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基于光谱特征与PLSR结合的叶面积指数拟合方法的无人机画幅高光谱遥感应用 总被引：2，自引：0，他引：2
以冬小麦LAI为研究对象,利用孕穗期、开花期和灌浆期获取的无人机UHD185高光谱影像以及同步测定的地面数据(冬小麦冠层ASD反射率和冬小麦LAI),论证光谱特征(红边参数或植被指数)与偏最小二乘回归算法结合的改进型LAI拟合方法在无人机画幅高光谱遥感LAI探测方面的应用价值。首先,从光谱反射率相关性和植被指数相关性两方面比较UHD185与ASD,验证UHD185数据精度;结果表明,第3~第96波段(458~830 nm)的无人机UHD185高光谱数据具有较好的光谱质量,适宜探测冬小麦LAI。其次,分析光谱特征(6种植被指数和4种红边参数)与LAI的相关性,并通过独立验证和交叉验证方法,依次对基于红边参数或植被指数的传统LAI拟合方法和改进型LAI拟合方法的冬小麦LAI预测精度进行评价,相比于传统LAI拟合方法,改进型LAI拟合方法能大幅度提高冬小麦LAI的预测精度,特别是PLSR+REP。研究结果证实,改进型LAI拟合方法能更加充分地利用无人机UHD185高光谱数据预测冬小麦LAI,可望为无人机高光谱遥感的作物理化参数探测提供几点可借鉴的思路。 相似文献
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基于MODIS-NDVI的春玉米叶面积指数和地上生物量估算 总被引：3，自引：0，他引：3
为了构建春玉米叶面积指数和地上生物量的估算模型,基于辽宁省大田条件下9个站点春玉米不同生育期叶面积指数LAI和地上鲜生物量数据,利用MODIS提取的10种植被指数NDVI、RVI、DVI、PVI、EVI、GNDVI、RDVI、SAVI、OSAVI和NLI反演春玉米LAI和地上鲜生物量。结果表明：10种植被指数与春玉米LAI和地上鲜生物量相关性显著,采用植被指数反演春玉米LAI和地上鲜生物量是可行的;分别基于回归分析法和人工神经网络法,利用10种植被指数反演春玉米LAI和地上鲜生物量,利用回归分析法结合OSAVI和NDVI反演春玉米LAI和地上鲜生物量效果较好;利用人工神经网络法进行模拟反演采用RVI、DVI和EVI效果最佳,反演精度高于回归分析法。 相似文献
3.
【摘要】 以不同深松方式和施氮量下玉米群体光合特性的变化为研究内容,从群体角度探讨深松与施氮对光合作用的调控机制。结果表明:通过深松与施氮均可使平均相对叶面积指数(MR-LAI)增加,在N2(纯氮225kg/hm2)水平时MRLAI的增加幅度最大,其次是N1{纯氮112.5kg/hm2)和N3纯氮337.5kg/hm2)。通过深松可提高各施氮水平的MRLAI。适量增施氮肥可使LAI增长速率和群体光合势(LAD)增加,施氮量过高使LAI增长速率和群体LAD下降。深松并结合施氮,能更好地促进群体总LAD的增加,深松处理间对群体总LAD的增加作用T2(隔行深松)大于T1(行行深松)。 相似文献
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春玉米优化栽培措施对群体光合性能的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
以内单4 号春玉米为试验材料,采用五因素二次通用旋转组合设计(1/2) 实施方案,通过建立群体光合性能指标模型,系统地研究了主要栽培因素对生理指标的影响。结果表明,最大叶面积系数(LAI) 和总光合势(LAD) 与产量的关系呈单峰曲线变化,当最大LAI< 5-8 或总LAD<362-7 万m2·d/hm2 时,产量呈上升趋势,对产量影响较大的是灌浆期的LAI或散粉～灌浆期的LAD,保持散粉期后具有较大的光合面积和持续时间是提高产量的保证。在当地生产条件下,内单4 号单产11 250 kg/hm2 的优化栽培措施为:密度6-885 ～7-065 万株/hm2 ,种肥N30 kg/hm2 ,种肥P2O5 96-75 ～108-15 kg/hm2 ,种肥K2 O66-75 ～74-4 kg/hm2 ,拔节肥N131-85 ～145-65 kg/hm2 ,穗肥N102-0 ～117-3 kg/hm2 ;群体光合性能指标参数为:最大LAI为4-83 ～4-94 ,总LAD为320-4 ～329-7 万m2·d/hm2 ,平均净同化率(NAR) 为6-77 ～6-79 g/m2·d ,其中散粉～灌浆期LAD为79-8 ～82-35 万m2·d/hm2 。 相似文献
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甜菜源库关系的研究 总被引：5，自引：1，他引：5
为阐明源、库的关系对甜菜产量形成的影响。运用比较生理学的方法,研究了不同特性甜菜品种群体源、库的形成及其相互关系以及源、库发展在产量形成中的作用。结果表明,甜菜群体LAI和LAD可作为衡量源大小及能力的重要指标。光合源的同化能力直接影响着块根库容的大小,后期较大的光合源会抑制块根库的扩大,影响甜菜产量的形成。揭示了丰产、高糖甜菜品种的源库关系,LAI峰值出现在块根及糖分增长期,最大LAI应在4.3以上,达到峰值后要有20 d左右的相对稳定持续期,糖分积累后期LAI应保持在2.4左右。群体LAD应在块根及糖分增长期达到19.3 m2.d以上,后期呈缓慢下降变化。以上结果可为指导甜菜生产实践提高产量提供理论依据。 相似文献
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春玉米叶面积系数动态特征的密度效应 总被引：17，自引：0，他引：17
为进一步明确春玉米不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,以吉单209和郑单958为材料,于2005年和2006年在东北春玉米区(吉林)分别设置4.5~10.5万株 hm-2 5个密度和3.0~12.0万株 hm-2 7个密度处理试验,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y= (a+bx)/(1+cx+dx2)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。结果表明,春玉米群体最大LAI在3.0~12.0万株hm-2范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势,而平均LAI与最大LAI的比率则随密度增加呈显著线性减小趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响,相邻密度差异不明显,间隔3.0万株 hm-2的差异显著;不同参数变化趋势不同,其中参数a接近“0”,受密度影响不大;b、c均随密度的增加而减小,d随密度的增加而增大。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体,拔节期和大喇叭口期为密度响应敏感期。由此可见,密度对春玉米全生育群体LAI动态具有调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI及其与最大LAI的比率等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对春玉米群体密度调控的参考指标。 相似文献
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玉米‘洛玉863’群体动态指标研究 总被引：1，自引：1，他引：0
‘洛玉863’是洛阳农林科学院选育而成的高淀粉型玉米新品种,为了对该品种的高产栽培和示范推广提供理论依据,通过采用田间定点定株取样和公式法,研究了品种的群体动态指标,以明晰其适宜群体产量结构和群体动态指标,为品种的高产栽培和示范推广提供理论依据。结果表明：‘洛玉863’适宜种植密度为60000株/hm2,产量结构为60000穗/hm2、穗行数15.0行、行粒数37.5粒、千粒重381.5 g,群体生产力得到了充分的发挥,产量达12599.4 kg/hm2。适宜密度下,群体各项动态指标发展协调,叶面积指数(LAI)在吐丝期最大值达到5.41,且稳定期长,成熟时仍达2.94,使‘洛玉863’活秆成熟的优点得到充分体现;叶面积持续期(LAD)总量达到335.46×104 m2?d/hm2,在各生育时期的分配合理;净同化率(NAR)与叶面积持续期(LAD)协调较好;干物质积累总量24702.3 kg/hm2,其中吐丝期以后的干物质积累量占全部积累量的60%;群体生长率(CGR)达247.0 kg/(hm2?d);灌浆速率始终保持在合理的较高水平。吐丝期以后的叶面积指数(LAI)、叶面积持续期(LAD)、干物质积累量和群体生长率(CGR)与最终的籽粒产量呈密切的正相关,可以作为适宜群体的标志。 相似文献
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春玉米叶面积系数动态特征的密度效应 总被引：1，自引：0，他引：1
为进一步明确春玉米不同密度群体叶面积系数(LAI)特征参数的密度效应,以吉单209和郑单958为材料,于2005年和2006年在东北春玉米区(吉林)分别设置4.5~10.5万株 hm-2 5个密度和3.0~12.0万株 hm-2 7个密度处理试验,应用作物高产群体相对LAI动态普适模型方程y= (a+bx)/(1+cx+dx2)模拟分析不同密度对LAI动态特征参数的影响。结果表明,春玉米群体最大LAI在3.0~12.0万株hm-2范围内随密度增加呈近似直线增大趋势,而最大LAI出现的时间随密度增加而提早;将LAI数据相对化处理后,不同密度群体的LAI差异在最大LAI之后较之前表现明显,高密度群体较低密群体LAI衰减迅速。全生育期平均LAI随密度增加呈显著线性增大趋势,而平均LAI与最大LAI的比率则随密度增加呈显著线性减小趋势。密度对模拟方程各参数均有不同程度的影响,相邻密度差异不明显,间隔3.0万株 hm-2的差异显著;不同参数变化趋势不同,其中参数a接近“0”,受密度影响不大;b、c均随密度的增加而减小,d随密度的增加而增大。全生育期群体LAI变化速率呈“N”形变化趋势,且与群体LAI变化及生育期对应,高密度群体LAI增加及衰减的速率均大于低密度群体,拔节期和大喇叭口期为密度响应敏感期。由此可见,密度对春玉米全生育群体LAI动态具有调节作用,尤其群体LAI变化速率、最大LAI及其到达的时间、平均LAI及其与最大LAI的比率等重要特征参数对密度响应较为敏感,可作为对春玉米群体密度调控的参考指标。 相似文献
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不同种植密度下的夏玉米冠层结构及光合特性 总被引：88，自引：2，他引：86
研究了种植密度对夏播玉米(CF008、郑单958和金海5号）冠层结构及光合特性的影响,目的是通过密度调控,构建高效冠层,发挥品种潜力,同时确立不同夏玉米品种高产高效冠层的定量化技术指标。结果表明,3个夏玉米品种均在中或低密度下（CF008为9.75和11.25万株 hm-2,郑单958为8.25和9.75万株 hm-2,金海5号为6.75和8.25万株 hm-2）构建的冠层较合理,冠层光合性能较高。冠层内透光率、叶夹角、茎粗、叶绿素相对含量（SPAD值）和净光合速率（Pn）均随着密度的增加而降低,说明高密度易造成群体内光分布不合理,导致光合性能的降低。灌浆中期前群体光合势（LAD）和叶面积指数（LAI）均表现为中或高密度条件下较高,而后为中或低密度下较高,并且吐丝后LAD所占比率为中或低密度处理显著高于高密度处理,说明高密度条件下冠层结构不合理,造成生育后期叶片提早衰老。在中或低密度下,群体穗位层透光率较大,吐丝期和灌浆中期分别为13.4%~19.45%和16.19%~21.48%;叶面积发展动态较为合理,吐丝期LAI达5.59~6.75,成熟期仍然保持在2.24~3.68,尤其中上层叶片LAI高值持续期较长;吐丝期中上层叶片Pn达到33.6~43.8 μmol CO2 m-2 s-1;吐丝后的群体LAD较高,特别是中密度下LAD达172.01~235.91 m2 d m-2,后期光合面积持续时间较长,更有利于玉米产量的提高。 相似文献
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作物高产群体LAI动态模拟模型的建立与检验 总被引：37，自引：7，他引：30
针对目前已有群体叶面积指数（LAI）模拟模型形式多样、参数较多以及应用性不强等问题,对春玉米、水稻和冬小麦的LAI及出苗至成熟天数进行归一化处理,分别将最大LAI和出苗至成熟天数定为1,以相对LAI (0~1)和相对时间(0~1)为参数进行LAI动态模拟,筛选、建立了一个适用于这3种作物的相对化LAI动态模拟模型y= (a+bx) / (1+cx+dx2)。其中,春玉米y= (0.0134+0.3234x) / (1－2.774x+2.4178x2),r=0.9859**;水稻y= (0.0777+0.0205x) / (1－2.73744x+2.0484x2),r=0.9865**;冬小麦y= (0.0131+0.0035x) / (1－2.4515x+1.5273x2),r=0.9719**。利用该模型,自拔节期起就能够较准确地进行LAI的动态预测,其在春玉米、水稻和冬小麦上的准确度（以k表示）分别为1.050、1.0357和1.1168,精确度（以R2表示）分别为0.8728、0.9270和0.9254。3种作物整个生育期内模型的模拟值与测量值的精确度均在0.98以上,准确度达0.86以上,表明相对化LAI动态模型能够准确地反映作物群体动态变化。不仅可以计算出作物生育期间的平均LAI、总光合势,还能计算任一时刻的LAI以及任一时段的光合势。结合田间调查还可得到作物生长期间的平均净同化率和平均作物生长率等产量相关的重要生理参数。根据作物群体中各光合生理参数与产量的关系,提出了3种作物进一步增产的可能途径。 相似文献
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玉米和大豆LAI高光谱遥感估算模型研究 总被引：6，自引：2，他引：4
以ASD FieldSpec光谱仪实测了不同生长季的大田玉米、大豆的冠层高光谱与作物的叶面积指数LAI。采用单变量线性与非线性拟合和逐步回归分析的方式,建立了玉米、大豆LAI高光谱遥感估算模型,并对模型的估算结果进行了初步分析。分析结果表明,绿光波段反射峰区、红光波段以及近红外区的单波段反射率与作物的LAI有较强的相关性,而其他波段的反射率与作物的LAI的相关性相对较弱;以高光谱的窄波段构造的NDVI和RVI与作物的LAI的相关程度高,回归模型的预测水平高;而以多波段逐步回归方式构造的统计模型的预测效果最好。 相似文献
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膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为探明膜下滴灌量对复播大豆土壤含水量及产量形成的影响规律,为当地复播大豆高产节水的适宜滴灌量提供理论依据。于2016年大田滴灌试验条件下,采用单因素随机区组试验设计,试验设3780 m3/hm2(W1)、3360 m3/hm2(W2)、2940 m3/hm2(W3)、 2520 m3/hm2(W4)、2100 m3/hm2(W5). 5个滴灌量处理。研究结果表明：随着滴灌量的增加,各处理0~60 cm土层土壤含水量均呈增加趋势,不同生育时期各处理0~40 cm土层土壤含水量变化较小,40~60 cm土层土壤含水量变化较大;各处理复播大豆全生育期的株高及茎粗均表现为W2>W1>W3>W4>W5;叶面积指数及叶日积均随着滴灌量的增加呈现先增后降的变化趋势,且各处理均在鼓粒期达到最大值,以W2处理最高,分别为5.66和97.83 m2?d; W2处理干物质最大积累速率(Vm)、干物质总量及产量均为最高,其中产量为3133.25 kg/hm2,较W1、W3、W4、W5处理的分别提高了8.08%、11.48%、27.87%、47.73%;灌溉水利用效率在W2、W3、W4之间则差异不显著,但W1处理的与其他处理的均达到显著差异(P<0.05)。综合考虑复播大豆的生长发育、产量及灌溉水利用效率,得出复播大豆高产节水的适宜膜下滴灌量为3360 m3/hm2。 相似文献
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集约栽培条件下间套作的光能利用理论发展及其应用 总被引：29，自引：2，他引：29
通过连续3年小麦、玉米带状间套作的试验,比较了作物在间套种植与单作种植时对光能利用的差异。结果表明:小麦玉米间套作复合群体LAI妻3的日数比单作小麦、玉米提高2.03倍和29.2%,叶-日积提高1.2倍和13.1%,截获的太阳辐射能高54.75%和2.32%,透光率高38.7%和26.4%。间套作的小麦、玉米的LAIs/LAI在生长盛期比单作小麦、玉 相似文献
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A Reid experiment was conducted to study the effect of soil moisture on growth of two mustard cultivars using classical and functional techniques of growth analysis. Two soil moisture levels were irrigated at 10-day intervals and a rainfed control was included. Total dry matter (TDM), leaf area index (LAI) and leaf area duration (LAD) were significantly increased by irrigation at most of stages of growth. Starting from a lower value, LAI and LAD reached a peak and then gradually declined. Among the growth attributes, crop growth rate (CGR), leaf area ratio (LAR) and leaf weight ratio (LWR) increased significantly under irrigation. Net assimilation rate (NAR) decreased more in the irrigated plants than the rainfed plants at the later stages of growth. LAR and LWR declined throughout with increasing time and plant weight. Seed yield of the irrigated plants was positively correlated with the pre-flowering LAI and the post-flowering CGR and NAR. In the rainfed plants, seed yield was positively correlated with LAI and CGR at the post-flowering stage and negatively with the post-flowering NAR and pre-flowering LAR. 相似文献
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Remote sensing and vegetation indices can be used to characterize the canopy of crops with a non‐destructive method on a large scale. Leaf area formation of sugar beet in early summer is the most important variable for crop growth models. This study aimed at estimating whether differences in leaf area development of sugar beet resulting from different agronomic practices can be determined with remote sensing. The relationship between the normalized difference vegetation index (NDVI) and leaf area index (LAI) during the season and yield of the storage root in autumn was studied in six field trials in 2001 and nine field trials in 2002. The vegetation index NDVI gave a good impression of differences in leaf development of sugar beet in early summer. LAI increased with increasing NDVI up to an NDVI of 0.65. Above that the NDVI did not respond as distinctly to treatments as the LAI. An exponential function was developed to calculate sugar beet LAI from NDVI, so that remote sensing data can be used as input variable for crop growth models. The yield of the storage root in autumn did not show any relationship to LAI or NDVI during the season, regardless of whether it was measured in June or September. Therefore, it seems to be necessary to combine NDVI data with crop growth models to forecast a potential sugar beet yield in autumn. For this purpose the formula presented is a valuable tool. 相似文献
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Seasonal changes in leaf area index (LAI) and leaf area duration (LAD, i.e. LAI integrated over cumulated degree days) have a marked effect on crop productivity. Three case experiments were conducted at Suitia (60°11′N) and Viikki (60°13′N) Experimental Farms, University of Helsinki, Finland, to evaluate the possibilities of accelerating pre-an thesis expansion of leaf area and modifying pre- and post-anthesis LAD in spring cereals through crop management. Effects of time of incorporation of a green manure crop residue into the soil [conventional tillage (autumn ploughing and seed bed preparation in the spring), conservation tillage (sole spring tillage) with and without a green manure crop, common vetch (Vicia saliva I.)]and N fertilizer rate (0, 50, 100kg N ha?1) on LAI and pre- and post-anthesis LAD in wheat (Triticum aestivum L.) were studied in exp I; green manuring (common vetch) and N fertilizer rate (0,40, 70,110,150kg N ha?1) in barley (Hordeum vulgare L.), oat (Avena sativa L.), and wheat in exp II; and foliar application of chlormequat chloride (CCC) and ethephon in oat lines (dwarf, naked, modern, landrace) differing in canopy structure in exp III. Time of incorporation of the green manure crop residues into the soil (exp I), green manuring (exp II), N fertilizer rate (exps I and II), and selection for crop growth type (exp III), but not CCC and ethephon, modified LAI and LAD in spring cereals by affecting the rate of pre-anthesis expansion and post-anthesis reduction in leaf area rather than by markedly prolonging the growth period. High rates of N fertilizer accelerated expansion of leaf area, especially prior to stem elongation, and resulted in high pre-anthesis LAD due to enhanced tiller growth (exps I and II) and more tillers per main shoot (exp I). Green manuring increased leaf expansion from the tillering stage most when combined with high N rate, and especially in barley (exp II), but no such effects were found in exp I. Use of a high N fertilizer rate (exps I and II) and green manuring (exp II) also resulted in high post-anthesis LAD. Such modifications enabled higher rates of grain- and head-filling, and in exp I contributed to increased head weight and grain yield. Selection for inherent differences in growth type provided an additional possibility for manipulation of canopy structure and yield formation. 相似文献
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密植对不同玉米品种产量性能的影响及其耐密性分析 总被引：48，自引：2，他引：46
提高种植密度是玉米高产的重要措施之一,并且群体密度对冠层光合特性与产量有重要影响,为阐明不同基因型玉米品种的耐密性,本研究以先玉335、郑单958、吉单209为供试品种,设置60 000株 hm-2、75 000株 hm-2、90 000株 hm-2、105 000株 hm-2 4种密度处理,测定并计算6个生育期的叶面积指数(LAI)、光合势(LAD)、净同化率(NAR)以及产量性能参数平均叶面积指数(MLAI)、平均净同化率(MNAR)、收获指数(HI)、单位面积穗数(EN)、单穗粒数(GN)、千粒重(GW),并结合产量性能参数的变化对各品种进行耐密性分析。结果表明,不同品种产量性能参数对密度胁迫的反应相同,MLAI、EN与密度呈显著正相关,MNAR、HI、GN、GW与密度呈显著负相关;各品种产量对密度的响应呈一元二次方程关系,并具有良好的相关性;在试验密度范围内,品种耐密性表现以先玉335最好、郑单958次之,吉单209较差,其中,先玉335的适宜密度范围为90 000~105 000株 hm-2,郑单958与吉单209的适宜密度范围为75 000~90 000株 hm-2。 相似文献