施氮水平对马蹄金草坪反射光谱特征及光合色素含量的影响

为促进高光谱遥感技术在草坪营养状况监测中的应用,以马蹄金(Dichondra repens)草坪为材料,研究了不同施氮水平马蹄金草坪反射光谱特征和叶绿素含量的变化,分析了马蹄金草坪高光谱反射率与叶绿素含量的相关性。结果表明,施氮可以显著增加马蹄金草坪草的光合色素含量(P0.05),降低其可见光区光谱反射率;马蹄金草坪草绿波段(520~570nm)光谱反射率与叶绿素含量呈显著负相关关系,以绿波段反射率R570nm与叶绿素b间相关性最高,利用R570nm的变化来反演其叶绿素含量的变化可以达到较好的拟合效果(R2达0.85,P0.01)。试验为利用高光谱遥感技术快速、无损伤探测马蹄金草坪草的色泽和营养状况提供了理论支持。     

叶面施肥对草坪高光谱反射率及色泽的影响

色泽是草坪外观质量重要的评价指标之一,叶绿素水平是影响草坪色泽的重要因素。对4种草坪高羊茅、草地早熟禾、普通狗牙根和匍匐翦股颖进行叶面喷施氮肥、铁肥试验,研究草坪反射光谱特征与叶绿素密度的相关性。结果显示,施用氮肥或氮肥+铁肥显著提高草坪草叶绿素密度,降低可见光区光谱反射率;草坪可见光区光谱反射率与叶绿素密度呈显著负相关,其中绿波段反射率R₅₃₁与叶绿素密度具有最大相关系数(r=－0.855);通过逐步回归分析,得出了由绿波段R₅₃₁和R₅₆₂构建的反演叶绿素密度和评价草坪色泽的回归方程,且预测值与实测值相关性达极显著水平。     

利用高光谱参数评价单播草坪色泽的研究

草坪色泽是草坪外观质量重要的评价指标之一,叶绿素含量的高低反映了草坪色泽状况。通过3种草坪草高羊茅,多年生黑麦草和匍匐翦股颖反射光谱曲线特征,研究了高光谱参数绿峰反射率Rg、红谷反射率Ro和GNDVI与叶绿素含量的相关性,结果表明:3种高光谱参数与叶绿素含量的相关性均达到显著水平,尤其是GNDVI与叶绿素含量之间的相关性最好。用GNDVI与叶绿素含量之间的回归方程评价草坪色泽,其评价结果与目测评价结果之间具有较好相关性,拟合度为0.927。     

近红外光谱定量分析技术及其在草坪管理中的应用

介绍了近红外光谱(NIRS)定量分析技术的分析原理、技术状况及其应用情况,并从草坪土壤的分析、草坪施肥计划的制定、草坪精细管理、草坪自动化评价等方面详述了近红外光谱定量分析技术在草坪管理中的应用。     

干旱胁迫对3种冷季型草坪草光谱反射率及生理特征的影响

为探讨高光谱分析技术在草坪草水分监测上的应用,以草地早熟禾、高羊茅、多年生黑麦草为试验材料,测定了干旱胁迫下3种冷季型草坪草生理指标及光谱反射率。结果表明:随着干旱胁迫程度的加深,供试草坪草叶片相对含水量和叶绿素含量显著下降(P0.05),丙二醛含量、脯氨酸含量及敏感波段的(550和760 nm)的光谱反射率显著上升(P0.05),3种草坪草抗旱性能的强弱顺序为:高羊茅多年生黑麦草草地早熟禾。3种草坪草敏感波段光谱反射率(R_(550 nm),R_(760 nm))及高光谱参数(Rg,R0,GNDVI)与生理指标间呈显著或极显著相关,以R_(550 nm)与生理指标间的相关系数绝对值最大。同时R_(550 nm)构建了供试草坪草生理指标的估测模型,经检验,模型估测值与实测值相关性达显著或极显著水平。     

广州亚运会运动场草坪建植质量调查与分析

对广州亚运会运动场草坪的坪床结构、建植水平、养护管理技术及草坪状况进行调查研究,系统客观地评价各个运动场草坪质量。调查发现,运动场草坪的基础坪床结构对运动场的使用质量有直接的影响,草坪的建植和养护水平与草坪状况和草坪质量有密切关系,草坪的养护管理水平比草坪建植水平对草坪状况有更大的影响;广州天然运动场草坪在草坪建植和养护管理方面的投入不够,如果加强和提高建植草坪的技术方法和措施,运动场草坪质量将会有很大的提高空间。此次研究结果能较全面和准确的反映运动场草坪使用质量,与实际情况相吻合。     

草坪草抗性研究进展

草坪是人类生态系统的重要组成部分之一。近年来,随着我国人民生活水平的提高和观念的改变,草坪业发展迅速,草坪得到广泛应用。本文从种子发芽、根系构型、光合特征和生理生化参数等角度综述了草坪草在抗旱性、抗涝性、抗热性、抗寒性、抗盐性等方面的研究现状,草坪草的上述抗性的强弱因草坪草的品种和试验条件的不同而有明显的差异。同时,还综述了通过施用肥料、添加微生物和生长调节物质来提高草坪草的抗性,为进一步开展抗性研究提供一些思路,为提高植物抗性提供有效途径。     

以高光谱植被指数研究草坪色泽

色泽是草坪外观质量重要的评价指标之一,叶绿素密度是影响色泽的重要因素。对警犬高羊茅(Festucaarundinacea Schreb.cv.Watchdog)、解放者草地早熟禾(Poa pratensis L.cv.Liberator)、普通狗牙根(Cynodon dac-tylon(L.)Pars.cv.Common)和普特匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera L.cv.Putter)等4种草坪进行叶面喷施氮、铁试验,研究反射光谱特征及植被指数与叶绿素密度的相关性。结果显示:喷施氮肥(尿素6 g/m2)或氮肥 铁(尿素6 g/m2 0.6 L/m2EDTA-Fe)能降低草坪在可见光区光谱反射率,提高叶绿素密度,改善草坪色泽;草坪叶绿素密度与可见光波段反射率呈负相关,其中绿波段反射率R(530.94 nm)与叶绿素密度呈极显著相关;由绿波段及蓝绿波段组合的植被指数与草坪叶绿素密度呈显著相关;逐步回归分析结果显示,应用由DVI(530.94 nm,500.12 nm)和NDVI(561.64 nm,520.53 nm)构建的回归方程能够快速定量估测草坪色泽,其结果与目测评分值相关极显著;利用高光谱植被指数可以准确估测叶绿素密度,并对草坪色泽进行定量评价。     

播量及修剪留茬高度对草地早熟禾草坪蒸散量的影响

在土壤水分充足的条件下研究了播量、修剪留茬高度对草地早熟禾草坪蒸散量的影响。结果表明 :修剪留茬高的草地早熟禾草坪的蒸散明显高于修剪留茬低的草地早熟禾草坪 ;在草地早熟禾的生长初期 ,播量大的草地早熟禾草坪的蒸散量明显大于播量小的蒸散量 ,播量与修剪留茬高度两因子间相互作用明显 ;但随着草地早熟禾的不断生长、分蘖 ,播量对其草坪蒸散量的影响逐渐减小直至消失 ,播量与修剪留茬高度间的相互作用变得不明显。     

基于反射光谱技术评价草坪质量模型的研究

草坪植物叶片中的叶绿素是影响草坪颜色的重要色素,是评价草坪质量的内在因素。采用便携式光谱仪,在室外自然光照条件下,测定2种草坪群落的反射光谱,选择草坪叶片叶绿素含量的敏感光谱波段400～700 nm,应用偏最小二乘法(PLS)建立草坪植物叶片叶绿素与反射光谱的定量分析模型,结果表明,草坪植物叶绿素的预测值与实测值的相关性较好,相关系数为0.937,相对标准偏差为3.2%,建立偏最小二乘法估测草坪颜色的最优模型,均方根误差评价值较小(RMSE=0.26)。因此,反射光谱技术在园林绿化工程中为快速评价草坪质量提供了新的途径。     

民勤10种典型荒漠植物冠层光谱与含水率的特征分析

植物体内水分是影响植物光合作用、呼吸作用、生物量及其他生理生化指标的主要因素之一,植物含水率的调查是植被研究的重要内容,利用高光谱进行典型荒漠植物含水率与冠层光谱的关系研究对荒漠区植被遥感监测具有重要意义。本研究借助ASD便携地物光谱仪实地测定了10种典型荒漠植物的冠层光谱曲线,并采用相关系数法和植被指数法,分析了不同荒漠植物光谱特征及其与冠层含水率的关系,结果显示:1)荒漠植物反射光谱曲线具有绿色植物在可见光-近红外波段的普遍特征,有明显的"绿峰"特征和"红边效应"。2)在954-973,1 184-1 198和1 440-1462 nm三个波段,荒漠植物存在明显的水分吸收谷。其中,1 440-1 462 nm波段的光谱反射率与含水率相关系数大于0.8,二者具有很强的线性相关性。3)WBI(Water Band Index)、NDWI(Normalized Difference Water Index)、NDII(Normalized Difference Infrared Infrared Index)、MSI(Moisture Stress Index)与植物含水率显著相关(P<0.05),冠层水分含量指数与植被水分实测值具有较高的一致性,可以反映荒漠植被含水率变化。     

不同草坪草冠层反射光谱特征的比较研究

选用高羊茅、多年生黑麦草、草地早熟禾、狗牙根、匍匐翦股颖5种草坪草的24个品种为试验对象,测定冠层反射光谱,比较可见光和近红外区域反射率的差异性,分析多种红边参数与草坪色泽目测评分值之间的相关性。结果表明,高羊茅8个品种在450～900 nm的反射率无显著性差异;草地早熟禾5个品种可见光450～650 nm的反射率存在差异显著性(P<0.05);多年生黑麦草8个品种在近红外750～900 nm的反射率存在差异显著性(P<0.01)。高羊茅美洲虎、多年生黑麦草威士、草地早熟禾蓝宝石、狗牙根太阳城、匍匐翦股颖普特在550、565、8008、50 nm处均表现出差异显著性(P<0.05),红边斜率与草坪色泽目测评分值之间存在显著相关关系。利用高光谱分析技术可以快速、准确地反演草坪冠层叶绿素含量,并且能够区分同一草坪草种品种间的反射率差异。     

施氮水平对多花黑麦草植株氮含量及反射光谱特征的影响

植株氮含量是评价牧草群体长势、估测产量和确定最佳施肥量的重要指标。对不同施氮水平下多花黑麦草植株氮含量及冠层反射光谱特征进行了测试,分析了冠层反射光谱与植株氮含量之间的相关性。结果表明,施氮水平对多花黑麦草植株氮含量具有显著影响,植株氮含量随着施氮水平的增加有所升高。在可见光区域,冠层光谱反射率随施氮水平的增加而降低。植株氮含量与单波段反射率呈负相关关系,在波段487～718 nm范围内,相关系数绝对值都大于0.5(P<0.01)。利用敏感波段估测植株氮含量最优模型为y=4.362-0.754x₅₇₉+0.351x₇₀₀。以植被指数估测植株氮含量最佳模型为y=3.026-0.670DVI_(610,487)+4.997NDVI_(700,579)。植株氮含量估测值与实测值之间存在显著相关关系。     

黄河源区高寒草甸群落高度遥感模拟与评价

草层高度是反映草地生长状况的重要指标之一,与草地地上生物量的监测及载畜力的评估具有紧密联系。目前,对我国天然草地群落高度的监测尚缺乏精确的遥感方法。本研究以黄河源区高寒草甸为研究区,分别基于MODIS植被指数、冠层高度模型以及草地冠层高光谱反射率,构建了高寒草甸草地群落高度的估算模型,并对模型精度进行了评价。结果表明,1)12种MODIS植被指数中,NDVI对草层高度的变化最为敏感,其4种回归模型的R~2均较低,介于0.203~0.241,NDVI指数模型(y=0.789e~(3.186x),R~2=0.241)的拟合效果最好,但反演误差较大(RMSE=4.2cm,CVRMSE=45.7%);2)冠层高度模型在黄河源地区高寒草甸试验区的反演精度较低(RMSE=5.8cm,CVRMSE=62.1%),实际应用误差较大;3)高寒草甸群落高度与519.4-583.17nm波段之间的冠层光谱反射率存在显著负相关关系(P0.05),基于光谱位置变量R′510.59的线性模型(y=~(-1)56.375x+20.384)相对最优(R~2=0.489,RMSE=3.5cm),较适合反演高寒草甸群落的草层高度。     

浦绿对高尔夫球道结缕草草坪耐荫性的影响

浦绿是一种环己酸类植物生长调节剂,不仅可以通过抑制赤霉素的生物合成而延缓植物的生长,还可提高植物的抗逆性。为探讨浦绿对高尔夫球道结缕草（Zosia japonica）草坪耐荫性的影响,本试验以湖南龙湖高尔夫俱乐部球场5号洞球道的‘兰引3号’结缕草（Z.japonica ‘Lanyin No.3’）草坪为试验材料,研究了浦绿（0.1 mL·m^-2）对人工摸拟不同遮荫率条件下（全光照：自然光;轻度：遮荫率25%±3%;中度：遮荫率50%±3%;重度：遮荫率75%±3%）球道草坪冠层高度、叶长和茎粗以及草坪盖度、草坪质量、绿色指数、可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖和赤霉素含量等指标的影响。试验结果表明,随着遮荫率的提高,未喷施浦绿的‘兰引3号’结缕草草坪的盖度、茎粗、草坪质量、绿色指数、可溶性蛋白和可溶性糖含量呈下降趋势,而草坪冠层高度、叶长、脯氨酸含量和赤霉素含量则呈升高趋势;喷施浦绿显著（P<0.05）降低了不同遮荫率下的冠层高度、叶长和赤霉素含量,显著（P<0.05）提高了可溶性蛋白和可溶性糖含量以及草坪绿色指数。因此,本试验得出浦绿可有效增强草坪的耐荫性,提高高尔夫球道的草坪质量。     

修剪高度对季节性温度变化下早熟禾生理生态特性的影响

修剪高度的差异会影响冷季型草坪草的生长,探究合理的修剪高度可为草坪草可持续利用提供理论基础。本研究通过测定两年生长季（2012年和2013年）草地早熟禾（8年生）草坪的外观质量（TQ）、地上部分生物量（AB）、光合作用（Pn）、总呼吸作用（R_total）和碳水化合物（TNC）等指标,探讨了修剪高度对冷季型草坪草生理生态特性的影响。试验结果表明,当大气温度高于23~24℃时,不同修剪高度7.6 cm （高修剪高度,HM）和3.8 cm （低修剪高度,LM）下的早熟禾TQ、AB和Pn均降低,与HM相比,在LM下下降更显著。在7—9月的高温条件下,早熟禾地上部分、根系和土壤R高于Pn;但在美国新泽西州较冷的季节（5—6月） Pn高于R。研究表明,较低的修剪高度尤其是在高温条件下降低了草坪草Pn,季节性温度变化下可以通过改变修剪高度影响成熟草坪草的生长,从而缓解高温对草坪生长带来的不利影响。     

草坪冠层特征对蒸散量影响的研究进展

我国水资源供需矛盾日益突出,城市绿地草坪用水成为人们关注的焦点。草坪蒸散量作为草坪合理灌溉的重要指标,一直以来受到广泛的重视,成为草坪研究的热点问题之一,一些研究结果已经成为指导草坪灌溉系统规划设计和用水管理的重要依据。本文对上世纪80年代以来国内外林业、作物生产及草地草原等领域内的九十余篇文献进行了归纳整理,从生理生态学原理、模型建立及运用等方面对草坪冠层特征与蒸散量的关系进行了综述,并提出了需要进一步研究的几个问题。草坪蒸散量除了受气象条件影响外,草坪冠层结构是影响草坪蒸散量的另一个主要因素。叶面积指数、茎叶密度、冠层生长速度、叶倾角、枯草层等表征冠层特征的参数作为影响草坪蒸散的植物因子,和气象因子、土壤水分因子一起决定了草坪的总蒸散量。同时,由于冠层特征容易受管护措施的影响从而直接或间接影响蒸散,人们可以通过合理的养护管理降低草坪耗水量,促进节水。在林业和作物生产中,基于冠层参数的植物水分蒸散模型已广泛运用于蒸散量的预报、预测,但针对城市绿地草坪的蒸散模型研究为数不多。草坪冠层具有结构简单、稳定的特性,为利用草坪冠层参数,建立草坪冠层参数和蒸散量之间的函数关系提供了便利。研究草坪冠层特征与蒸散量的关系,对于草坪蒸散量的预测预报,指导节水灌溉具有重要意义。