基于高光谱植被指数的马铃薯叶片叶绿素含量估测模型

【目的】筛选相关性好的植被指数构建马铃薯叶片叶绿素a、叶绿素b估测模型,为科学、无损地进行马铃薯叶片叶绿素含量估算提供技术支撑。【方法】采用便携式高光谱地物波谱仪,获取不同施氮水平下不同生育时期的马铃薯植株叶片光谱反射率,提取植被指数,测定马铃薯叶片叶绿素a、叶绿素b含量,并研究叶绿素含量与植被指数的相关性。【结果】12个植被指数与叶绿素a、叶绿素b含量相关性较好,其中修正归一化差异指数(mND_(705))、修正简单比值指数(mSR_(705))、地面叶绿素指数(MTCI)、修改叶绿素吸收反射指数(MCARI)与叶绿素a、叶绿素b含量相关性最好。基于这4个植被指数建立的估测模型中,MTCI构建的乘幂模型估测叶绿素a含量的效果最佳,mND_(705)构建的指数模型估测叶绿素b含量的效果最佳。【结论】MTCI构建的乘幂模型能较为精确地估测叶绿素a含量,mND_(705)构建的指数模型能较为精确地估测叶绿素b含量;这2种模型可用于间接监测马铃薯植株的氮营养亏缺状态。     

基于光谱植被指数的冬小麦叶绿素含量反演

植物功能叶的SPAD值与其氮素和叶绿素有较强的相关性,研究功能叶SPAD与其冠层光谱的关系,对实现植株叶绿素含量快速、无损检测具有重要意义。本文通过对冬小麦生育期的冠层原始光谱进行一阶导数变换,研究其功能叶片SPAD值与冠层光谱的相关性,对监测冬小麦叶绿素含量的敏感波段进行了提取,并建立了叶绿素含量与冠层反射光谱的定量关系。结果表明,基于小麦冠层原始光谱反射率、冠层光谱导数反射率与SPAD的相关系数曲线,提取的各形式下冬小麦叶绿素含量的敏感波段分别为500、690、760和470、630、723nm;并构建了冬小麦叶绿素含量的预测模型,以FDNDVI(630,723)预测模型较好,其R2可达0.9485,模型验证参数R2、MRE和RMSE分别为0.8099、0.0294和1.805,拟合效果较好,表明该模型能有效地对冬小麦叶绿素含量进行预测。该研究结果可为冬小麦长势监测提供一定的理论参考。     

马尾松叶绿素含量与高光谱数据相关性分析

利用高光谱技术,探索马尾松反射光谱与其叶绿素含量之间的相关关系。采用美国ASD公司生产的手持式野外光谱辐射仪测量马尾松冠层光谱,对观测叶片进行同步叶绿素含量测定,并利用统计学分析方法,分析马尾松叶绿素含量与原始光谱、一阶微分光谱、植被指数的相关关系,结果表明:马尾松光谱与叶绿素含量最大相关系数位于621 nm和715 nm;通过对13种植被指数与叶绿素含量进行相关分析,表明TCARI与叶绿素含量相关性最大,其次是PVR、SRPI。从而说明下一步可以选择621 nm和715 nm以及TCARI进行马尾松叶绿素含量的高光谱反演研究。     

基于高光谱的石楠叶片叶绿素含量估算模型

准确估算叶绿素含量对于植物生长监测、产量预测、生境的适宜性评价具有重要作用。为寻求叶片叶绿素含量的高精度估算模型,以石楠为对象,实测叶片叶绿素含量和反射光谱反射率,对原始光谱进行变换并计算植被指数,通过相关性分析挑选特征波段,运用多元逐步线性回归和偏最小二乘回归建立叶绿素预测模型。结果表明:1）FDR的逐步线性回归模型和偏最小二乘模型优于R、1/R、LR、SDR;2）DNDVI(R₆₄₅,R_{1 370})的指数函数模型为估算叶绿素含量的最佳单变量模型;3）DRI(R₇₄₇,R_{1 464})与RI(R₇₃₃,R₉₄₄)的逐步线性回归模型精度最高,验证结果的决定系数R²为0.955,均方根误差RMSE为3.145。因此,该模型可以实现叶片叶绿素含量的准确估算,从而为实现高光谱技术监测植被叶绿素含量变化提供依据。     

基于高光谱植被指数的西北玉米不同时期叶绿素含量估测

以陕西省扶风县马席村、巨良农场和杨凌区揉谷乡种植的大田玉米为试验材料,分别测定玉米抽雄期、灌浆期和乳熟期的冠层光谱反射率和叶片叶绿素含量,分析冠层各光谱植被指数与叶片叶绿素含量之间的相关关系,建立玉米叶绿素含量估测模型。结果表明,以单变量光谱植被指数估算叶绿素含量,抽雄期的最佳模型由修正叶绿素吸收反射率指数(Modified chlorophyll absorption reflectivity index,MCARI)建立,灌浆期最佳模型由垂直植被指数(Perpendicular vegetation index,PVI)建立,乳熟期最佳模型由植被衰老反射率指数(Plant senescence reflectance index,PSRI)建立。随着玉米生长期的推进,叶片衰老,用PSRI所建立的模型来监测玉米叶绿素含量的效果较好,可为高光谱遥感在玉米长势监测提供理论依据和技术支持。     

基于热暗点植被指数的马尾松林叶面积指数反演分析

为了减少单一角度卫星遥感与传统植被指数在LAI反演过程中的误差,提升马尾松林LAI反演精度,以福建省龙岩市长汀县河田镇马尾松林为研究对象,获取多角度无人机影像和马尾松林LAI实测数据。根据研究区不同波段热暗点指数、植被指数与实测LAI的相关关系,优化热暗点植被指数构建马尾松林LAI反演模型。结果表明,基于红光波段反射率计算的热暗点比值指数HDRI-r（R²=0.398）是研究区马尾松林LAI反演的重要辅助参数;将HDRI-r引入表征研究区冠层结构的传统植被指数NDVI、GNDVI、RVI、MSAVI、NRI、SIPI、VARI,构建的热暗点植被指数NHDRI与实测马尾松林LAI相关性最高,R²为0.406 5;引入热暗点信息的植被指数（NHDRI、GNHDRI、RHDRI、MSAHDRI、NRHDRI、SIPHDRI、VAHDRI）与实测LAI的拟合R²均>0.37,相较于对应的传统植被指数,R²分别提高了82%、333%、295%、161%、1 409%、380%、192%,热暗点信息与传统植被指数的结合能够缓解植被冠层光饱和现象,有效提高马尾松林LAI反演精度;研究区马尾松林LAI范围为0.11~4.28 m²/m²,总体水平偏低,与当地马尾松林以枝叶稀疏、矮小的“老头松”为主的实际情况相符。     

基于高光谱数据的滴灌甜菜叶绿素含量估算

为明确甜菜叶绿素含量与高光谱植被遥感的定量关系,探索建立干旱区甜菜叶绿素含量估测模型,即时监测甜菜生长状况,选取新疆滴灌甜菜（Beta356）为研究对象,利用ASD野外高光谱仪在甜菜叶丛快速生长期、块根膨大期与糖分积累期采集各处理反射光谱,并同时测定叶绿素含量,分析原始光谱反射率和一阶微分光谱反射率与叶绿素含量的相关关系,并进一步建立光谱特征参数和敏感波段植被指数叶绿素含量估算模型。结果表明：原始光谱反射率在近红外区（700~1 300 nm）随着氮素水平的增加呈先升高后降低趋势,红边（680~760 nm）也表现出相同趋势,原始光谱反射率在近红外区（700~1 300 nm）随着运筹管理的递进呈现升高趋势,红边（680~760 nm）也表现出相同趋势;原始光谱反射率和一阶微分反射率与叶绿素含量均具有较好的相关性,其最大正相关分别位于902 nm（r=0.574,P<0.01）和676 nm（r=0.843,P<0.01）附近,最大负相关分别位于611 nm（r=-0.664,P<0.01）和1 138 nm（r=-0.727,P<0.01）附近。对所建12个线性模型进行精度检验,其中差值植被指数DR₆₇₆–DR₄₄₆和DR₆₇₆估算模型的预测值与实测值的决定系数分别达到0.774和0.781,以DR₆₇₆所建立的估算模型最优。本研究为快速无损监测甜菜生长状况、制定氮素管理方案、指导甜菜氮肥管理提供支持。     

马尾松人工林生长模型的研究

研究马尾松人工林的 6个竞争指数 :相对树高、相对冠幅、冠长率、树冠伸长度、树冠完满度、树冠投影比 ,指出相对树高、相对冠幅和冠长率与马尾松直径生长关系密切 ,并建立它们与马尾松平均胸高断面积生长量之间的回归关系 ,建立 3组活立木单木生长模型 ,同时用相对树高建立枯死木模型 ,以模拟林分生长     

基于高光谱参量茶叶叶绿素含量估算模型研究

根据实测叶绿素含量数据,采用原始光谱、导数光谱技术分析,得到估算铁观音茶树鲜叶叶绿素含量的光谱特征参数（DV640,R716）,构建叶绿素含量的光谱参量模型,结果表明：用第5、6片叶的DV640参量构建模型估测精度较高,最高达到93％.     

基于光谱特征参数的琯溪蜜柚叶片叶绿素含量估算

[目的]利用光谱特征参数建立蜜柚叶片叶绿素含量估算模型,为实现快速、无损、精确的叶绿素含量估算提供理论依据和技术支持.[方法]通过提取原始光谱及一阶微分光谱特征波段和光谱特征变量,分析蜜柚叶片高光谱特征参数与叶绿素相对含量(SPAD)值之间的相关关系,构建单变量估算模型和多元回归模型,并确定蜜柚叶绿素含量的最佳估算模型...     

基于成像高光谱的小麦叶片叶绿素含量估测模型研究

为了探索小麦叶片的光谱特征和敏感波段,建立小麦叶绿素含量与光谱特征参量间的定量关系模型,以促进高光谱技术在小麦精准施肥以及快速、无损长势监测中的应用。采用相关分析法分析了叶绿素含量与光谱反射率及其一阶导数的关系,建立了叶绿素含量监测模型。经筛选验证确定小麦叶绿素含量的最佳估测模型为SPAD=36.75+188.168R387和SPAD=2 094.242R'7153+112 646.744R'7152-1.561E7R'715+42.991。这2个模型均可较好地估测小麦叶片的SPAD值,相比较而言,基于波段R387建立的SPAD估测模型精确度更高。     

马尾松造纸原料林地位指数曲线模型

用 Korf方程作为优势木高生长曲线模型 ,分别建立同形和多态形地位指数曲线并进行检验比较 .结果表明 :用标准差调整法、比例法、差分方程法建立的同形曲线 ,其估计精度有限 ,较难满足要求 .用 3种不同的方法建立的多态形曲线 ,其估计精度均十分理想 .用单纯形法进一步优化 ,3种方法的优化结果均很显著 .通过比较 ,把优化后精度最高的多态形曲线 H=SI×exp[( 4 .81 46+ 2 4 .5 0 92÷ SI)× ( 2 0 -c- t-c) ],c=0 .5 0 4 6e-0 .0 2 3 7SI选为地位指数曲线模型 ,编制地位指数表     

马尾松木材化学组分的遗传变异研究

以30个22年生马尾松初级种子园自由授粉家系为材料,研究其生长与材性遗传。结果表明,树高、纤维素含量、苯醇抽提物和1%NaOH抽提物家系间差异达显著水平;纤维素和苯醇抽提物受中等强度控制,树高和1%NaOH抽提物受低遗传控制;纤维素与木材密度,冷水抽提物与热水抽提物呈极显著正相关性,1%NaoH抽提物与综纤维含量呈显著负相关,胸径、材积和水分分别与灰分成显著正相关;马尾松家系材性改良方案是幼林期进行生长和干型等表型选择,中龄期进行纤维素的正向选择(可用木材密度作为间接选择指标),苯醇抽提物为负向选择的参考指标。     

马尾松瘤锈病与酚类物质关系的研究

对马尾松瘤锈病，健组织中酚类物质含量进行了生化分析，结果表明，病瘤木质部中总酚和缩合单宁含量均高于病树其它部位和健树木质部，距瘤越远酚类含量越低，病瘤韧皮部中，总酚和缩合单宁含量也明显高于对病树其它部位韧皮部，马尾松被瘤锈病菌侵染后，树干组织中酚类物质含量发生了变化，病组织总酚和缩合单宁含量均高于健康组织。     

马尾松抗氧化试验研究

[目的]证明马尾松松针中抗氧化因子的存在及各因子与马尾松松针抗氧化作用的协同关系。[方法]以新鲜马尾松松针为试材,通过测定其提取液的过氧化值、酸价、VC、VE、VP和胡萝卜素含量研究了马尾松松针的抗氧化特性。[结果]与未添加马尾松松针提取物的油脂相比,添加了马尾松松针提取物的油脂在同一时间测定的酸价较小,其在不同时间测定的酸价变化值也较小。添加了马尾松松针提取物的油脂被氧化的程度远远小于未添加马尾松松针提取物的油脂。马尾松松针提取物的Vc含量为4.092mg/kg,VE含量为21.000μg/kg,VP含量为36.385μg/kg,胡萝卜素含量为10714.300μg/kg。各抗氧化因子对松针抗氧化特性都有协同增效作用。各因素的协同增效作用依次为:VC>VP>VE>胡萝卜素。[结论]马尾松松针含有抗氧化因子,可以作为功能食品的素材。     

顺昌县马尾松生物量遥感估测

以顺昌县马尾松为研究对象,通过样地选择和样木调查,结合遥感及其相关数学集成技术,引进材积因子,建立马尾松地上部分总的生物量与材积的相关关系模型。在此基础上,运用ERDAS建模功能将生物量模型与马尾松遥感蓄积估测图叠加生成顺昌县马尾松生物量估测图,并根据属性表统计了顺昌县马尾松生物量。     

马尾松离体胚组织培养初报

本文首次报道了从马尾松离体胚诱导丛生芽苗的试验结果。试验结果发现丛生芽苗的形成必需有适当浓度比例的BA和NAA,二者缺一不可。离体胚在MS+BA0.5～1.0mg/l+NAA0.2mg/l的培养基中,从子叶上分化出的丛生芽生长状况最佳。离体胚在MS+BA0.6mg+GA0.2mg的培养基中,萌芽率最高,苗的长势最佳。     

马尾松人工林群落生物量研究

通过对将乐县5年生马尾松人工林生物量空间分布格局进行研究。结果表明,马尾松人工林生物总量为35.512 t/hm2,其中乔木层、草本层和凋落物层生物量分别为28.608、3.861、3.043 t/hm2,分别占总生物量的80.56%、10.87%及8.57%;乔木层各器官生物量占乔木层总生物量的比例大小依次为：干（40.90%）〉枝（25.73%）〉根（23.87%）〉叶（9.50%）;就乔木层地上部分生物量分配格局而言,马尾松枝和叶主要分布在1～3 m区分段,而干则主要分布在0～2 m区分段。     

松花粉发酵饮料的工艺研究

对以马尾松花粉为主要原料，通过米曲霉、乳酸菌等微生物菌种的发酵作用使花粉壁破裂，然后制成浓缩型的发酵饮料的工艺技术进行了研究。试验表明，经适当的发酵处理，花粉破壁率可达到89％左右。产品即冲即饮，香甜爽口，而且产品富含乳酸活性菌，具有较好的保健功效，是美容保健的佳品。     

马尾松种源胸径生长的空间异质性

在福建省大田桃源国有林场开展91个马尾松种源造林试验,选择全国马尾松种源中具代表性的43个种源胸径生长资料,采用二元线性方程及地统计学方法研究马尾松胸径生长的空间异质性规律.结果表明,43个马尾松种源在纬度和经度上的二维空间异质性规律较明显,地统计学方法分析马尾松胸径生长的空间异质性效果比一次数学模型拟合效果更优,拟合优度达99.99%,是模拟马尾松生长的空间异质性的理想模式,从而为马尾松优良种源选择提供了理论依据.