蒙古栎展叶盛期变化的光谱特征及其影响因素研究

摘要：

植物生长状况是反映环境变化的重要指标,在全球环境变化格局下,研究多环境因子及交互作用对植物的影响尤为重要.为探究植物光谱特征响应环境变化,从而探究环境变化对植物生长状况的影响,同时实现遥感对植物的监测,该研究以东北地区优势树种蒙古栎为研究对象,分析研究了不同光周期、温度和氮沉降交互作用引起的蒙古栎展叶盛期冠层光谱反射特征变化.基于大型人工气候室模拟试验,设置3个温度,3个光周期和2个氮沉降交互处理,每个处理4个重复.当蒙古栎进入展叶盛期时,每个处理选择差异较小的三个重复,使用FieldSpec Pro FR 2500型背挂式野外高光谱辐射仪测量光谱反射率.对不同处理的蒙古栎冠层光谱反射率进行分析,选取NDVI(归一化植被指数)、Chl NDI(归一化叶绿素指数)和PRI(光化学反射指数)3个常用的光谱指数作为辅助分析,同时计算一阶导数光谱以得到红边斜率、红边位置、红边面积等参数.不同处理展叶盛期的蒙古栎光谱反射率趋势大体一致,均符合植物特有的光谱反射特征,在350～680 nm范围内有一个小的波峰,680～750 nm反射率显著上升,750 nm后进入反射平台.结果表明:(1)光周期对于蒙古栎冠层的光谱反射率没有明显的影响;(2)增温会减小蒙古栎冠层在350～750 nm波段处的光谱反射率;(3)施氮会导致蒙古栎展叶盛期350～750 nm波段和750～1100 nm波段处的光谱反射率降低;(4)增温和施氮的交互作用会显著减小蒙古栎的光谱反射率;(5)通过一阶导数光谱可清晰地指示植物的红边特征.研究结果可为物候变化的监测与影响因素分析提供理论依据.

关键词：蒙古栎、温度变化、氮素、光周期、光谱反射率

所属期刊栏目：41

分类号：S127(农业物理学)

资助基金：国家重点研发计划项目;国家自然科学基金项目;中国气象科学研究院基本科研业务费专项经费

在线出版日期：2021-09-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2924-2929