【目的】以树木图像为数据源,采用图像理解方法估算幼龄降香黄檀单位质量叶片的全磷含量,为林农在施肥时间与数量方面经营该树种提供参考。【方法】首先提出从图像中分割降香黄檀树木冠层的算法;然后构建用于估计叶片全磷含量的统计模型形式和有效图像参数;最后采用混合模型方法,引入随机效应,建立以图像参数为自变量的植物叶片全磷含量预测模型,实现基于图像的叶片全磷含量预测。【结果】由于森林图像的自然属性,林木分类提取成为图像处理中的难点问题,利用林木前景与背景存在颜色差异这一特性,提出简洁的绿率树冠图像提取方法,通过大量图像测试,获知当绿率取035～042时,能够有效屏蔽背景保留树冠;进一步组合分析图像参数构建养分含量计算模型,确定将标准化灰度值作为指数并用暖距进行调整的二元叶片全磷含量预测模型,该模型能够实现对树冠叶片单位质量全磷含量的较高精度估算;同时,在模型参数估计时引入随机效应,对于各地区土壤条件等存在差异的降香黄檀全磷含量预测表现出较好适应性。【结论】对于与背景存在一定差异的林木图像,绿率是一种很好的树冠图像分割提取方法;在全磷含量预测模型中,双图像参数模型能够有效提高估计精度;对于各地区土壤或环境等存在差异的降香黄檀冠层叶片全磷含量预测,混合效应模型有效融合差异到一个模型中,表现出强大的适应性。

【目的】以海南省特有树种降香黄檀为研究对象,提出1种基于植被指数和多光谱纹理特征的叶片全铁含量(TIC)预测方法,为珍贵树种重金属营养诊断提供参考。【方法】分别设计4种梯度(CK、F1、F2、F3)的铁胁迫试验,胁迫结束后摘取叶片并获取多光谱图像,计算叶片图像的植被指数(VIs)及纹理特征(包括纹理特征均值TFMV和纹理特征方差TFV),分析其与TIC之间的关系。通过显著性检验筛选出与TIC在0. 05和0. 01水平上显著相关的变量,再使用相关性分析法(CA)、主成分分析法(PCA)、平均影响值法(MIV)和遗传算法(GA)进行二次筛选,将筛选结果作为粒子群优化-反向反馈神经网络(PSO-BPNN)的输入变量,分析比较预测结果。【结果】1)在CK～F2梯度区间内,树高、冠幅和地茎的生长量随着施铁含量的增加而增加,而在F3梯度下,树高、冠幅生长量降低,地茎生长量出现大幅度上升; 2)随着叶片TIC的上升,B波段呈先下降后上升趋势;G波段则与B波段相反; R波段先下降后上升,之后基本保持稳定; RE和NIR波段则一直呈上升趋势; 3)大部分VI与TIC在0. 01和0. 05水平上相关,TFMV和TFV也可以反映叶片TIC,但TFV在相关水平和相关个数方面均优于TFMV。从波段角度分析,RE和NIR波段在植被指数和纹理特征方面与TIC的相关性均优于其他波段; 4)使用不同筛选方法得到的预测结果不同,其中CA与GA得到的评价指标最佳且相似,但GA在150～300mg·kg~(-1)区间得到的预测结果偏低,不适用于田间施肥指导。5)仅使用植被指数得到的预测结果较差,加入纹理特征后很明显的提高了拟合优度及预测精度,纹理特征方差对模型精度的影响更大,说明叶片纹理的离散程度可以较好的作为预测全铁含量的辅助信息。【结论】F1和F2梯度的施肥量可以促进降香黄檀植株生长及生物量累计。最佳叶片全铁含量为150～300 mg·kg~(-1)。除植被指数外,MPV作为辅助因素可以提高模型的拟合优度及预测精度,同时,CA-PSO-BPNN方法可以有效的运用于田间施肥指导,为珍贵树种重金属含量监测提供较为准确的预测。

【目的】檀香是一种典型珍贵树种,在幼龄期时,不合理的田间施肥会影响其正常生长,降低存活率。因此,本文提出了一种基于可见光-近红外图像的幼龄檀香全磷营养诊断方法,为实时监测珍贵树种生长状态及养分需求提供参考。【方法】通过将野外获取的檀香图像转换到HSI颜色空间,提取S和I通道,利用二者在使用Otsu分割后产生的优势互补,并结合形态学运算,从复杂背景中提取出檀香。计算出形状、纹理和光谱及植被指数特征后,分别使用显著性分析(ST)和平均影响值(MIV)方法进行变量筛选,并使用遗传算法(GA)初始化BP神经网络的权值和阈值,最终得到预测结果。【结果】(1)复杂背景下的檀香分割中,S通道和I通道相结合可以将大部分背景(天空、土壤、其他绿色植物)与目标檀香分割开,同时结合7×7中值滤波、形态学运算和超G因子,将其他毛刺去除。与常用的支持向量机相比,本文提出的分割算法结果更接近于目视解译,像素数和颜色误差更小。(2)对不同施磷水平下各特征进行分析发现,适当增加施磷量有利于促进叶绿素的形成,使得纹理更均匀清晰,加快叶片生长;当过量时则会破坏叶绿体,造成叶片组织出现变化,导致叶片黄化,叶片出现网状脉纹,增加了纹理复杂程度。(3) ST与MIV筛选出的变量差异较大,通过GA-BPNN训练结果可知,MIV方法筛选出的变量对全磷含量的影响更大,预测集得到的决定系数达到0. 801,平均残差为0. 032 g/kg,均方根误差为0. 666 g/kg。【结论】通过处理可见光-近红外图像,实现了幼龄檀香的全磷含量诊断,有效提高了磷肥利用率,同时也可以减小过量施肥引起的地下水污染等生态问题。

【目的】研究比较不同产地降香黄檀的抗寒性,为降香黄檀跨区域引种提供技术支持及科学参考。【方法】以生长于海南尖峰岭、海南儋州、福建仙游和福建福州等8个产地的降香黄檀幼苗为试验材料,以常温(20℃)为对照,低温处理梯度分别为4、0、-3、-6和-9℃,测定及分析其相对电导率和半致死温度(LT50)以及叶片中游离脯氨酸、可溶性糖和丙二醛(MDA)的含量。【结果】产自福建福州的降香黄檀低温半致死温度(LT50)最低,为-7.842℃,海南儋州的降香黄檀LT50最高,为0.127℃。降香黄檀降温过程中叶片相对电导率随温度的降低呈上升趋势,脯氨酸和可溶性糖含量先上升后下降,丙二醛含量呈上升趋势。【结论】8个产地降香黄檀耐寒性强弱顺序依次为福建福州>广西桂林>福建仙游>海南尖峰岭>广东普宁>广东肇庆>广西凭祥>海南儋州。

本文重点论述丘陵立地条件下 ,1、2代杉木幼龄林高生长、当年高生长、胸径生长与叶片中营养元素N、P、K、Ca、Mg、Cu、Mn、Zn、Fe含量的相关关系 ,进而从林木营养这个角度 ,为提高林木产量、防治地力衰退提供可靠的科学依据。研究结果表明 :2代杉木幼龄林生长与N、P、Mg、Cu、Mn、Fe含量呈密切的正相关。 1代杉木幼龄林生长虽与P、Mg、Cu、Mn、Fe含量呈正相关 ,但复相关系数数值偏低。也就是说土壤养分含量尚没有明显影响 1代杉木幼龄林正常生长

以珍贵树种降香黄檀幼苗为材料进行试验,选用椰糠、泥炭土、黄心土为基料,采用正交试验设计L9(33),研究不同基质配比对降香黄檀幼苗生长生理特性及土壤环境质量变化的影响,筛选出适宜降香黄檀幼苗栽培的基质配比。结果表明:不同轻基质配比对降香黄檀幼苗除温度没有显著性差异外,胸径、株高、叶绿素、氮素、水分、湿度和电导率均有显著性差异。不同水平的椰槺对株高有极显著性差异,除氮素和水份有显著性差异,其他指标未达到显著水平;不同水平的泥炭土对湿度、电导率有极显著性差异,对植株生理指标影响效果亦较好;不同水平的黄心土除对株高、氮素、电导率、温度的影响不显著外,其他各项指标均达到极显著性差异。综合评定结果显示:...

【目的】探究遮荫对降香黄檀容器育苗生长发育和形态生理的影响，为林木育苗的光环境控制条件提供一定的理论依据。【方法】以当年生降香黄檀幼苗为试验材料，设遮荫程度０（Ｔ＿０）、４０％（Ｔ＿１）、６０％（Ｔ＿２）、８０％（Ｔ＿３）、９５％（Ｔ＿４）５个处理，用不同遮荫程度处理４个月后，每隔１５天监测降香黄檀幼苗的地径、苗高、叶片数等生长指标，观察其生长进程；并于试验处理结束后测量降香黄檀幼苗的生物量、比叶质量、叶绿素含量（Ｃｈｌ）、净光合速率（Ｐｎ）、胞间二氧化碳浓度（Ｃｉ）、气孔导度（Ｇｓ）、蒸腾系数（Ｔｒ）等。【结果】随着遮荫程度的增加，处理时间的延长，降香黄檀幼苗的苗高、地径逐渐降低，生长越来越．．．

对海南省澄迈林场的降香黄檀人工林展开病害调查，探讨营林措施对降香黄檀的叶部病害发生的影响。通过采用单因素方差分析和相关分析，结果表明：管理措施对降香黄檀的病害发生的影响达到极显著水平（Ｆ＝４１．６５４，Ｐ＝０．０００；Ｆ＝３１．５０９，Ｐ＝０．００１）。精细管理的林分的病害发生显著低于其他的管理方式的样地。孤立林分的发病率和病情指数都显著低于纯林、混交、套种等栽培模式。不同混交模式间发病率和病情指数存在显著的差异（Ｆ＝２４．３５８，Ｐ＝０．０００；Ｆ＝１３．１４５，Ｐ＝０．０００），其中，降香黄檀和檀香的混交林的发病率和病情指数最低。

【目的】探讨降香黄檀扦插生根过程中的相关理化特征,为降香黄檀扦插繁殖技术提供支持和理论指导。【方法】选取降香黄檀1年生枝条进行扦插,测定插穗不定根形成过程中营养物质、植物激素和相关氧化酶活性的含量变化。【结果】1)可溶性糖和淀粉含量呈"下降—上升—下降"的变化趋势;可溶性蛋白含量一直下降。2)IAA含量呈一直下降的变化趋势;GA3含量在扦插12 d前后变化明显,呈现由低到高的变化趋势;CTKs、ZR和ABA含量出现了1个谷值和1个峰值。IAA/ABA、ZR/ABA值呈"上升—下降—上升"的趋势;ZR/IAA值呈下降—上升趋势;GA3/IAA值变化趋势较为平缓。3)降香黄檀扦插生根与相关酶活性密切相关,其中,SOD、PPO和POD活性在扦插生根过程中呈一直下降的趋势;IAAO活性则呈"下降—上升"的变化趋势。【结论】降香黄檀扦插生根是一个消耗大量营养物质的生理学过程,较高水平的营养物质有利于不定根的产生;较高的IAAO活性能够氧化较多的IAA,较低的IAA和ZR以及较高的ABA水平共同调控着降香黄檀不定根的诱导过程;SOD和POD保护酶的活性一直下降的趋势,表明1年生插穗对环境适应较快,扦插后产生的活性氧等物质较少,更有利于生根。

采用正交设计设置氮、磷、钾3因素4水平的施肥试验,研究氮、磷、钾配比施肥对降香黄檀Dalbergiaodorifera苗木生长及生理的影响。结果表明:①不同的氮、磷、钾配施处理对降香黄檀苗木各项生长生理指标均有显著影响。在9种配施组合处理中,氮0.45 g.盆-1、磷0.30 g.盆-1(N2P3K1)处理可以促进降香黄檀苗木的高、径生长和生物量的积累;N2P3K1和氮1.80 g.盆-1、磷0.15 g.盆-1(N3P2K1)处理有利于降香黄檀苗木叶绿素质量分数的提高;N2P3K1和氮0.45 g.盆-1、磷0.15 g.盆-1、钾0.60 g.盆-1(N2P2K3)处理有利于可溶性糖质量分...

【目的】香榧是我国特有的珍稀干果和木本油料树种,阐明不同林龄对香榧Torreya grandis叶片和土壤碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量的影响,可为林地土壤养分管理提供科学依据。【方法】在浙江省杭州市2、5、7、12年生的香榧幼龄林内分别设置4个样地,调查地径、株高,采用全收获法测定标准株生长量,采集标准株叶片和0～10、10～30 cm土壤层分析样品,测定C、N、P质量分数,并计算其化学计量比。【结果】1)不同林龄香榧叶片C质量分数相对稳定,平均值为482.83 g·kg-1;随着林龄的增大,香榧叶片N质量分数和N/P降低,且2年生香榧显著高于7、12年生(P <0.05)。【结论】香榧幼龄林的生长主要受到N的限制,可适当增施N肥,提高香榧人工林的生产力。

【目的】为了揭示降香黄檀主要叶部病害的发生机制,本研究从群落结构角度来探讨降香黄檀人工林病害发生情况与各影响因素间的关系,旨在为降香黄檀人工林叶部病害的防治提供理论依据。【方法】基于海南全岛范围内降香黄檀人工林叶部病害发生和人工林分布情况,设置41个人工林样地,采用踏查和标准地调查相结合的方法对病害进行调查。选择树高、地径、林龄、密度、郁闭度、草本盖度、草本高度、冠幅8个群落结构因子作为调查指标,采用逐步回归的方法,筛选出影响降香黄檀叶部病害发病最显著的因子。在此基础上,采用单因素方差分析、双因素方差分析、相关性分析、多重比较等方法进一步分析显著因子与叶部病害之间的关系。【结果】回归分析结果表...

【目的】比较香榧不同叶龄叶片光响应、二氧化碳(CO2)响应、比叶质量(SLW)、叶绿素(Chl)含量、叶片氮含量等的差异,探讨不同叶龄、不同叶位叶片之间的光合特性与氮含量及分配的关系,为进一步提高其丰产栽培技术提供理论依据。【方法】在自然林地条件下,以20年香榧顶枝(A)、侧枝(S)上的当年生(C)叶片、1年生叶片(C+1)和2年生(C+2)叶片为研究对象,测定不同叶位的不同叶龄香榧叶片的光响应曲线、CO2响应曲线、Chl含量、叶氮含量的变化。【结果】随着叶龄的增加,香榧叶片的光饱和点(LSP)、最大光合作用速率(Pmax)均呈降低趋势,Chl含量、以干质量为基础的叶氮含量(NM)、分配到羧化...

【目的】探讨采用光谱分析手段估测果树N、P、K营养元素含量的精度及应用潜力。【方法】首先,对果树鲜叶的光谱反射率(Rλ)以及叶片全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量进行测定,并对各种元素含量与Rλ及其多种变式数据(1/Rλl、g(1/Rλ)、d1Rλ、d2Rλ、d1[lg(1/Rλ)]、d2[lg(1/Rλ)]l、g(1/BNC)、f′(Rλ)、Dn)的相关性进行分析,找出与每种元素含量相关性最强的光谱数据形式;其次,采用逐步回归法,对每种元素含量和与其相关性最强的光谱数据形式进行回归分析,得到入选波长;最后,利用入选的波长,进行基于最小误差平方和的偏最小二乘回归建模。【结果】叶片TN...

【目的】讨论不同产区木荷种源在NH4+-N或NO3--N沉降下的生长表现和响应差异,揭示不同形态氮素对木荷生长发育的影响,为在大气氮沉降环境背景下,选育营养高效利用的木荷速生优质新品种提供理论依据。【方法】以木荷北缘种源区-浙江杭州种源、中部种源区-福建建瓯种源和中部靠南边缘种源区-江西信丰种源3个有代表性的木荷种源作为试验材料,模拟不同形态氮沉降(NH4+和NO3-)增加对不同土壤磷素处理下木荷幼苗生长和叶片氮、磷元素含量的影响。盆栽试验设置土壤低磷(1.1 mg·kg-1)处理和高磷(25 mg·kg-1)对照,以人为喷施NH4Cl和Na NO3溶液进行氮沉降模拟,分别设置3个氮沉降量水平...