退化草甸草原近地面光谱特征初探

运用ISI921VF-256型地物光谱仪对内蒙古西乌旗哈日根台镇赛温都嘎查低山丘陵草甸草原的草群、裸地等进行光谱数据的提取,获得其反射率光谱特征。试验结果表明：不同地物的反射率不同,草甸草原草地群落的光谱反射曲线在可见光波段具有明显的峰谷特性,在近红外波段呈强反射;裸地的反射曲线在可见光区高于草地群落;在近红外区低于草地群落;在不同退化梯度下,草甸草原植物群落的光谱反射率,随着退化梯度的加强而增强;在同一退化梯度下,大针茅群落对可见光的反射率小于冷蒿群落,而对近红外光的反射率大于冷蒿群落;草甸草原的不同地物具有其不同的光谱特征,并随着退化程度的变化表现一定的差异。     

内蒙古草地光谱特征分析

通过野外定点光谱采样,对线叶菊、羊草等几种常见的草甸草原类型进行光谱特征分析和种类识别,并分析了不同退化梯度草原的光谱特征.结果表明通过高光谱可以很好的体现不同草地类型、不同植物光谱差异特征.羊草在可见光比针茅的反射率大,而一阶导数,针茅的峰值比羊草大,红边位置与红边面积有所不同,且存在BEP“红移”.并发现在可见光区域重度退化草原的光谱反射率大于轻度退化的光谱反射率,而在近红外要小于轻度退化的光谱反射率.     

新疆军塘湖流域融雪期不同积雪及雪被地物光谱反射率特征分析

用野外光谱仪测量了融雪期天山北坡军塘湖流域典型实验场的不同积雪及雪被地物的光谱,并对测得的光谱数据进行分析,结果表明,对于纯积雪光谱,在可见光波段有较高反射率,近红外波段范围内在1 100、1 300及2 260 nm附近出现反射波峰。与新雪相比,融化的积雪的反射率峰值在可见光波段和近红外波段内(2 100~2 400 nm)有明显的衰退,而雪被地物(包括覆有积雪的植被和有积雪背景的植被、土壤等)反射曲线均相对较低。对积雪/植被的混合像元光谱特征分析表明,雪被地物的光谱反射率曲线在可见光波段呈上升趋势,这是由于积雪背景的影响。最后,根据积雪、植被、土壤和积雪/植被混合像元的光谱特征建立混合光谱拟合方程,结果表明,模拟的光谱曲线与实测值有很好的相关性,其相关系数为0.927 6。     

不同氮营养水平与夏玉米光谱特性关系初报

【目的】揭示关中地区夏玉米叶面光谱特性与施氮量间的相关性,探索不同施氮水平下夏玉米叶片含氮量与叶绿素等生化指标及其光谱反射率特征。【方法】在田间设置不同施氮水平(纯氮施用量分为0,120和240kg/hm2)的试验小区,分别于喇叭期、抽穗期、吐丝期和乳熟期,采用FieldSpec光谱仪于室内标准光源下测定夏玉米叶片的光谱反射率,采用H2SO4-H2O2消煮,连续流动注射分析仪测定叶片氮含量,采用叶绿素仪测定穗位叶片的叶绿素含量,并对所得数据进行相关性分析。【结果】夏玉米叶片含氮量与叶绿素含量之间呈显著相关性,作物施氮水平对叶片的叶绿素含量及含氮量有直接影响;不同施氮水平下夏玉米叶面的反射波谱曲线趋势大致相同,均明显在绿波段(550 nm左右)有1个反射峰,在近红外波段(760~1 070 nm)有1个较高的反射率平台,在近红外波段(760~1 070 nm)处的反射率随氮肥用量的增加而提高,在可见光波段(400~760 nm)处的反射率则正好相反;在可见光波段,不同生长期玉米的叶面光谱反射率表现为乳熟期>抽雄期>喇叭口期>吐丝期,而在近红外波段其光谱反射率表现为乳熟期>喇叭口期>抽雄期>吐丝期;在可见光(400~760 nm)波段处,夏玉米不同生育期叶片的反射率与叶片含氮量及叶绿素含量呈负相关,而在近红外(760~1070 nm)波段处,除抽雄期外,其余生育期叶片的反射率与叶片含氮量及叶绿素含量均呈正相关,且相关性较为显著;高光谱遥感监测显示,关中地区夏玉米氮素营养水平的敏感时期分别是喇叭口期、吐丝期及乳熟期,敏感波段为可见光波段的500~720 nm和近红外区的760~1 070 nm。【结论】夏玉米的氮营养水平与叶面光谱反射率存在显著的相关性,利用高光谱遥感数据监测关中地区夏玉米的营养状况是可行的。     

倒伏春性冬小麦冠层光谱特征及倒伏严重度预测

采用高光谱仪测定不同春性冬小麦品种于不同时期倒伏的群体冠层光谱反射率,分析不同倒伏条件下的小麦冠层光谱特征,建立可快速、有效监测小麦倒伏严重程度的数学模型,为合理评价倒伏程度提供依据。结果表明,小麦倒伏后冠层光谱反射率增加,可见光波段550 nm附近出现1个波峰,670 nm附近出现1个波谷;近红外波段1 000 nm处出现1个较明显的波动,呈现2个波谷,1个波峰。同一倒伏级别下,倒伏时期不同,光谱反射率曲线存在差异,可见光波段乳熟末期冠层反射率高于开花期光谱反射率,而近红外波段恰好相反;在同一倒伏时期,倒伏级别越高,光谱反射率越大。倒伏级别与冠层光谱反射率的相关系数于760 nm处达最大(r=0.973 4**)。与NDVI、RVI、DVI相比,采用760 nm处冠层光谱反射率和DVI可有效评估春性冬小麦倒伏严重度。     

塔里木河流域上游天然胡杨叶片叶绿素与可见光-近红外光谱反射率的相关性研究

采用ISI921VF-512野外地物光谱辐射计实地测量了塔里木河上游天然胡杨5月至10月叶片可见光-近红外波段光谱反射率以及叶绿素含量,比较了不同月份间叶绿素含量的差异,并对叶绿素含量与光谱反射率进行了相关分析.研究结果表明:不同月份之间胡杨叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b含量差异极显著(p＜0.01),叶绿素含量最高的月份是8月,最低的月份是10月;胡杨叶片的可见光-近红外波段反射光谱与绿色植物的反射光谱曲线是一致的,不同波长位置的光谱反射率与叶绿素含量的相关性因波长不同而存在明显差异.在510 ～ 710 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著负相关,其中645nm处的相关系数最低(r在-0.45～-0.35之间);在415 ～510 nm和710～920 nm,胡杨光谱反射率与叶绿素含量之间呈极显著正相关,其中769 nm处相关系数最高(r在0.34～0.41之间).645nm和769 nm是两个具有特殊意义的波长位置,用于指示胡杨叶片叶绿素与反射率的相关性.     

温洲蜜柑叶片光谱反射率与叶绿素含量的相关性

以日南一号温州蜜柑为试材,对不同时期、不同黄化程度叶片反射光谱及叶绿素含量进行研究,结果表明,日南一号叶片反射光谱在350～1750nm范围内,出现了5次反射峰,其中可见光区域552nm和近红外长波1680nm波段处各出现了1次较弱的反射峰,在近红外短波段范围出现了3次强反射峰．在整个测定波段范围内,光谱反射率强弱为夏梢叶片〉春梢叶片〉秋梢叶片．随着叶绿素含量降低,叶片反射率增强,但叶绿素含量进一步降低,反射率出现减弱．在可见光波段范围,光谱反射率强弱为重度黄化叶〉中度黄化叶〉轻度黄化叶〉正常叶,而在近红外区域,出现中度黄化叶〉重度黄化叶〉轻度黄化叶〉正常叶的趋势．     

温洲蜜柑叶片光谱反射率与叶绿素含量的相关性

以日南一号温州蜜柑为试材,对不同时期、不同黄化程度叶片反射光谱及叶绿素含量进行研究,结果表明,日南一号叶片反射光谱在350～1 750 nm范围内,出现了5次反射峰,其中可见光区域552 nm和近红外长波1 680nm波段处各出现了1次较弱的反射峰,在近红外短波段范围出现了3次强反射峰.在整个测定波段范围内,光谱反射率强弱为夏梢叶片＞春梢叶片＞秋梢叶片.随着叶绿素含量降低,叶片反射率增强,但叶绿素含量进一步降低,反射率出现减弱.在可见光波段范围,光谱反射率强弱为重度黄化叶＞中度黄化叶＞轻度黄化叶＞正常叶,而在近红外区域,出现中度黄化叶＞重度黄化叶＞轻度黄化叶＞正常叶的趋势.     

���4�󲡳溦��ң�н��ظ߹�������

为给枸杞病虫害的防治提供依据,填补我国枸杞光谱特征研究方面的空白,采用近地高光谱遥感方法对枸杞主产区宁夏中卫市中宁县枸杞的健康冠层与枸杞木虱、瘿螨、负泥虫和白粉病等4种枸杞病虫害危害冠层的近地高光谱特征及变化规律进行研究.结果表明:不同病虫害感染后的冠层都具特有的光谱特征规律.健康枸杞冠层的光谱特征曲线较为平滑,其光谱反射率在红光波段700～760 nm和近红外波段处高于染病冠层;木虱、瘿螨和负泥虫危害的冠层光谱特征曲线较为曲折,出现较多折点,并且发生蓝移现象;白粉病危害冠层的光谱特征较其他3种病虫害的平缓,但其光谱反射率在近红外波段较健康枸杞冠层的低.随着受害程度的加重,木虱危害的枸杞冠层光谱反射率在红光波段700～760 nm处和近红外波段处降低;瘿螨危害的枸杞冠层光谱反射率在绿光波段550～600 nm和红光波段600～700 nm处升高,在红光波段700～760 nm处和近红外波段处光谱反射率降低;负泥虫危害的枸杞冠层光谱反射率在红光波段700～760 nm和近红外波段处降低;白粉病危害的枸杞冠层光谱反射率在蓝光波段、绿光波段和红光波段600～730 nm处升高,在红光波段730～760 nm和近红外波段处降低.     

低温胁迫下的夏玉米苗期高光谱特征

本文以盆栽试验的方法,通过对低温下不同氮磷钾营养水平下的夏玉米苗期光谱曲线及其玉米生物量和苗期植株体内氮磷钾含量的对应分析,结果表明:(1)不同氮磷钾营养水平下,低温玉米苗期叶片光谱反射曲线在形状和趋势上基本相同,绿峰出现在550nm处、红端位于720nm左右、近红外反射平台出现在760～930nm。玉米苗期不同氮磷钾处理情况下没有“红移”和“蓝移”现象。(2)近红外区的叶片光谱反射率均可用来评价玉米的氮磷钾营养状况,而可见光区的叶片光谱反射率对玉米的氮、钾营养状况评价的可靠性高,对磷营养状况评价的可靠性相对较低。(3)在红光680nm 处,氮、磷处理下的玉米生物量与其叶片光谱反射率达到高度相关,其相关系数分别为0.92和0.85,但钾处理下的玉米生物量与其叶片光谱反射率没有明显的相关性。(4)玉米苗期植株体内氮磷含量与其叶片光谱反射率在红光、近红外反射平台区存在较高的相关性,玉米叶片光谱反射率与N含量在720nm左右其相关系数可达到-0.63,与P含量在近红外770～790nm相关系数达0.63。因此可用红光、近红外区的光谱反射率来诊断玉米植株体内氮磷含量。K含量与叶片光谱反射率在400nm左右相关性较强,...     

内蒙古地区蒙药冷蒿的植物资源调查

对内蒙古呼伦贝尔、锡林郭勒草原5种生境（森林草原、草甸草原、典型草原、荒漠草原和沙地）中蒙药冷蒿资源进行实地调查,主要包括生物学特性、生境、资源面积及其利用等,为冷蒿的进一步研究提供必要的理论基础。     

内蒙古巴盟草原昆虫群落结构初步研究

本文对内蒙古巴盟草原昆虫群落结构及其多样性进行了初步研究。1、初步统计,共采到昆虫8目51科119种1772头。植食性种类占74.8％,捕食性和寄生性种类占21.8％,其它种类占3.4％。不同草场类型昆虫群落组成不同。2、应用 Shannon-Wiener 多样性指数分析,昆虫群落多样性指数以荒漠草原最高,草旬最低。3、通过 Mountford 相似性指数分析,荒漠草原中锦鸡儿—针茅+冷蒿草场与锦鸡儿—沙蒿草场昆虫群落间的相似性指数最高,草甸与其它草场昆虫群落间的相似性指数都较低。     

冷蒿的特性和生态地理分布的研究

本文通过实地观察和分析,指出冷蒿主要分布于典型草原中、西部和荒漠草原的东部。冷蒿大量出现是在轻度和中度退化草地以及强烈侵蚀地段上。芽的大量产生于根颈和近地面老枝基部;枝条接触土壤易产生不定根,草地退化后,冷蒿以不定根取代主根作用,成为群落的主体。冷蒿可分为斜奇型和直立型二种生态型,以斜奇型的冷蒿分布面积最广。生物产量随着群落组成种类,地上部分变化较大;地下生物量集中于土壤上层（０～２５ｃｍ土层）,占总产量８９．０７％,其中以０～５ｃｍ土壤中占４２．７６％。     

呼伦贝尔羊草草甸草原植物多样性与退化程度关系

对不同退化程度下呼伦贝尔羊草草甸草原植物多样性进行了研究.结果表明:随草原退化程度加重,植物种数目逐渐减少,其中禾本科植物物种明显下降,而豆科、菊科、莎草科植物物种数目变化不大;生活型内多年生草本植物和半灌木类植物种逐渐减少,而一、二年生草本则呈现"低-高-低"的波动变化;中生植物物种数目在群落中所占比例明显下降,而中旱生和旱生植物所占比例逐渐上升;在草原退化过程中,植物群落发生了羊草+杂类草草原-羊草+寸草苔-寸草苔的逆向演替;随草原退化加剧,群落α-多样性明显下降,其中重度退化草地的物种丰富度、多样性、均匀度分别比轻度退化草地下降了27%、62%、61%;β-多样性指数表明,轻度退化草地与中度、重度退化草地的群落结构相似性较低,中度与重度退化草地之间相似性较高.     

伊犁绢蒿荒漠草地3种主要植物光谱及植被指数改进

【目的】伊犁绢蒿荒漠草地是新疆草地生态系统的重要组成部分,研究其主要植物地面光谱和植被指数特征是实现物种识别的基础,准确而实时获得群落物种组成变化、提高草地监测的质量和效果。【方法】借助SOC710 VP成像光谱仪,采集4月伊犁绢蒿荒漠草地群落高光谱影像,提取伊犁绢蒿(Seriphidium transiliense)、角果藜(Ceratocarpus arenarius)、叉毛蓬(Petrosimonia sibirica)和群落的原始光谱数据,通过反射率(REF)、吸收率(ABS)及其一阶微分(GREF和GABS)的变换提高光谱辨析度,分析并筛选敏感波段;通过各波段之间的相互组合计算NDVI值和DVI值,并以全波段计算的NDVI值和RVI值作为参考,筛选出优于全波段且差值最大植被指数。【结果】(1)3种主要植物光谱曲线相近,差异主要体现在光谱值的大小,在可见光400~780 nm和近红外波段780~820 nm的反射率均表现出角果藜>伊犁绢蒿>叉毛蓬>群落的特征;(2)通过反射率REF、吸收率ABS、一阶微分反射率GREF和一阶微分吸收率GABS的变换能够进一步扩大其光谱特征,相对稳定的波段有蓝光波段490~530 nm,绿光波段510~560 nm,红光波段620~760 nm,近红外波段780~820 nm。(3)GABS和ABS变换下490~530 nm和780~820 nm波段组合计算的NDVI’和RVI’在3种主要植物间的差异大于全波段和其它波段计算的NDVI’和RVI’。【结论】对敏感波段的反射率和吸收率进行一阶微分处理,并用于改进植被指数,能够提高伊犁绢蒿荒漠3种主要植物的识别效果。     

黑龙江省西部草原类型及草地蝗虫防治研究

黑龙江省西部草原基本上属于较为中生的草甸草原,草的种类达103种以上,其分布最大的是羊草草甸草原、羊草和杂类草原。羊草、野古草、中华隐子草、贝加尔针茅、苔草、小叶樟、柳叶蒿、乌拉草、三棱草等为主要优势和亚优势种。危害草原的草地蝗虫常见种类约有17种,优势种有8种。针对黑龙江省西部草原、植被、草地蝗虫种类等的特点,提出了该地区草地蝗虫综合治理措施。     

载畜率对短花针茅荒漠草原植物群落和绵羊体重的影响

本文在不同载畜率条件下对生长旺季荒漠草原植物群落特性和绵羊体重进行了比较,旨在为草地适宜载畜率的确定提供基础数据。研究结果表明:植物群落总盖度、高度、地上生物量随着绵羊载畜率增大均普遍降低;植物重要值无芒隐子草、短花针茅、冷蒿、阿氏旋花始终占优;绵羊个体增重和日增重均表现为轻牧>中牧>重牧,公顷增重随载畜率升高表现为先增加后减小的趋势。     

不同放牧梯度大针茅草原植物群落变化

采用对比分析的方法调查了内蒙古锡林郭勒盟中国科学院草原生态系统定位站大针茅草原植物群落在不同放牧梯度下的群落变化，结果表明：随着放牧梯度的增加，群落中的优势种大针茅和羊草等优良牧草的营养枝高度、株丛密度及生物量均明显降低并逐渐被猪毛菜、糙隐子草和冷蒿等耐牧植物所取代，生产力及利用价值下降。从无放牧的对照样地到重度退化样地植物群落类型依次转变为：羊草 大针茅 丛生禾草、大针茅 羊草 糙隐子草 丛生禾草、糙隐子草 大针茅 羊草 丛生禾草、猪毛菜 糙隐子草 小丛生禾草。