应用高光谱数据估算植物物种beta多样性

摘要：

近年来,光谱分析应用于植物多样性的估算引起了全球生物多样性学界的广泛关注.基于光谱异质性假说(SV H),大量案例研究应用光谱指数估算了森林、草原等的植物物种alpha多样性,但是beta多样性的研究尚缺乏.在我国浑善达克沙地中部调查270个直径为0.8 m的植物群落样方,测量植物物种beta多样性,并采集样方高光谱数据(375～1025 nm).中随机抽取样方数据165个作为模型训练数据,105个作为模型验证数据.beta多样性指数选用Bray-Curtis index(BC),S?rensen index(S)和Jaccard index(J).基于物种特征波段,开发了164个高光谱指数估算物种beta多样性指数.采用Pearson相关性分析对开发的高光谱指数进行初步筛选,然后比较不同植物群落盖度和群落复杂性条件下高光谱指数的稳定性,进一步筛选.结果表明,400～1000 nm光谱反射率一阶导数的相似性指数和欧氏距离指数,以及760～800 nm之间的相似性指数,能够较好地估算植物物种beta多样性.其中,物种BC指数与高光谱欧氏距离指数表现最为一致,二者都考虑了物种组成数量的差异,物种S和J指数拟合效果较差.本研究对于促进高光谱应用于植物物种多样性估算具有推进作用.

关键词：高光谱数据、beta多样性、植物多样性、沙地草地、微尺度

所属期刊栏目：40

分类号：TP319(计算技术、计算机技术)

资助基金：北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室开放课题17-KF-18

在线出版日期：2020-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2016-2022