【目的】比叶面积(SLA)是植物关键的功能性状,受气候及系统发育影响且与叶片元素含量关系密切,探讨SLA和这些因子的关系,能够反映植物环境适应及资源收支的策略。同时,乔木、灌木是两种不同生活型植物,研究相关的适应策略是否存在差异。【方法】对长白山海拔梯度上森林样地内常见乔木和林下灌木进行比较,利用DNA条形码序列建立了系统发育树。分析了SLA与叶片元素含量、气候因子和系统发育间的关系,并研究了SLA与叶片元素含量关系及这类关系所受气候和系统发育的影响在乔、灌木间的差异。【结果】(1)乔木、灌木SLA均与年降水负相关,与温度条件(最冷月均温、潜在蒸散量)正相关。和灌木相比,乔木SLA受系统发育的影响更大。(2)乔木、灌木SLA均与TN(全氮)、TP(全磷)含量正相关,与TC(全碳)含量负相关;乔木、灌木SLA和TN、TP间关系的斜率差异显著,和TC间关系的斜率差异不显著。(3)系统发育影响乔木、灌木SLA与TN、TC间关系的斜率;气候因子影响乔木、灌木SLA与TC间关系的斜率,这两类因子也影响灌木SLA和TP关系的斜率;但乔木SLA和TP关系的斜率不受上述因子影响。【结论】乔木、灌木SLA对环境的适应及资源收支的策略基本相似,但SLA和TP间关系的影响因子在乔木和灌木中存在一定差异。相对于乔木,林下灌木有趋同进化趋势、SLA普遍较高且对气候更敏感,可能会在叶片内存储更多的磷来满足生存的需要。

叶面积指数(LAI)是一个重要的生物结构参数,但是大范围叶面积指数的获取比较困难。当前遥感技术为大范围叶面积指数的测量提供了条件,但遥感得到的叶面积指数需要进一步的地面验证。因此实地叶面积指数的获取具有重要意义。叶面积指数实地测量方法包括直接测量方法和间接光学测量方法,由于直接测量方法具有局限性,而光学测量方法中集聚效应又很重要,该研究采用了考虑集聚效应的光学测量方法,通过观测和计算,长白山自然保护区主要植被类型的叶面积指数分别是:红松阔叶林7 7,云冷杉林6 6,阔叶林3 9,岳桦林3 4。在测量结果的基础上,分析了不同植被类型的叶面积指数的分布情况。通过对实际叶面积指数和有效叶面积指数的比...

【目的】研究快速、准确、宏观获取不同森林类型有效叶面积指数（LAI_e）的方法，探讨其空间分布规律，为中小尺度森林LAI_e遥感产品的开发提供新思路，为林业精细化监测和森林生态系统碳水循环模拟提供科学可靠的技术手段。【方法】以长白山为研究区，基于Sentinel-2A多光谱影像，运用三维卷积神经网络提取研究区4种针叶林型（长白落叶松、樟子松、红松和红皮云杉）的空间分布；采用区分林型和全样本2种方案，分析样地实测LAI_e与7种植被指数（增强植被指数、反红边叶绿素指数、改进简单植被指数、归一化水体指数、归一化植被指数、土壤调节植被指数、简单植被指数）的相关关系；利用各林型对应的最优植被指数，构建区分林型和全样本LAI_e与植被指数的回归模型，并基于验证样本数据对比区分林型模型、全样本模型和PROSAIL模型在LAI_e反演中的精度表现；结合地理因子分析4种针叶林型LAI_e空间格局及变化规律。【结果】所有样本组中7种植被指数与相对的LAI_e均存在极显著相关关系（P<0.01），除增强植被指数（EVI）与红松LAI_e、简单植被指数（SR）与红皮云杉LAI_e外，相关系数均大于0.6，但组间LAI_e与不同植被指数相关性具有较大差异；红松、长白落叶松和樟子松LAI_e与反红边叶绿素指数（IRECI）相关性最高，红皮云杉、红松LAI_e分别与EVI、改进简单植被指数（MSR）相关性最高；4种不同林型模型比全样本模型的R2提高12.7%以上，RMSE降低34.5%；研究区内4种林型LAI_e范围在0.37～5.86之间，平均LAI_e由高至低依次为红松、长白落叶松、樟子松、红皮云杉。红松对海拔、坡度、坡向的变化最为敏感，红皮云杉、樟子松次之，长白落叶松最小。【结论】不同林型LAI_e与遥感植被指数的相关程度存在明显差异，区分林型构建回归模型能够提高LAI_e反演精度；区分林型后拟合的线性模型精度整体较PROSAIL模型和全样本模型更高，但LAI_e高值区域没有PROSAIL模型表现稳定；4种针叶林型LAI_e对地理因子变化的反应差异较大。本研究可为精细区分森林类型的中小尺度针叶林LAI_e遥感反演研究提供参考。

比叶面积(SLA)和叶干物质含量(LDMC)综合反应了植物利用资源的能力,是植物适应环境所体现出的关键叶性状。为深入了解SLA和LDMC沿冠层高度的垂直变化规律,该文对云南省永仁县万马乡2株云南松(树高14.4m,树龄29年;树高30.2m,树龄138年)不同冠层高度叶片SLA和LDMC进行调查研究,分析了不同年龄树木、不同叶龄SLA和LDMC的差异,初步探讨了SLA和LDMC在云南松冠层中的垂直空间分布。结果表明:①对于SLA,29年生云南松当年叶和1年叶比138年生云南松分别高27.66%和16.71%;对于LDMC,138年生比29年生分别高14.67%和5.10%;②SLA与LDMC成...

Ｂｅｔａ多样性是生物多样性的重要组成部分，对于研究生物多样性的形成机制具有重要意义。基于物种进化历史和功能性状的系统发育和功能性状Ｂｅｔａ多样性的研究，能够从不同的角度反映群落格局形成的生态学过程。本文以长白山阔叶红松林４０ ｈｍ２样地中４５种木本植物（ＤＢｈ≥１ ｃｍ）为研究对象，采集了最大树高、叶面积、比叶面积和叶氮含量４种功能性状，采用ＳｒｅｎＳｅｎ指数衡量功能性状与系统发育Ｂｅｔａ多样性在不同空间尺度（半径为１０、２０、２５、５０和７５ ｍ）的变化趋势，并通过比较系统发育和功能性状Ｂｅｔａ多样性格局与零模型的差异，进而推断潜在的生态过程。研究表明：１）长白山阔叶红松林系统发育和功能性．．．

[目的]以吉林省汪清林业局金沟岭林场40株10～40年生长白落叶松的健康针叶为研究对象,建立叶面积回归模型并估计其比叶面积。[方法]通过WinSEEDLE种子和针叶图像分析系统获取长白落叶松50束共150针的针叶面积、长度、宽度以及周长,再分别烘干至恒质量获得叶片干质量。建立以叶长L、叶宽W、叶周长P和叶片干质量X为自变量,叶面积LA为因变量的一元、二元和三元线性、指数和幂函数回归模型,并用平均误差、总体相对误差、平均系统误差、平均预估误差和均方根误差等统计量来评价模型误差和拟合优度。采用算术平均法、比估计法和最小二乘法计算比叶面积,并对3种方法的方差进行比较,获取最优估算值。[结果]一元、二元和三元模型均以指数函数最佳,模型分别为LA=5.929 e~(1.313W)(R~2=0.858),LA=6.194 e~((0.023L+0.637W))(R~2=0.936)和LA=6.445 e~((0.021L+0.598W+18.067X))(R~2=0.941)。[结论]算术平均法获取的比叶面积的精度最高,该方法得到的长白落叶松的比叶面积为8.026 m~2·kg~(-1)。

利用甘肃省西峰农业气象试验站1994—2008年玉米试验观测资料,对玉米的LAI变化规律,温度、光合有效辐射对LAI的影响,LAI对50 cm土层土壤贮水量、生物量及产量因子的影响进行了分析。结果表明,三叶期—乳熟期LAI随着出苗后的天数呈S曲线变化。缓慢增长期出现在8～28 d;快速增长期出现在28～74 d;缓慢下降期出现在74～103 d。叶片含水率以0.9%/10 d的速度线性下降。各试验年份间,降水差异较大,变异系数为31%～92%;其次为≥10℃有效积温;光合有效辐射比较稳定。从播种到乳熟期,各年份的气象要素值趋于平均值。LAI与≥10℃有效积温及光合有效辐射呈幂函数变化,有效积温...

为了方便、快捷、灵活、准确地测定植物叶片面积，设计了一种基于Android系统智能手机平台的叶面积测量系统。该系统包括底板设计、图像采集、图像编辑、面积计算四个功能模块，利用通道亮度曲线分类、碎片过滤与自适应阈值算法等进行测量处理，能够快速准确计算植物叶片面积。该系统将图像处理、数字运算与移动终端平台相结合，可简化测量步骤，具有使用方便、操作灵活、快速准确等优点。

运用热扩散技术对3株柠条主根部液流速率进行了监测,对试验期间典型晴天日(30 d)液流速率的分析表明:柠条根部液流传输受大气蒸发力、冠层输出、边材面积的共同影响;1、2、3号样株边材面积分别为6.61、7.17、5.06 cm2,日平均液流总量分别为457.92、1 014.66、292.12 g.d-1,日平均液流总量随边材面积的增加而增大;各样株间日平均液流总量的差异显著,而单位叶面积的液流量无显著差异;2号柠条样株的液流速率日变化动态与潜在蒸发散的相关性最强,叶面积/边材面积为0.62 m2.cm-2,可以作为评定柠条单株是否具有与当地水文条件相适应的根冠比例关系的重要指标。试验期间样株...

选用不同叶片姿态、不同叶片类型以及不同经济系数等多种特性小麦品种(品系)以及拟近等基因系为试验材料,测定了不同叶位叶面积、旗叶光合速率以及小麦生物和经济产量。研究小麦叶面积、旗叶光合速率与产量的关系。结果表明:顶三叶面积与单株生物产量、经济产量显著正相关,而下部三片叶叶面积与单株生物产量和经济产量之间无显著相关;旗叶光合速率与生物产量和经济产量之间呈正相关,但相关不显著,而旗叶光合速率与旗叶面积的乘积与生物产量和经济产量之间呈显著正相关。提高小麦顶三叶面积和光合速率有利于提高产量,旗叶面积和光合速率乘积与产量的关系更为密切。

2011年5月对12年生、树高1.5～2.1m、造林密度为1500株·hm-2的普通油茶进行不同面积剪叶处理,以此模拟病虫等的危害,研究油茶叶片损失对其产量和品质的影响。结果表明:不同剪叶处理对油茶落果率、果实质量、果实鲜出籽率、出仁率、干仁含油率均有一定影响。当叶损失量(剪叶量)为25%,50%和75%时,落果率分别为61.2%,83.8%和84.1%,是对照的1.54,2.11和2.12倍,显著高于对照;而叶损失量为12.5%时,油茶落果率与对照差异不显著。当叶损失量高于25%时,鲜出籽率(低于41%)、出仁率(低于14%)和干仁含油率(低于37%)均出现明显的下降趋势,与对照(44.6%...

【目的】使用离散型激光雷达数据反演叶面积指数(LAI)的过程中,数据预处理的关键步骤为激光雷达滤波。穿透指数(LPI)作为反演过程中的重要变量,需要根据点云的类型计算,从而直接受到滤波精度的影响。因此,滤波算法的精度能间接影响到反演LAI的精度。虽然滤波算法不断改进,滤波精度逐渐提高,应用在越来越多的场景,但关于不同滤波算法对反演LAI精度影响的探讨较少。【方法】本文通过对机载LiDAR滤波算法历史、发展和现状的调研,最终选择混合滤波算法(Hybrid)、自适应不规则三角网滤波算法(ATIN)、形态学滤波算法(Morph)和基于坡度滤波算法(Slope)为研究对象;分别使用这4种算法,得到点云中的地面点;根据Beer-Lambert定律,反演帽儿山国家森林公园落叶松林和榆树林的LAI;以经过评估的精度更高的Hybrid算法为标准,计算另外3种算法的滤波精度和LPI偏差;对比分析LAI反演模型的平均精度;最后,通过分析不同误差来源的影响强度,确定了反演LAI时较好的滤波算法。【结果】在最佳的采样半径下,经过Hybrid、ATIN、Morph和Slope滤波算法处理,LAI反演模型的平均精度,在落叶松林,R2分别为:0.900 3、0.876 3、0.892 5、0.877 0;RMSE分别为:0.105 6、0.134 5、0.109 7、0.133 2;在榆树林,R~2分别为:0.914 4、0.903 0、0.887 2、0.900 0;RMSE分别为:0.269 0、0.201 7、0.189 4、0.207 0。在落叶松林,I类误差较大的Morph算法,能保证较高的模型精度;而Ⅱ类误差较大的Slope和ATIN算法对应的反演模型精度较低。【结论】经不同滤波算法处理得到的LAI反演模型精度存在差异,经混合滤波算法处理其对应的LAI反演模型精度更高,形态学滤波算法的滤波精度较低,对应的反演模型精度较高;滤波算法导致的Ⅰ、Ⅱ类误差中,Ⅱ类误差对LAI反演模型的影响更大。

[目的]土壤背景在无人机遥感监测中存在干扰作用，但目前还未有针对烟草长势和品质无人机高光谱监测进行去土壤效应的研究。[方法]本研究通过实施2个品种、4个施氮水平互作处理的烤烟田间试验，利用无人机平台搭载的高光谱相机获取大田关键生育期的烤烟冠层反射光谱数据，分别使用土壤植被组分光谱分解(3SV)算法与植被指数阈值法去除土壤效应后的各小区平均光谱，利用植被指数优化算法进行全生育期烤烟叶面积指数和烟碱含量的高光谱监测模型构建。[结果]在使用3SV算法后，波段组合与烟叶烟碱相关关系较高的区域分布在λ1：450～500 nm和λ2：580～660 nm组合以及λ1：630～670 nm和λ2：680～700 nm；波段组合与叶面积指数相关关系较高的区域分布于λ1：730～770 nm和λ2：750～800 nm组合以及λ1：510～600 nm和λ2：680～700 nm。基于3SV算法的烟叶烟碱含量与叶面积指数监测模型验证精度均较植被指数阈值算法处理后有不同程度的提升，‘云烟87’烟碱的模型验证决定系数R~(2)从0.64提升到0.88，RMSE从0.71 %降低至0.29 %，效果最为明显。利用3SV算法与波段优化算法，筛选出与‘云烟87’叶面积指数关系最佳的指数为NDLI_(515，691)，与‘K326’品种叶面积指数关系最佳的指数为NDLI_(764，799)；与‘云烟87’烟碱含量关系最佳的指数为NDNI_(450，658)，与‘K326’品种烟碱含量关系最佳的指数为NDNI_(456，654)，并建立了无人机平台适用于监测整个大田生育时期的通用叶面积指数与烟碱的模型。[结论]通过比较不同去除土壤背景算法，3SV算法提升了烟草叶面积指数与烟碱监测模型的精度，为无人机高光谱大面积监测烟草长势与品质提供了技术支持。

利用1982～2001年NOAA/AVHRR NDVI数据,根据简单生物模型SiB2的方法计算鄱阳湖流域叶面积指数LAI,分析不同植被类型LAI年内和年际变化及其与降水、气温的关系。结果显示:在年内,LAI从1月开始减小,至3月降到最小,之后开始迅速增大,7月达到最大值,然后又开始减小;各植被覆盖类型LAI与前3月降水和前1月平均气温相关性较强,并且全部通过95%的显著性检验。在年际上,各植被覆盖类型LAI在20a间无明显整体增大或减小趋势,但每隔2～3a呈锯齿状增大减小交替变化,其中常绿针叶林LAI变幅较大,在2.3～3.5之间,而林地草原LAI变化较平缓,在0.5～0.9之间;植被LAI年...

【目的】探讨叶面喷施微量元素对烤烟生长发育的作用效果,为提升烤烟品质提供支持。【方法】在陕西汉中烟区开展田间试验,以云烟99为材料,设置了团棵期和现蕾期各喷施1次、团棵期和打顶后2d各喷施1次,2种喷施时期(即X、D)及硅、钼、钛、钴(即Si、Mo、Ti、Co)4种肥料种类(XSi、XMo、XTi、Xco和DSi、DMo、DTi、DCo处理)与对照(喷施清水,即X0、D0处理)共10个处理,每处理3次重复,研究叶面喷施微量元素对烤烟烟叶光合特性、氮和钾含量及产量和质量的影响。【结果】叶面喷施硅、钼、钛、钴