10.11975/j.issn.1002-6819.2020.11.019
不同施氮水平下棉花叶片最大羧化速率的高光谱估测
植物叶片最大羧化速率(Maximum Carboxylation Rate,Vcmax)是表征植被光合能力的重要参数之一,研究叶片Vcmax对氮素的响应对预测植被光合作用和未来植被生产力具有重要意义.该研究以国欣棉9号为试验材料,设置4个施氮水平,测定棉花不同生育时期叶片生理参数和叶片反射光谱,探究Vcmax与生理参数及光谱指数的关系,建立叶片Vcmax最优反演模型.结果显示,棉花叶片Vcmax在苗期至蕾期不受施氮水平的影响,随着生育进程的推进,氮素逐渐成为影响叶片Vcmax高低的主要因素之一.此外,叶片Vcmax与含氮量的相关程度最高,远高于叶片Vcmax与叶绿素、比叶重的关系.对叶片Vcmax与光谱指数进行回归分析发现,由蓝光和红边波段组合的光谱指数能较好的预测叶片Vcmax,其中表现最好的为归一化差值植被指数(Normalized Difference Vegetation Index,NDVI697,445)和比值植被指数(Ratio Vegetation Index,RVI445,694),决定系数(R2)均大于0.75.最后,以生理参数和光谱指数为基础,采用一般线性回归和多元逐步回归构建棉花叶片Vcmax估算模型,结果表明,由RVI445,694、光化学植被指数(Photochemical Vegetation Index,PRI)、修正型归一化差值植被指数(Modified Normalized Difference Vegetation Index,mND705)所构建的多元逐步回归模型精度最高(R2=0.809,RMSE=16.93μmol/(m2·s)),叶片含氮量和叶绿素所构建的多元逐步回归模型次之(R2=0.801,RMSE=17.01μmol/(m2·s)),高于其他单变量线性回归模型.研究表明,利用高光谱指数可以有效地估测棉花叶片最大羧化速率,结果可为叶片Vcmax准确反演和评估光合能力提供支撑.
棉花、模型、最大羧化速率、高光谱、植被指数
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S184(农业生物学)
河北省自然科学基金;国家自然科学基金;河北省现代农业产业技术体系
2020-07-23(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
共8页
166-173