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1.
利用Field-Spec Pro测定107杨叶片光谱特征参数,研究不同叶绿素含量的107杨叶片的光谱特性、叶绿素含量与11种植被指数之间的关系以及107杨叶片叶绿素含量的光谱反演模式。结果表明:1)光谱反射率呈现典型的植物光谱特征,蓝紫谷位于350~500nm之间,其中多集中在350nm处;绿峰位于500~600nm之间,其中大部分集中在552nm处;红谷位于600~700nm之间,多集中在672nm处。700nm后进入近红外高反射平台,以762nm居多;2)107杨叶片叶绿素含量与11种植被指数之间均具有很强的相关性,其中mND705植被指数与叶片叶绿素含量相关性最强,R2为0.69;3)基于植被指数建立叶绿素反演模型,结果显示mND705植被指数的高光谱反演模型y=0.09x1.621 7反演精度较高,拟合R2和预测R2均达到最大,分别为0.812 4、0.703 5;均方根误差最小,为0.007 0,说明可以利用测量107杨叶片光谱的方法来监测叶片叶绿素含量。 相似文献
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为研究不同作物叶片和茎全磷含量与不同高光谱植被指数的关系,于2020年11月至2021年10月进行田间试验,测定冬小麦、油菜、蚕豆、大豆、玉米、红薯6种作物不同生长阶段的叶片、茎全磷含量和高光谱冠层反射率,进而计算归一化植被指数（NDVI）、差值植被指数（DVI）、比值植被指数（RVI）、增强植被指数（EVI）、光化学植被指数（PRI）、红边叶绿素指数（RECI）6种高光谱植被指数。利用Pearson相关分析研究了不同作物叶片、茎全磷含量与高光谱植被指数的关系,并以多元非线性回归建立了基于高光谱植被指数的叶片、茎全磷含量模拟模型。结果表明,随着作物生长,冬小麦、油菜、蚕豆、大豆叶片全磷含量逐渐降低,玉米、红薯叶片全磷含量在生长季中期较高,6种作物茎全磷含量与叶片全磷含量的季节变化规律类似。6种作物叶片全磷含量季节平均值均高于茎全磷含量季节平均值。6种作物NDVI、DVI、RVI、EVI、PRI、RECI在生长中期相对较高。6种作物叶片全磷含量与不同高光谱植被指数之间的相关系数不同,且与叶片和茎全磷含量存在显著相关关系的高光谱植被指数也不同。基于6种植被指数NDVI、DVI、RVI、EV... 相似文献
3.
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。 相似文献
4.
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,R1 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,R1 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。 相似文献
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玉米叶绿素含量高光谱反演的线性模型研究 总被引：3，自引：0，他引：3
叶绿素含量是衡量植被生长状况的一个重要指标,高光谱数据具有较高的光谱分辨率,利用其光谱信息建立叶绿素含量的关系模型,已成为监测植被长势的一种有效手段。传统叶绿素含量线性回归模型的输入因子是植被特征提取参数,由于高光谱数据波段间的冗余度较高,导致一般的线性模型的反演精度较低。主成分分析可以减少数据的维数,简化网络结构,得出能反映原始信息的综合变量。本文以盆栽玉米为研究对象,利用植被特征和主成分分析方法提取光谱反演参数,根据所提取的参数建立玉米叶片叶绿素含量的一元线性和多元线性回归模型。结果表明,利用绿峰峰值和近红外反射率均值两参数可在一元线性模型中较好地反演玉米叶片叶绿素含量;而利用分波段提取的主成分能够在多元线性回归模型中更好地反演叶绿素含量,反演精度较高。 相似文献
6.
棉花冠层叶片叶绿素含量与高光谱参数的相关性 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】研究棉花冠层叶片叶绿素含量与高光谱参数的相关性,建立叶绿素含量估算模型。【方法】2014年,以鲁棉研28号为研究对象,测定不同施氮水平和生育期棉花冠层叶片叶绿素含量及350~2 500nm光谱反射率,以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶绿素含量为数据源,在分析叶绿素含量与原始高光谱反射率(R)、一阶导数光谱反射率(DR)、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元逐步回归的方法构建了叶绿素含量估算模型,并对从中筛选的6种棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型进行精度对比。【结果】1)棉花冠层叶片叶绿素含量在反射光谱766nm处相关系数达到最大值,相关系数r=0.836;对于一阶导数光谱,叶绿素含量的敏感波段发生在753nm处,r=0.878;2)以9种光谱提取变量与8种植被指数为自变量,建立叶绿素含量的估算模型,筛选出的特征变量为红边面积(SDr)、绿峰与红谷的归一化值((Rg-Rr)/(Rg+Rr))、绿峰幅值(Rg),仅采用8种常用植被指数建立估算模型,筛选出的变量为比值植被指数(RVI);3)所建立的6种模型中以基于一阶导数光谱反射率建立的多元逐步回归估算模型精度最高,均方根误差(RMSE)为1.075,相对误差(RE)为2.22%,相关系数(r)为0.952。【结论】采用原始光谱、一阶导数光谱、光谱提取变量及植被指数均可对棉花叶绿素含量进行监测,其中基于一阶导数光谱的多元逐步回归模型对叶绿素含量的估算效果最优。 相似文献
7.
叶绿素含量是表征粳稻生长状态的重要指标,高光谱遥感技术能够无损、快速的获取粳稻叶片叶绿素含量。本研究利用2015—2017年沈阳农业大学辽中水稻实验站粳稻叶片高光谱数据,并利用主成分分析法(PCA)、典型相关分析法(CCA)、核典型关联分析法(KCCA)3种方法对粳稻叶片高光谱信息降维,选出较优光谱参数作为叶绿素含量反演模型的输入变量。采用支持向量机回归(SVR)、神经网络(NN)、随机森林(RF)、偏最小二乘法(PLSR)四种机器学习算法建立粳稻叶片叶绿素含量反演模型。结果表明,KCCA降维方法对粳稻叶片高光谱降维效果要优于PCA和CCA两种方法。采用KCCA-SVR方法建立的粳稻叶片叶绿素含量反演模型的模型决定系数R2=0.801,RMSE=1.610,建立的粳稻叶绿素含量反演模型精度最高。该模型良好的预测能力为粳稻叶片叶绿素含量反演研究和养分诊断提供了数据支撑和模型参考。 相似文献
8.
利用高光谱技术精确估测植物叶片叶绿素含量,对植物生长趋势和营养状况的监测和管理具有重要意义。本文以紫丁香为研究对象,针对高光谱所含波段数量大、波段间相关性强导致数据中冗余信息增多的现象,通过卷积平滑和二阶微分(SG-SD)处理光谱数据,应用随机蛙跳(RF)算法筛选特征波段,最后结合偏最小二乘(PLSR)和投票回归器(VR)建立了植物叶片叶绿素含量反演模型,并与全波段光谱法和5种经典变量提取方法进行了比较。结果显示,相比于原始光谱数据,SG-SD是一种有效的提高建模精度的光谱预处理方法;相比于全波段光谱和经典变量提取方法,RF算法筛选出的敏感波段建模效果最佳;相比于PLSR模型,VR模型的预测精度和预测稳定性能更优。本文对原始光谱数据进行SG-SD预处理后,对经RF算法筛选出的特征波段建立VR模型,变量数由全波段数204个减少为35个,建模集决定系数0.944 2,验证集决定系数0.951 4,最后利用RF-VR模型结合伪彩图技术得到紫丁香叶片叶绿素分布反演图,为紫丁香叶片养分分布提供更直观的信息表达。结果表明,该方法可为紫丁香叶片营养含量诊断和长势监测提供技术支持。 相似文献
9.
【目的】为实现快速无损地监测水稻叶绿素含量,采用大疆M600 Pro无人机搭载SENOP RIKOLA高光谱仪获取水稻分蘖期冠层高光谱影像。【方法】利用相关性分析筛选出光谱指数的特征波长,构建DSI、RSI、NDSI、MSR、OSAVI和RDVI 6种植被指数,并利用一阶光谱导数计算其红边面积和红边幅值,分析8种光谱参数参与水稻叶绿素含量之间的相关性分析。将这些光谱参数作为CatBoost回归模型的输入变量,分析8种光谱参数对水稻叶绿素含量的估算能力。【结果】基于红边参数的反演模型中红边幅值拟合效果最好,其R2为0.952 4,RSME为0.638 1;基于植被指数的反演模型中OSAVI指数拟合效果最好,其R2为0.941 6,RSME为0.588 5。2种模型均能有效预测水稻叶绿素含量信息,可以作为水稻叶绿素含量监测的依据。【结论】将无人机高光谱遥感影像与机器回归算法相结合,可以实现对水稻冠层叶绿素含量的精准预测,从而对水稻的生长和健康状况进行实时监测,进而实现对水稻的精准施肥和精准灌溉,对水稻的增产增收以及精准农业的发展具有重要意义。 相似文献
10.
叶绿素是作物生长中的重要因素,可用于实时监测作物的生长状况。以常规高油酸油菜品种为材料,采用大田试验研究油菜叶片在不同栽培措施下幼苗期、蕾薹期叶片的光谱响应,通过计算反射光谱及其反射光谱的一阶导数与SPAD值的相关性,结合逐步回归挑选出油菜叶片敏感波段,并计算光谱指数。采用一元线性回归和神经网络建立叶绿素含量估算模型。结果表明,由光谱指数所构建的神经网络叶绿素估算模型,精度评价结果均显示比较高的水平,幼苗期反射率光谱指数构建的模型精度最高,决定系数R2为0807 0,均方根误差（RMSE）为1131 5,蕾薹期一阶导数光谱指数构建的模型精度最高,决定系数R2为 0873 2, 均方根误差（RMSE）为1322 3,在蕾薹期和幼苗期通过构建BP神经网络模型能够较好的对油菜叶绿素进行反演。为利用高光谱技术大范围监测油菜叶绿素含量提供了一定的理论依据。 相似文献
11.
[目的]研究丛枝菌根对黄檗氮素及含氮物质含量的影响。[方法]通过盆栽试验,用丛枝菌根真菌接种黄檗一年生实生苗,研究丛枝菌根对黄檗(Phellodendron amurense Rupr).氮素及含氮物质含量的影响。[结果]黄檗幼苗形成丛枝菌根后,增加了叶片氮素含量,接种G.mosseae的苗木叶片氮素含量比对照提高了1.28~1.60倍,光合能力增强。接种丛枝菌根菌后,显著提高了黄檗叶绿素含量及叶绿素a和b的比值,增强了黄檗光合作用的能力,叶绿素a含量提高了25%以上;同时,增加了植物体内吲哚乙酸的含量,增加比例在1.65~2.41倍之间;增强植物体内硝酸还原酶的活性,增加了可溶性蛋白含量,增加比例在1.67~2.49倍之间,增强了植物氮素代谢能力,促进植物生长,增强植物的次生代谢能力。[结论]该研究结果为丛枝菌根真菌在黄檗上的应用提供了理论依据。 相似文献
12.
两种丛枝菌根真菌对小麦和大豆生长的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
以单子叶植物小麦和双子叶植物大豆为试验材料，分别接种丛枝菌根真菌Glomus mosseae和Glomus versiforme，研究这两种丛枝菌根真菌对小麦和大豆生长的影响。结果表明，接种这两种菌根真菌显著地促进了大豆的生长。丛枝菌根真菌能提高大豆叶绿素含量，进而增加叶片光合速率，提高其生物量，尤其是接种Glomus versiforme,表现更为突出。而两种真菌虽均能侵染小麦，但对其叶绿素含量、光合速率无显著影响，因而生物量增加不明显。说明不同作物对菌根的依赖性不同。 相似文献
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接种丛枝菌根真菌对棉花生长和黄萎病的影响 总被引：3，自引：1，他引：3
研究了接种两种丛枝菌根真菌(Glomus mosseae和Glomus etunicatum)对棉花生长和对黄萎病的影响,并且探讨了丛枝菌根真菌诱导植物抗病性的可能机制.结果表明,接种丛枝菌根真菌后能促进棉花的营养生长,增加叶绿素的含量,促进光合作用的进行;在先接种丛枝菌根真菌然后接种黄萎病原菌的情况下,可以增加棉花根内总酚含量,诱导棉花根内过氧化物酶(POD)的合成,提高POD的活性,明显降低棉花黄萎病的发病率和发病指数.另一方面,当黄萎病原菌侵袭时,丛枝菌根真菌对根的侵染率降低,说明两者之间存在着一定的相互关系.丛枝菌根的形成对于棉花植株产生了多方面的影响,而丛枝菌根真菌诱导植物抗病性的机理是一个关于植物组织结构和生理生化发生变化的复杂过程,与改善植物营养、与病原物竞争光合产物和侵染位点、激活植物防御机制等方面相关. 相似文献
14.
AMF提高刺槐抗旱性的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
用4个菌种(株)回接刺槐后,通过测定其抗旱性生理生化指标,结果表明接种AMF后宿主植物叶绿素含量显著增加,而丙二醛含量、游离脯氨酸和电解质透出率则显著降低,不同菌种提高宿主植物抗旱性的作用不同. 相似文献
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接种菌根真菌的旱作水稻-绿豆间作系统养分利用研究 总被引：5，自引：1，他引：4
【目的】研究接种AMF对旱作水稻-绿豆间作系统作物生长和养分利用的影响。【方法】利用温室盆钵试验接种AMF,测定AMF的侵染率、作物养分含量、绿豆生物固氮能力和土壤养分变化。【结果】在间作接种条件下,接种菌根菌对绿豆的侵染率达到92.28%,而水稻侵染率仅为14.47%,与单作不接种相比,分别提高了11.95%和4.11%;同时也增加了绿豆和水稻的地上部和地下部氮含量,分别是83.72%和64.83%,53.76%和41.29%;绿豆地上部和地下部铁含量分别增加了223.08%和60.19%;生物量最大增加了288.8%;根瘤个数和根瘤重量也有大幅度的增加。间作接种AMF处理绿豆根瘤的氮、磷和铁的含量,比单作不接种处理分别增加了80.14%、69.54%和139.62%。与单作水稻相比,单作绿豆和水稻与绿豆间作可显著提高土壤氮含量;绿豆单作处理或与水稻间作不接菌根真菌处理土壤磷含量没有显著变化,只有间作接菌处理的土壤磷含量显著降低。【结论】在旱作水稻-绿豆间作系统中接种菌根真菌改善了水稻和绿豆植株体内氮、磷和铁的含量;增加了绿豆根瘤个数及其干重,明显促进了绿豆的生长。 相似文献
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为研究丛枝菌根真菌对杜鹃花耐热性的影响,以杜鹃花品种‘笔止’Rhododendron ‘Bi Zhi’为试验材料,利用人工气候法,研究根内球囊霉Glimus intraradices（Gi）,摩西球囊霉Glomus mosseae（Gm）和幼套球囊霉Glomus etunicatum（Ge）等3种丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）在高温胁迫下对杜鹃花幼苗生理生化指标的影响,比较高温胁迫下接种前后杜鹃花叶片解剖结构中栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏海绵组织比的差异,筛选出最佳AMF。结果表明:高温胁迫下,接种AMF不仅延缓了叶片的可溶性糖、可溶性蛋白质、游离脯氨酸和叶绿素质量分数的下降,并且使细胞膜透性和丙二醛摩尔质量分数保持相对较低的水平。此外,接种AMF后杜鹃花叶片解剖结构受损较轻,栅栏海绵组织比明显提高。根据平均隶属函数度对AMF提高杜鹃花的耐热性进行评价,其从强到弱排序为Gi,Gm和Ge,其中接种Gi的效果最为显著。因此,AMF能在一定程度上提高杜鹃花品种‘笔止’的耐热性。 相似文献
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Effect of Inoculation with Arbuscular Mycorrhizal Fungus on Nitrogen and Phosphorus Utilization in Upland Rice-Mungbean Intercropping System 总被引：2，自引：0，他引：2
The effect of arbuscular mycorrhiza fungi （AMF） on plant growth and nutrition utilization in upland rice and mungbean intercropping system was studied. A pot experiment was conducted in the greenhouse and AMF colonization rates of rice and mungbean roots, plant nutrient contents, the ability of nitrogen fixation, and nutrient contents changed in the soil were analyzed. The results were obtained as follows： the rates of AMF colonization of rice and mungbean roots were reached to 14.47 and 92.2% in intercopping system, and increased by 4.11 and 11.95% compared with that of in monocropping; the nirtrogen contents of mungbean and rice were increased by 83.72 and 64.83% in shoots, and 53.76 and 41.29% in roots, respectively, while the contents of iron in shoot and root of mungbean were increased by 223.08 and 60.19%, respectively. In the intercropping system with inoculation of AMF, the biomass of mungbean increased by 288.8%. However, the biomass of rice was not significantly changed among all treatments with or without inoculation of AMF recorded. The number and dry weight of nodules were significantly increased either when mungbean was intercropped with rice or inoculated with AMF. When compared with that of monocropping without AMF inoculation, the contents of nitrogen, phosphorus and iron in nodules of intercropping mungbean with inoculation increased by 80.14, 69.54 and 39.62%, respectively. Additionally, intercropping with AMF inoculation significantly increased soil nitrogen content, but reduced soil phosphorus content. We concluded that upland rice-mungbean intercropping system and inoculation with AMF improved the nutrient uptake, the ability of nitrogen fixation and the growth of mungbean. 相似文献
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丛枝菌根真菌（AMF）在促进植物生长和矿质营养吸收方面发挥重要作用。采用盆栽试验,探索了不同浓度氮处理（0、1、15 mmol NH4NO3）下丛枝菌根真菌对宁夏枸杞生长、光合作用和氮代谢的影响。结果表明,AMF对宁夏枸杞的侵染率随施氮量增加而增加,3种浓度氮处理下AMF侵染率分别为29.32%、43.93%和62.81%。施氮和接种AMF均提高宁夏枸杞叶片叶绿素含量和光合速率,提高根系和叶片全氮含量,提高根系硝酸还原酶活性（NR）及叶片谷氨酰胺合成酶（GS）活性;1 mmol NH4NO3处理能够促进宁夏枸杞生物量累积,提高叶片总叶绿素含量和NR活性;15 mmol NH4NO3处理能够提高宁夏枸杞叶片和根系NH4+含量,提高根系NH4+百分比,降低叶片NO3-百分比。表明AMF能够通过改善氮代谢及提高光合能力,促进宁夏枸杞生长。 相似文献
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AMF与隔根对紫色土上玉米||大豆种间氮竞争的影响 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】旨在探究紫色土上接种丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus,AMF)和不同间作模式对玉米(Zea mays L.)和大豆(Glycine max L.)作物种间相对竞争能力及氮(N)营养竞争比率的影响,为AMF调控菌根作物间的养分资源利用和竞争作用提供科学依据。【方法】论文通过温室内盆栽试验,设置3种不同间作模式(不分隔、尼龙网分隔、塑料布分隔)和不同AMF处理(不接种(NM)、接种Glomus etunicatum(G.e)),分析比较了玉米和大豆植株生长和氮营养状况,量化AMF和间作模式对玉米和大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率的影响。【结果】相同间作条件下,玉米始终具有较强的竞争优势,大豆处于竞争劣势,其中G.e不分隔处理下,玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率最大。无论接种与否,玉米植物氮含量、氮吸收量和根系生物量在3种间作模式下均表现为不分隔模式尼龙网分隔模式塑料布分隔模式,大豆恰恰表现出相反的趋势。与NM处理相比,接种AMF显著提高玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率,其中,不分隔模式下,玉米地上部和根系生物量分别增加20.48%和23.50%,玉米地上部和根系氮吸收量分别提高64.20%和37.60%。对于根际土壤碱解氮而言,G.e-不分隔处理显著提高了玉米和大豆植物对土壤有效氮的吸收,而显著降低了其根际土壤碱解氮含量,减少了土壤碱解氮残留。【结论】不同间作模式下的玉米和大豆竞争能力有所不同,但玉米对氮的竞争能力始终大于大豆,且外源AMF也显著提高了玉米相对大豆的种间竞争能力和氮营养竞争比率。表明AMF在调控间作植物间的资源利用和维持农田作物多样性方面具有重要的生态学意义。 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