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近年快速发展起来的日光诱导叶绿素荧光(solar-induced chlorophyll fluorescence, SIF)可直接量化植被的实际光合作用，为实现大面积农作物及时有效监测提供新的手段，在农业监测领域中具有非常重要的应用价值和广阔的应用前景。因此，本文分析近年来卫星SIF遥感的发展趋势，从理论上解释遥感信息中提取SIF的难度，总结叶绿素荧光远程检测原理及多重影响因素；对比分析基于辐射传输方程的算法、简化的物理模型算法和数据驱动算法3种反演方法的优缺点，系统梳理卫星SIF产品及其反演方法；从响应敏感性和监测机理方面探讨SIF遥感在监测作物环境胁迫和生产力与产量评估应用中的主要方法与最新技术。由于当前用于SIF反演的卫星传感器均不是专门进行荧光探测，SIF产品具有空间不连续、时空分辨率较低等缺点，在卫星SIF数据反演方法、作物胁迫监测、SIF与GPP机理联系、SIF数据同化等方面仍有较多待解决的问题。今后需继续深入研究SIF遥感的作物环境胁迫响应机理与生产力估算方法，进一步集成荧光、热红外、微波等多源遥感，进而大幅度提高农业监测能力，以保障国家农业安全生产，为SIF遥感深入应... 相似文献
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作物环境胁迫高光谱遥感监测研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
作物环境胁迫频发不仅严重影响区域粮食生产和生态安全,还威胁社会经济稳定和可持续发展,高光谱遥感可实时、准确监测作物环境胁迫,与传统监测方法相比具有较大优势。首先阐述了高光谱遥感监测作物环境胁迫的理论基础,重点从基于光谱响应特征的直接监测、基于农学参数和生理信息反演的间接监测两方面,概述了高光谱遥感在监测作物病虫害、水分胁迫方面的研究进展。在此基础上,提出了目前该技术在作物环境胁迫监测应用领域的不足,如光谱响应特征的专属性认识不足、反演模型的精度及普适性较低、数据使用受到限制等,并讨论了高光谱遥感在作物环境胁迫监测方面的发展方向,旨在为农作物环境胁迫监测及预警提供参考。 相似文献
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利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情研究 总被引：1，自引：0，他引：1
[目的]更好地利用MODIS数据监测大面积土壤水分与农作物旱情。[方法]在叙述MODIS传感器优点的基础上,介绍了几种MODIS数据监测土壤水分与农作物旱情的方法,讨论了土壤水分遥感监测中存在的问题和发展趋势。[结果]热惯量法适用于裸露的土壤或作物前期生长的地区土壤水分监测,温度植被干旱指数法(TVDI)适用于植被覆盖度比较大地区的土壤水分监测,光谱法使用MODIS数据进行大面积、多时相土壤湿度监测是可行的,该方法从叶片光合作用和冠层温度两个方面研究了作物对水分胁迫的响应。[结论]必须加强土壤水文模型和遥感模型、遥感反演方法和数字土壤工程的研究。 相似文献
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干旱区水资源短缺是影响植物生长发育及分布的主要因素,也限制了园林植物在景观中的应用.文章从干旱胁迫下植物根系、叶片等形态结构及植物光合作用、渗透调节等生理生化2个方面综述了干旱区园林植物对干旱胁迫的响应机理,并提出未来抗旱机理的研究方向. 相似文献
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【目的】呼伦贝尔地区降水量少,年际和年内分布不均,灌溉条件不发达,干旱对当地农业和畜牧业生产造成了严重影响,结合干旱监模型与荧光数据可对呼伦贝尔干旱情况进行有效监测。【方法】文章使用MODIS归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)产品,建立Ts-NDVI特征空间,计算温度植被干旱指数(TVDI),同时结合GOME-2 L2级荧光产品,综合分析评价2017—2018年呼伦贝尔地区干旱时空变化特征。【结果】该文建立的干旱指数模型能有效监测呼伦贝尔市干旱状况,干旱等级划分结果表明,2017—2018年呼伦贝尔地区存在不同程度的干旱问题,此模型在该研究区干旱监测上具有很好的适用性;通过SIF与NDVI的变化过程对比分析发现,SIF对水分胁迫等植被生理变化比较敏感,SIF较NDVI而言,能更有效地反映植物受胁迫状况。【结论】通过MODIS产品与GOME-2 L2荧光产品相结合,可以更准确地监测分析该研究区内的干旱时空动态变化,为呼伦贝尔市的旱情监测提供重要参考。 相似文献
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在水产养殖中,环境胁迫已经成为影响鱼类免疫能力的重要因素.从不同方面分析了环境胁迫对鱼类免疫防御能力的影响,并简述了其机制及研究此项工作的意义. 相似文献
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【目的】太阳诱导叶绿素荧光(SIF)是一种新型的植被参数,可用于监测植物光合作用状态和评估总初级生产力。利用模拟数据对比分析常用SIF反演方法的精度,为野外测量仪器SIF反演方法的选择提供理论基础。【方法】选择SCOPE模型模拟了不同生化理化参数下的模拟数据,并以该数据为基础生成不同光谱分辨率(SR)和不同信噪比(SNR)下的模拟数据集。选择4种常用SIF反演方法进行SIF反演:夫琅禾费暗线法(FLD),3FLD、iFLD和光谱拟合法(SFM)。【结果】基于模拟数据的反演结果表明SFM和i FLD方法能够获得更准确的SIF,其均方根误差(RMSE)分别为0.1142 W/m~2/μm/sr和0.1114 W/m~2/μm/sr;3FLD法亦能取得较准确的SIF结果,其RMSE为0.2014 W/m~2/μm/sr;而FLD法的精度较差,其RMSE大于0.5 W/m~2/μm/sr。在高SR和SNR条件下,SFM和iFLD法明显优于3FLD和FLD法,但随着SR和SNR的降低,4种反演方法的精度也随之降低,其中iFLD法受SNR影响最为明显。【结论】利用SFM和iFLD方法能够得到更准确的SIF反演结果,且随着仪器SR和SNR的提高其反演精度也随着提高,但iFLD方法易受SNR的影响。因此,对于光谱分辨率优于1 nm的测量仪器应优先选择SFM方法来反演SIF。 相似文献
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植物的光合作用是植物生理生态上最为重要的一个机制.本文简述了植物光合作用的概念,并且通过不同胁迫条件下测定光合作用中的各项数据,来验证胁迫环境对植物光合作用的影响.不同研究证明,胁迫环境确实对植物的光合作用有着不同的影响,主要为气孔因素或细胞内部调控机制受损. 相似文献
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植被光谱遥感是地表植被地学过程对地观测的强有力工具.本文概述了植被光谱遥感在植被信息提取、植物长势监测和估产以及估算植物光合有效辐射和初级生产力等方面的应用及研究现状,特别关注了高光谱遥感及其与近年逐步兴起的多角度遥感结合,更精确地反演植被参数等方面的发展状况.并讨论了今后植被光谱遥感应用发展的方向和研究领域. 相似文献
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逆境胁迫下植物抗氧化酶系统响应研究进展 总被引：12，自引：1，他引：11
抗氧化酶系统被认为是植物遭受环境胁迫时重要的防御体系.研究逆境胁迫下抗氧化酶系统的响应,是揭示植物抗逆机理的重要环节.本文对国内外近年来植物抗氧化酶系统在逆境胁迫下的响应研究资料进行了收集、概括和整理,内容涉及干旱胁迫、盐胁迫、酸胁迫等,并分析了最新、前沿研究报道及目前尚未解决的问题,旨在为逆境胁迫下抗氧化酶系统响应的相关研究提供一定的帮助. 相似文献
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《青海农技推广》2021,(3)
逆境胁迫是指对植物施加有害影响的环境因子,是目前造成植物减产、品质下降的主要影响因素。植物在遭受逆境胁迫后施加外源物质可显著提升植物对逆境胁迫的抵抗能力。目前,植物遭受逆境胁迫后常用的外源干预物质主要有植物生长调节剂、有机物、无机物和金属离子等,国内外针对植物面临逆境胁迫下利用不同的外源物质对其进行缓解及调控的研究主要集中在生理生化、活性氧、代谢酶、基因变化等细胞和分子水平,针对外源物质对逆境胁迫下植物生长发育的影响机制尚不明确。本文对此进行了综述并提出了今后利用外源物质研究植物抗逆的方向,为后续深入探索外源物质干预对植物应对逆境胁迫的反应机制,从而为改善植物的生长提高植物的产量和品质提供科学依据。 相似文献
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重金属是一类非降解且富集性较强的常见水体污染物,被鱼类摄取后可在脑组织、肾脏和肝脏等器官中富集,并对鱼类产生分子、生理生化等毒性作用,影响其生长发育、繁殖和代谢,甚至引起死亡。文章从重金属进入鱼体内的途径、重金属在鱼体内的富集情况、重金属对鱼类的毒性作用及其作用机制等方面综述了重金属胁迫对鱼类的影响,并提出今后应加强重金属胁迫对鱼类毒害作用机制的系统深入研究,探讨不同重金属对鱼类的联合毒性作用方式,确定重金属暴露浓度与响应指标间的剂量—效应关系及其影响因素,研究重金属胁迫下鱼类氧化胁迫发生的信号调控机制,同时加强环境重金属污染的早期预警生物标志物研究,将重金属对鱼类毒性的研究与水质监测及在线预警相结合,进行预警鱼类的筛选与驯化及鱼类生物学灵敏性信号指标选择等,为渔业环境监测及鱼类健康养殖提供科学依据。 相似文献
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补偿生长是动物的一种生理生态适应性行为,也是评价其种群进化及环境适应能力的重要标准.文章通过对非营养胁迫后鱼类补偿生长的相关研究进行综述,分析其应用前景及存在的主要问题,发现当前的鱼类补偿生长研究仅局限于某一生态因子,缺少多生态因子协同作用或环境胁迫与营养胁迫协同作用方面的研究,且有关鱼类生物能量学机制尚不明确;过于注重对鱼类生长特性影响的研究,而忽视对水环境的生态保护效应.因此,今后应加强开展多因素协同作用诱导的补偿生长研究,从生物能量学角度出发,深入了解鱼类补偿生长效应的作用机制;同时针对工厂化水产养殖模式的特点,研究水体环境因子调控在鱼类补偿生长过程中引起的相关效应及机制,进一步强化工厂化养殖模式的优势,从而推进我国工厂化水产养殖模式的推广应用. 相似文献
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高温胁迫是制约我国番茄产量的主要因素之一,而光合作用是番茄产量形成的基础.因此,研究高温胁迫对光合作用的影响及缓解机制,对提高番茄产量和品质有重要意义.概述了高温对番茄光合系统的气孔、光合色素、光反应和暗反应的影响.分别从自身保护机制、外源物质和环境因子的调节作用,阐述了番茄高温胁迫缓解机制的研究进展.在此基础上,提出... 相似文献
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综述国内外研究臭氧胁迫对农作物影响的田间暴露系统法和自然大气条件下田间小区法的优缺点,介绍了试验使用的开顶式气室的结构,臭氧发生和监测的仪器,试验设置方法,并指出我国同类试验中的不足. 相似文献
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植被高光谱感的应用研究综述 总被引：4，自引：0，他引：4
植被高光谱遥感以其显著的特点已经成为连接遥感数据处理、地面测量、光谱模型和应用的强有力的工具.本文概述了植被高光谱遥感数据的处理方法和高光谱分析的算法以及它在植被参数估算与分析、植被长势监测、估产及生物量估算等领域的应用现状,特别是与近年逐步兴起的多角度遥感结合在建立与完善双向反射模型,更精确地反演植被参数等方面的发展状况.并讨论了进一步充分利用植被高光谱遥感数据,加速遥感定量化进程的一些途径. 相似文献