基于多光谱无人机的不同放牧策略对草地叶面积指数变化动态解析

针对海南岛耕地撂荒形成的草地无序放牧较为普遍的现象,以不同放牧方式（轮牧和连续放牧）、不同放牧强度（重度、中度和轻度）进行草地放牧试验,利用多光谱无人机和植被冠层分析仪,获取放牧期间日尺度草地叶面积指数（Leaf area index, LAI）信息,定量分析不同放牧策略对草地叶面积指数及牧牛行为变化的影响。研究结果表明：（1）中度放牧条件下的轮牧有利于草地LAI的提升。重度放牧时,轮牧和连续放牧草地的LAI上升的区域占草地总面积的比例分别为3.21%和12.65%;中度放牧时,轮牧和连续放牧草地的LAI上升的区域占草地总面积的比例分别为52.01%和25.83%;轻度放牧时,轮牧和连续放牧草地的LAI上升的区域占草地总面积的比例分别为61.02%和60.37%。（2）重度放牧条件下,牛的采食时间占比始终最高,随着采食时间占比的增加,草地LAI的减少量也随之增加,但当采食时间占比增加至70.88%～73.42%时,草地LAI的减少量逐渐降低。此时,草地叶面积指数下降到初始状态（第一天啃食前）的79.60%～79.90%,即牛的啃食量已经到达了草地LAI当日能够供给的极限,当超过这个极限...     

基于滁州市TM数据的叶面积指数估算模型研建

以2010年TM影像为数据源,结合实测叶面积指数(LAI)数据,采用逐步回归方法,分析滁州市森林叶面积指数与植被指数关系并建立估测模型。结果表明:在0.01显著水平下,地面LAI和NDVI、RVI、SAVI的相关性分别为0.899、0.868、0.853;以NDVI为自变量构建的指数函数关系模型与LAI相关系数最高,相关性达0.839,LAI预测精度达78.96%;以NDVI、RVI、SAV为自变量构建的多元线性回归模型与LAI相关性达0.917,LAI估测平均精度达83.36%,符合森林资源监测要求。研究结果为使用遥感数据进行滁州市大面积森林质量监测、森林分布变化提供依据和技术支持。     

水稻叶面积指数和叶片生化成分的光谱法研究

利用光谱仪通过大田试验和室内测量不同氮素水平及不同时期水稻叶片的光谱反射率，测算叶面积指数LAI；利用生化方法测量相应叶片的叶绿素含量，蛋白质含量和纤维素含量；在此基础上分析了水稻叶面积指数与光谱变量，叶片生化成分与光谱变量及叶面积指数之间的相关性。结果表明；水稻叶面积指数与比值植被拽数RVI及归一化差值植被指数NDVI呈显著相关，不同氮素水平的水稻叶片的叶绿素，蛋白质及纤维素含量与LAI之间的R^2在抽穗期均达到0.75以上，其中叶绿素，纤维素含量与光谱变量的相关达显著水平，不同时期纤维素与光谱变量及LAI之间相关达显著水平，从而证明通过光谱法可以推算水稻叶片的叶绿素含量，蛋白质含量和纤维素含量。     

水稻叶片几何参数无损测量方法研究

【目的】提出实现自然生长状态下的水稻叶片几何形态参数视觉无损测量,为实时监控水稻的生长状况提供准确的数据,也为农学研究者提供新的技术手段。【方法】类似曲线长度细线测量方法,在叶脉上通过手势交互绘制确定一组控制点,插值生成过控制点的3次B样条曲线,调整控制点使得B样条曲线逼近叶脉方式实现水稻叶片长度测量。在叶片最大叶宽处绘制1次B样条曲线实现水稻叶片最大叶宽测量。采用基于4个方向模板运算的距离变换算法对茎叶夹角图像进行骨架信息提取,并利用Hough变换对提取的骨架信息进行直线检测实现茎叶夹角计算。应用BP神经网络、支持向量机回归和随机森林回归算法对样本数据进行训练,以水稻叶片长度、叶片最大宽度作为输入变量对水稻叶面积进行估测。【结果】B样条曲线逼近方式计算的水稻叶长的平均绝对误差和平均相对误差分别为0.523 3 cm和2.33%,叶宽的平均绝对误差和平均相对误差分别为0.055 2 cm和6.66%。Hough变换计算的茎叶夹角平均绝对误差和平均相对误差分别为1.27°和2.46%;通过对金优458和中早35两个不同品种结果对比,相较于其他模型,发现BP神经网络模型对叶面积估测结果的均方根误差、平均绝对误差和平均相对误差分均为最低,其中JY458品种的均方根误差、平均绝对误差及平均相对误差分别为1.189 2 cm2、1.061 cm2和4.95%,ZZ35品种的均方根误差、平均绝对误差及平均相对误差分别为1.143 1 cm2、0.959 5 cm2和4.85%。【结论】从图像采集到测量操作过程都不与被测叶片器官进行接触,真正意义上实现了对水稻叶片几何形态参数的无损测量,且操作便捷,测量精度高,误差小,完全能够满足农学研究的需求,为其他植物器官的几何形态参数无损测量提供了一种新的普适方法。     

红枣叶面积指数与产量的相关性分析

[目的]分析红枣叶面积与叶长×叶宽以及叶面积指数与产量之间的相关性.[方法]以新疆阿拉尔垦区的密植红枣园为研究对象,通过LA-S叶面积分析系统测算红枣叶面积.对红枣叶面积与叶长×叶宽、红枣叶面积指数(LAI)和产量的相关性进行分析.[结果]叶面积与叶长×叶宽关系密切,达到极显著水平,R2 =0.990 3.红枣叶面积指数与产量之间也存在一定的相关性,在一定范围内产量随叶面积指数的增加而增加.[结论]测算叶片的长和宽可以估算出叶片的实际叶面积;通过控制栽培密度以及调整树形使叶面积指数达到较为合适的数值,以期提高产量.     

基于黑白扫描图像的叶面积测量方法

【目的】为了快速准确测量叶片面积,探讨一种基于黑白扫描图像的测量方法。【方法】使用平板扫描仪制作叶片黑白二值图像,利用图像处理软件读取图像并统计图像和叶片的总像素,依据扫描成像大小与扫描稿台尺寸等比关系,以及已知的扫描稿台尺寸,计算获取叶片面积;分别使用两个不同品牌型号扫描仪对20张叶片进行测量,以方格纸法测量结果为真值依据进行误差分析,同时采用叶面积仪进行比对验证。【结果】两个扫描仪均方根误差分别为0.90 cm²、0.95 cm²,平均相对误差分别为1.06%、1.64%;叶面积仪测量均方根误差为0.62 cm²,平均相对误差为0.92%。【结论】扫描仪法与方格纸法和叶面积仪测量结果间均不存在显著差异,基于黑白扫描图像的叶片面积测量方法具有方便快捷、成本低、精度高的应用潜力。     

冠层集聚指数对水稻LAI测量精度的影响

以江苏东台水稻试验区为研究样区,利用植被冠层分析仪器TRAC测量水稻不同生长期冠层集聚指数(clumping index,简称CI),结合叶面积指数(leaf area index,简称LAI)测量仪器LAI-2200和LI-3000C同步测量研究样区水稻有效叶面积指数与真实叶面积指数,分析水稻不同生长期集聚指数的变化及对LAI的测量精度的影响。结果表明,研究区水稻冠层集聚指数测量值呈现先降低后升高的趋势。在幼苗期水稻冠层叶片整体上随机分布,集聚指数值为0. 97,到孕穗期水稻冠层集聚特征逐渐明显,集聚指数逐渐降低到0. 84,之后集聚指数值又逐渐升高,在成熟期达到0. 92;通过分析经集聚指数校正后的水稻LAI值与LI-3000C测量值发现,经校正后的LAI值精度总体得到了有效提高,尤其在水稻生长中期(分蘖期至扬花期)的校正精度最高,平均相对误差由23%提高到11%。     

基于支持向量机的水稻叶面积测定

本研究探讨了水稻叶长、叶宽与叶面积之间的关系。应用改进网格搜索算法参数优化后的支持向量机对计算机图像处理技术测量所得到的样本数据进行训练,以水稻叶片长度(L),叶片最大宽度(W)、叶面积回归拟合值(S)作为输入变量对水稻叶面积进行预测。结果表明,在不同的水稻品种下,相比于其他模型本研究提出的支持向量机Ⅲ模型预测结果的均方根误差和平均相对误差最低,均方根误差分别为1.882 1(两优培9),1.387 3(金优458)和1.348 2(中早35),平均相对误差分别为2.901 4%(两优培9),5.273 5%(金优458)和4.929 3%(中早35)。该模型能较真实地反映水稻叶面积的实际大小,满足农业科学研究的需求,为植物叶面积的预测提供了一种新的方法。     

毛竹林叶面积指数和郁闭度空间分布协同克里格估算

在地面调查的基础上,利用协同克里格插值法对研究区内毛竹Phyllostachys edulis林叶面积指数(LAI,leaf area index)和冠层郁闭度(CC,canopy closure)2个冠层参数进行空间分布估算研究,并与普通克里格插值法进行了比较。研究结果表明:①球状模型可以用来反映LAI和CC的空间变异,且两者具有强烈的空间自相关特征。②协同克里格插值得到的LAI预测值与实测值之间的决定系数R2为0.635 1,而CC的决定系数R2为0.428 5;与普通克里格法相比,基于协同克里格法的LAI和CC预测精度均得到改善,其中LAI预测精度提高了1.94%,均方根误差减少2.00%,平均标准误差减少0.18%,而CC预测精度提高了4.82%,均方根误差减少1.90%,平均标准误差减少1.30%。③安吉县毛竹林LAI和CC都具有从西南到东北逐渐递减空间分布格局,在一定程度上反映了安吉县不同区域毛竹林经营水平的差异。     

不同基因型啤酒大麦冠层叶片光合特性对产量的影响

为给啤酒大麦高产栽培提供理论依据,采用便携式光合分析系统研究不同基因型啤酒大麦冠层叶片光合速率变化,分析其对产量的影响。研究结果表明,参试基因型中M-22(1)、KHLEDI(4)、Pasadena(15)、Z014J081J(19)、MERIT(20)、Z090M066M(25)等二棱大麦的叶面积指数(LAI)一直较高,其中以美国的新品种之一Z014J081J表现最为突出,平均LAI达2.69;不同基因型啤酒大麦叶面积指数阶段变化与产量呈现一定的正相关关系,从挑旗期到灌浆末期整个生育阶段的LAI变化与产量的相关性均达到极显著水平;相关分析表明,不同基因型啤酒大麦冠层光合速率阶段变化与产量呈现一定的正相关关系。其中孕穗期、抽穗开花期和灌浆末期的光合速率变化与产量的相关性达极显著水平,相关系数分别为0.5024、0.5360和0.6758。     

黑穗醋栗叶面积快速测量

叶面积是研究果树光合作用和产量的最重要指标之一,正确与快速测量叶面积的方法对研究黑穗醋栗生物学具有重要意义。本文提出了在田间不破坏植株整体的前提下,快速测定叶面积的较精确的方法。     

苹果叶片生长模拟模型的建立

以有效积温为自变量,以叶片面积、叶片日龄和叶片数量为依变量建立苹果叶片生长模型。该模型包含有效积温子模型、单叶面积子模型、单枝叶面积子模型、单枝叶片日龄子模型、单枝叶片数量子模型和单树叶片生长子模型。通过D e lph i程序将各子模型联接,逐日计算单树叶片总面积、单树叶片日龄和单树叶片总数量。对田间实测数据与模型模拟数据进行相关性分析,以检验模型的准确度。结果表明,相关系数分别为0.997,0.972和0.974,说明该模型结构合理并具有较高的准确度。     

巨峰葡萄叶形结构与面积的相关性研究

落叶前的巨峰葡萄(红富士)单叶面积(Y)为62.91cm~2±3.13～3.27cm~2,分别与叶中脉(X_1)、两侧脉(X_3,X_2)以及叶柄长(X_4)呈显著直线相关,r=0.9039～0.9440,Y=-29.78 0.70X_1 3.76X_2 6.86X_3 4.70X_4,R=0.9564。其作用大小依次为侧脉长>侧脉长>叶柄长>中脉长。     

中美棉花品种叶片生长特性研究

研究了 3个美国转Bt基因抗虫棉品种和 2个国产非抗虫棉品种 (G hirsutumL )的叶片生长特性 ,结果表明 :主茎叶数随生育进程缓慢增加 ,至打顶 (8月 1日 )后迅速下降 ;果枝叶数随生育进程迅速增加 ,至最大值 (9月 1日 )后又迅速下降 ;果枝叶数是主茎叶数的 3～ 4倍。主茎叶平均单叶面积是果枝叶的 2～ 3倍 ,单株总果枝叶面积是总主茎叶面积的 2倍左右。叶片厚度随生育进程持续增加 ;果枝叶比主茎叶厚。叶面积指数最大值出现在盛铃期 (8月 1日 )。品种间主茎叶数、面积、厚度均有差异 ,而果枝叶除数量有差异外 ,面积和厚度相差无几     

寒地水稻品种成熟期叶片衰老过程差异

为探明不同寒地水稻品种成熟期叶片衰老过程的差异 ,试验分析了 11个寒地水稻品种成熟期叶面积和叶氮含量的动态变化过程。结果表明 ,水稻成熟期叶面积变化过程可分为 和 两个阶段 ,阶段 叶面积稳定不变 ,阶段 叶面积直线下降 ;成熟期叶氮含量直线下降。不同品种抽穗期叶面积、叶面积阶段 的持续时间、叶面积阶段 的叶面积降低速率、抽穗期叶氮含量、抽穗后叶氮含量降低速率等性关不同。寒地水稻品种抽穗期叶氮含量高、抽穗后下降快 ,功能露片持续时间就长。寒地超高产水稻品种应具有抽穗期叶氮含量高、叶厚、叶茎夹角小、叶面积适中 ,抽穗后功能叶片持续时间长、叶片姿态变化小等特征。     

种植密度对玉米叶部性状及灌浆速率的影响

为了选育优良的耐密植玉米新品种,以玉米杂交种M103为试验材料,采用田间随机区组试验研究了5个种植密度对玉米叶面积(LA)、叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)及灌浆速率的影响。结果表明:从6叶期到盛花期,随着种植密度的增加,玉米叶面积、叶面积指数、光合势的差异逐渐加大,单株叶面积和光合势随种植密度的增加而降低,群体叶面积、叶面积指数和光合势随种植密度的增加而升高。盛花期种植密度对叶面积、叶面积指数、光合势的影响达到最大。种植密度对玉米籽粒含水量和含水率的影响不明显,而对籽粒干重和灌浆速率有一定影响,低密度有利于籽粒干重的增加。种植密度对玉米灌浆前期的影响较大,后期相对较小,低密度下单株的灌浆速率较高,随着种植密度增加单株的灌浆速率有所下降。     

番茄叶面积测量方法的研究

建立了番茄品种“coun ter”的叶面积与叶长、叶宽和叶长宽乘积的线性回归和幂函数回归方程。结果表明,番茄叶面积与相应指标呈极显著回归关系,建立番茄叶面积回归方程时应分叶片大小来进行,并且应根据残差分析来划分大小叶范围。通过比较认为,叶面积与叶长宽乘积的一元线性回归方程和叶长的幂函数回归方程均适用于叶面积的估算,并给出了番茄品种“coun ter”的叶面积回归方程。     

南方草莓叶面积计算方法的研究

基于对江苏南部6个草莓主栽品种叶面积的测量试验,用DPS数据处理系统对其"叶长-叶宽-叶面积"之间的回归关系进行分析,得出这6个草莓品种的叶长×叶宽与叶面积回归方程;并经过数据合并建立了一个通用的回归方程.试验数据显示:各种草莓所得到的回归方程的决定系数均在0.97以上,相关性极为显著,通用回归方程的决定系数为0.98以上,相关性检验也达到极显著水平.为草莓叶面积的活体测量提供了一个简便、快捷、可行的活体测量方法.     

小蓬竹的叶面积指数测定

竹叶是竹子进行光合作用的器官,合理的叶面积是充分利用光能,保证竹林高产优质的主要条件。因此,叶面积指数大小直接关系到竹林同化光能的数量,从而关系到竹林的笋、竹产量。有关竹类叶面积指数测定研究的报道不少,但就小蓬竹Drepanostachyum ludianense（Yi et R．S．Wang）Kengf叶面积指数测定的研究目前还未见报道。     

用扫描仪测定害虫食叶面积

传统测定叶面积的３种方法在应用上存在一定的局限性。本研究以计算机扫描仪技术和ＴｕｒｂｏＣ语言为基础，建立了一种精度高，操作简单快速，价格低廉的测定害虫食叶面积的新方法，但其适用范围有待拓展。