"太空望远镜",就是遥感卫星。这些卫星绕地球运动,搭载着高分辨率光谱仪,这是由光 栅等组成的分光系统。太阳光其实是由多种不同波长的色光组成。透过普通望远镜,我们只能看到红黄 蓝三原色,但特殊望远镜的分光系统就像筛子,可以根据波长的细微差异,将太阳光"梳理"出几十万种 颜色。科学家发现,这些不同颜色之间夹杂着许多细细的"黑线"。这些"黑线"是太阳光被大气层吸收后 留下的"空白地带",给我们观察微弱的叶绿素荧光留下了"窗口"。当我们借助特殊望远镜观察,会发现 原本应该是"黑线"的位置,出现了淡淡的偏红色荧光。这些微弱的荧光是植物进行光合作用的指征,它 们的强弱反映出光合作用的大 ...