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为了探讨低温处理后毛竹Phyllostachys edulis叶片反射光谱特性与色素质量分数的相互关系,筛选出能够准确监测低温胁迫下毛竹伤害程度的光谱参数。测定了低温处理后毛竹叶片色素质量分数与反射光谱的变化参数,分析叶片光谱反射率、微分光谱及特征参数与色素质量分数的相关性。结果表明:随着温度的降低,叶绿素a和类胡萝卜素质量分数呈下降趋势(P<0.01)。反射光谱参数光谱反射指数、改良红边比、色素比值指数、归一化植被指数、红边归一化指数、改良类胡萝卜素指数和光化学反射指数等均随着温度的降低而降低(P<0.01);红边面积随着胁迫加深不断减小,红边位置向短波方向移动。在绿光区和红光区,叶绿素a和类胡萝卜素质量分数与光谱反射率及微分光谱显著相关(P<0.05),且与大部分光谱参数达到极显著相关(P<0.01),说明反射光谱特征及其参数可用来估算叶片色素质量分数。图4表5参40 相似文献
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毛竹Phyllostachys pubescens是高效的固碳植物,但在不同光环境下成长的叶片之间有何差异？毛竹怎样最大程度地利用光能？这些问题尚未明确。对1,2,3度毛竹叶片分别从不同朝向,不同冠层高度叶片和不同年龄等3个维度测量了毛竹叶片叶绿素含量及叶片反射光谱,并以Origin为平台对反射光谱数据进行四阶导数处理。结果表明：弱光环境下会造成毛竹叶绿素变化,叶绿素a/b值下降,叶黄素水平降低,类胡萝卜素升高,辅助色素种类增加。随着竹龄增加色素组成改变,光合效能降低。四阶导数能有效地分离重叠峰,提高光谱信息的可读性。结合原始光谱和四阶导数光谱的对比分析,可以有效对毛竹叶片色素含量进行定性定量分析。 相似文献
3.
为了探讨毛竹出笋后快速生长期茎秆色素含量与反射光谱特性间的相互关系,测定了毛竹茎秆在快速生长期内的色素含量与反射光谱参数,并对两者进行了相关性分析.结果表明:(1)在毛竹出笋后快速生长期内,随着茎秆不断生长,叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量也随之增加,在60 d时含量最高.(2)反射光谱参数GNDVI、PSDNa、PSSDa、PSSDb、PSDNb、mND705、mSR705、CRI1、ARI1和PRI等均随着茎秆生长而增加,NPCI、SIPI和RGI则随生长而降低;Sred随着茎秆生长基本呈现出不断增大的趋势.各参数在20 d到30 d时的变化均达到极显著水平(P＜0.01).(3)GNDVI、PSSRa、PSSRb、PSSRc、PSNDa、PSNDb、PSNDc、NPCI、mSR705、mND705、CRI2、PRI、Dλred和λred等反射光谱参数与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性均达到极显著水平(P＜0.01),其中PSSRb、mSR705、CRI2、PRI、ARI1和ARI2与叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量之间的相关性高于或接近0.9,说明毛竹出笋后快速生长期反射光谱特征及其参数可用来估算叶绿素和类胡萝卜素含量,并为利用反射光谱监测其生长趋势提供了可能. 相似文献
4.
毛竹叶片光合色素的光谱估算模型 总被引：1，自引：0，他引：1
采用便携式光谱分析仪UniSpec-SC对毛竹叶片的光谱特性与光合色素含量进行相关分析和回归分析,建立了毛竹叶片光合色素含量与绿峰位置、红边波段和红边位置之间的定量分析模型,并对模型的稳定性和预测能力进行了检验。结果表明:叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素的最佳光谱估算模型均为以红边波段光谱反射率为自变量的指数函数模型,该模型对毛竹幼叶、1龄成熟叶、2龄成熟叶各参数的预测有很好的拟合度和精度,同时也适用于雷竹和乌哺鸡等刚竹属同类竹种的光合色素估算。 相似文献
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采用盆栽3年生柳杉Cryptomeria fortunei幼苗研究了酸雨(pH 4.0,Tr1),柳杉凋落物(60 g,Tr2)以及酸雨和柳杉凋落物复合作用(Tr3)对其叶片色素质量分数和反射光谱的影响,并对柳杉叶片色素质量分数与光谱反射率、一阶微分光谱和反射光谱参数的相关性进行了分析。结果表明:①Tr1,Tr2和Tr3处理下,柳杉叶片叶绿素a质量分数比对照分别降低了11.6%,26.1%和39.1%,说明酸雨增强了凋落物化感作用对柳杉叶绿素a质量分数的抑制作用,加快了其降解速度。②Tr1和Tr2处理均显著减小了光谱参数反射率倒数、改良的归一化差值指数和反射光谱比值指数a等(P<0.05)。Tr3处理的柳杉反射光谱参数均对照有极显著差异(P<0.01)。③叶绿素质量分数与柳杉反射和一阶微分光谱呈极显著相关(P<0.01),可见光和近红外区域是酸雨与凋落物复合作用下柳杉幼苗反射光谱和微分光谱的敏感区域。④反射率倒数、归一化差值指数和蓝边位置等11个反射光谱参数与叶绿素a,叶绿素b质量分数和叶绿素a/b之间的相关性达到显著水平(P<0.05),其中反射率倒数、蓝边幅值、蓝边面积、黄边幅值、黄边面积、红边幅值和红边面积与柳杉叶绿素a,叶绿素b质量分数和叶绿素a/b之间的相关性高于或接近0.8,说明酸雨与凋落物作用下柳杉幼苗反射光谱特征及其参数可用来估算叶绿素质量分数,并为利用反射光谱监测柳杉胁迫提供了可能。 相似文献
6.
色素在植物的生理生态过程中非常重要,利用高光谱数据,揭示光谱反射率上特征波段与光合色素含量间的关系将有助于理解光合色素光谱反射特征的规律,同时为利用高光谱遥感技术快速无损监测植物叶片光合色素提供了技术支持.利用野外采集的桉树叶片样本,在实验室内测定了叶片的高光谱反射率及对应的叶绿素、类胡萝卜素含量.利用光谱分析技术和统计学方法对光谱数据进行处理分析,提取了光谱特征参量,并建立叶绿素、类胡萝卜素含量与光谱特征参量间的估算模型.通过精度检验,研究结果表明以(SDr-SDb)/(SDr+SDb)为变量建立的指数模型估算效果最佳. 相似文献
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氮肥水平对多花黑麦草叶绿素及高光谱反射特征的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
叶绿素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.对不同氮肥水平下多花黑麦草(特高)叶绿素含量及冠层反射光谱特征进行了测试与分析,并研究了高光谱参数红边位置与叶绿素含量的相关性.结果表明:在分蘖期和拔节期施用氮肥(尿素)达到300kg/hm2时,能够显著提高多花黑麦草叶绿素含量;显著降低可见光和近红外区域冠层光谱反射率;并且使红边位置(λr)向长波方向移动.多花黑麦草冠层叶绿素a,叶绿素b,叶绿素a+b与红边位置之间均存在极显著相关性(P＜0.01).利用高光谱参数红边位置可以更加快速、准确地对多花黑麦草冠层叶绿素含量进行估测并筛选适宜施肥量. 相似文献
8.
覆草对苹果叶片显微结构及光系统功能的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
【目的】探究渤海湾北部冷凉苹果产区,果园覆草管理措施对苹果叶片光合机构及生理功能的影响机制,为果园有机覆盖措施提供理论依据。【方法】以2年生‘寒富’苹果/GM256/山定子为试材,当地自然生长的马唐草(Digitaria sanguinalis(L.)Scop.)为覆盖材料,设覆草处理(1 kg草/盆,C1N0),施用氮肥处理(3.4g尿素/盆,C0N1),覆草+氮肥处理(1 kg草+3.4 g尿素/盆,C1N1)和对照(CK)4个处理,通过盆栽试验模拟果园覆草的土壤管理措施,研究覆盖草残体及配施氮肥各处理对苹果叶片的显微结构、光合色素含量、叶片气体交换参数及光合机构整体功能的影响。【结果】与对照相比,盆栽条件下覆草配施氮肥各处理对苹果叶片显微结构产生影响,其中单独覆草处理及施氮肥处理均可以增加栅栏组织的厚度和栅栏组织/海绵组织的比值,但两处理叶片的海绵组织厚度、叶片厚度与对照差异不显著;覆草+氮肥处理的苹果叶片栅栏组织厚度、海绵组织厚度和叶片厚度分别较对照增加8.45%、12.91%和19.34%,明显提高了叶片栅栏组织/海绵组织的比值。覆草处理可改变叶片的叶绿素含量、叶绿素组分比例和光合气体交换参数,其中叶绿素a含量、总叶绿素含量、叶绿素a/b和叶片净光合速率(Pn)分别提高22.67%、12.71%、23.42%和22.83%;施氮肥处理与覆草+氮肥处理的叶片光合色素含量和光合生理参数高于覆草处理及对照水平,后者的叶绿素a含量、叶绿素b含量和总叶绿素含量分别是对照的1.42、1.04和1.37倍,叶片的净光合速率(Pn)和水分利用效率(WUE)也分别较对照增加41.71%和21.99%。各处理叶片的叶绿素荧光诱导动力曲线和820 nm光吸收曲线出现较为明显变化,经JIP-test荧光数据分析表明,最大光化学效率(Fv/Fm)、捕获的激子将电子传递到电子传递链中QA下游其他电子受体的概率(ψo)和PSⅡ反应中心吸收的光能用于电子传递的量子产额(φEo)表现为C1N1C0N1C1N0CK,叶片光合性能指数(PIABS)、光系统Ⅰ(PSⅠ)最大氧化还原能力(ΔI/Io)也均高于对照水平。各处理均提高了苹果植株的生长发育水平,单独覆草处理的叶片长度与对照无显著差异,而施氮肥处理的叶片长度较对照增加10.63%,覆草处理及施氮肥处理均可明显增加叶片的宽度和叶片面积,苹果植株的干周也分别较对照增加8.82%和12.35%,覆草+氮肥处理的苹果植株叶片长度、叶片宽度、叶面积和干周则分别是对照的1.14、1.19、1.44和1.21倍。【结论】盆栽试验条件下,模拟果园覆草和施用氮肥复合处理可显著提高叶片光合效能,有效促进苹果树生长。 相似文献
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氮肥水平对多花黑麦草叶绿素及高光谱反射特征的影响* 总被引：1，自引：0，他引：1
叶绿素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。对不同氮肥水平下多花黑麦草（特高）叶绿素含量及冠层反射光谱特征进行了测试与分析,并研究了高光谱参数红边位置与叶绿素含量的相关性。结果表明：在分蘖期和拔节期施用氮肥（尿素）达到300kg/hm2时,能够显著提高多花黑麦草叶绿素含量;显著降低可见光和近红外区域冠层光谱反射率;并且使红边位置（λr）向长波方向移动。多花黑麦草冠层叶绿素a,叶绿素b,叶绿素a+b与红边位置之间均存在极显著相关性（P＜0.01）。利用高光谱参数红边位置可以更加快速、准确地对多花黑麦草冠层叶绿素含量进行估测并筛选适宜施肥量。 相似文献
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以锦橙叶片为材料,采用野外光谱辐射仪测量叶片的光谱反射率,并对叶片进行水分、氮、钾、磷、叶绿素的含量测定,计算光谱反射率一阶微分、二阶微分．采用统计学相关分析法,分析叶片农学参数与反射光谱之间的相关关系．结果表明：农学参数中只有磷含量与叶片原始光谱反射率有显著性相关,且与反射率一阶微分、二阶微分的相关系数大于与原始光谱反射率的相关系数．所有测定的农学参数都与叶片光谱反射率一阶微分、二阶微分之间均有显著性相关,其中氮含量与反射率一阶微分、二阶微分相关性最强,相关系数绝对值达到0.9以上．这说明利用微分技术可以增强叶片农学参数与光谱信息的相关性,并为高光谱遥感定量估算锦橙农学参数提供理论依据． 相似文献
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通过对不同氮素营养水平水稻冠层光谱特性的田间试验研究，发现红边位移现象：在孕穗期之前，红边随施氮量增加向长波方向“红移”；孕穗期后“红移”现象基本消失，而发生“蓝移”。红边参数(红边、红边振幅、红边振幅与最小振幅的比值、红边峰值面积)与上层叶片的叶绿素含量、LAI、累积施氮量有着密切的关系，而与叶片中的叶绿素b、类胡萝卜素、蛋白氮和非蛋白氮之间的相关性不明显。一些红边参数可作为水稻叶绿素含量、LAI测定的简便方法。 相似文献
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【目的】研究不同素质烟叶烘烤过程中外观颜色参数与内在色素含量间的关系,为实现不同素质烟叶的精准烘烤提供理论依据。【方法】以烟叶K326品种为试验材料,分别取其下部嫩黄烟、中部返青烟、上部高温逼熟烟和上部贪青晚熟烟4种特殊素质烟叶进行烘烤,测定烘烤过程中烟叶外观颜色参数[绿色度(SPAD)、明度值(L*)、红绿值(a*)、黄蓝值(b*)]及色素含量,并对二者进行相关分析。【结果】4种素质烟叶的SPAD均在30~38℃下降最快。烘烤过程中,4种素质烟叶的L*、a*和b*均呈不同程度上升趋势,返青烟、嫩黄烟和高温逼熟烟在30~38℃上升最快,贪青晚熟烟在30~42℃上升最快。叶绿素a与叶绿素b的含量变化趋势基本一致,嫩黄烟、返青烟和高温逼熟烟在30~38℃降解量最大,贪青晚熟烟则在42~48℃降解量最大;4种素质烟叶的类胡萝卜素含量相对降解量均较小,其中嫩黄烟的类胡萝卜素含量在42~48℃迅速下降,高温逼熟烟在30~38、48~54℃时有较小幅度下降,返青烟和贪青晚熟烟则呈缓慢下降趋势;嫩黄烟、返青烟、高温逼熟烟和贪青晚熟烟的类胡萝卜素含量与叶绿素含量比值增长最快分别出现在30~42、30~38、42~48和48~54℃。不同素质烟叶SPAD与叶绿素含量均呈极显著正相关(P<0.01,下同),高温逼熟烟L*与叶绿素a含量呈显著负相关(P<0.05),其他3种素质烟叶L*、a*、b*与叶绿素含量均呈极显著负相关。【结论】不同素质烟叶在烘烤过程中其外观颜色参数与内在色素含量具有密切相关性,可依据外观颜色参数估计烟叶内部色素含量,为准确把握不同素质烟叶烘烤进程提供理论依据。 相似文献
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苹果叶片的高光谱特征及其色素含量监测 总被引：7，自引：2，他引：5
【目的】分析苹果叶片的高光谱特征,探索建立苹果叶片色素含量的高光谱监测模型,以促进高光谱技术在苹果长势监测中的应用。【方法】通过方差分析方法,分析苹果春梢和秋梢停止生长两个时期功能叶片的不同部位、不同含水率、不同品种的高光谱特征。利用相关分析方法,研究高光谱参数与叶片色素含量间的关系,并建立基于光谱参数的叶片色素含量监测模型。【结果】在760—1300nm的近红外波段,叶片光谱反射率后部低、前部高、中部居于二者之间;随着叶片含水率降低,光谱反射率逐渐增大;不同品种的叶片,光谱反射率差异显著。光谱参数R800/R550、红边面积Sr和绿峰反射率Rg与叶片色素含量之间有较好的相关性,并分别建立了色素含量监测模型。其中以Sr建立的Chla、Chl(a+b)、Car含量监测模型和以R800/R550建立的Chlb含量监测模型为最佳。经均方根误差(RMSE)和相对误差(RE%)指标测试表明,模型能较好地监测苹果叶片色素含量。【结论】用红边面积Sr和波段组合R800/R550来监测苹果叶片色素含量效果较好,为苹果长势遥感监测提供了理论依据。 相似文献
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测量了3个水淹深度(对照、根部水淹、全淹)条件下枫杨叶片的高光谱反射率、红边参数及对应的叶绿素总含量,对归一化植被指数与叶绿素总含量进行了相关分析.结果表明:①在水淹胁迫下,枫杨叶片的高光谱反射率呈现下降的趋势,且在蓝光波段(400~500 nm)和近红外波段(760~950 nm)表现为极显著差异;②随着水淹程度的加深,枫杨叶片叶绿素含量显著下降(p<0.05);③红边特征的分析显示,随着水淹程度的加深,叶片光谱出现了蓝移的现象,红边斜率呈现下降的趋势;④叶绿素总含量与归一化植被指数(R705/R750)呈正相关,相关系数为0.86(p<0.01).经回归分析,叶绿素总含量与归一化植被指数呈线性关系(R2=0.80,n=42).认为枫杨叶片高光谱特征及归一化植被指数可较好地反映枫杨的叶绿素含量和水淹胁迫的程度. 相似文献
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【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。 相似文献
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以毛竹叶片为研究对象,利用ISI921VF-256野外光谱辐射仪获取毛竹叶片光谱反射率,分析毛竹叶片N、P、K含量和高光谱反射率的相关性,筛选N、P、K的光谱敏感波段与光谱敏感波长。结果表明,毛竹叶片N、P和K的敏感波段分别为700～850、600～750nm和450～560nm波段。毛竹叶片N含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为832nm;P含量在一阶导数光谱的光谱敏感波长为631nm;K含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为498nm。通过毛竹叶片的N、P、K含量与光谱敏感特性的相关性分析,对毛竹叶片重要营养元素的最佳光谱敏感波段研究以及高光谱预测反演具有重要意义。 相似文献
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不同遮阴条件下红花檵木叶色变化与色素的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
以红花檵木为研究对象,设置全光照、25%遮阴、50%遮阴和75%遮阴四个处理,测定叶片内叶绿素、类胡萝卜素质量分数及花青素质量摩尔浓度和叶色参数(L、a、b值),研究其叶色与色素质量分数(或质量摩尔浓度)间的内在联系。结果表明:红花檵木叶色和色素质量分数(或质量摩尔浓度)在全光照条件下变化不明显;25%、50%和75%遮阴使叶色以不同程度由紫红色向绿色变化,叶色参数a值明显减小,但L值和b值没有明显变化规律。花青素质量摩尔浓度显著下降,叶绿素、类胡萝卜素质量分数以不同速率增加。相关性分析发现,a值与各色素质量分数(或质量摩尔浓度)间均呈极显著相关关系,但L值、b值与各色素质量分数(或质量摩尔浓度)间没有表现出明显的相关性;叶色参数a与色素相对质量分数(或质量摩尔浓度)的回归模型为Y(a值)=10.071+8.006X1(花青素相对质量摩尔浓度)-15.398X2(叶绿素相对质量分数)+13.066X3(类胡萝卜素相对质量分数),F检验达0.01显著水平。 相似文献