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基于多视角反射光谱的冬小麦冠层叶片氮素营养监测研究 被引量：9
1
作者 肖春华 李少昆 +3 位作者 王克如 卢艳丽 谢瑞芝 高世菊 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期1141-1145,共5页
通过2个蛋白质含量不同的冬小麦品种和4个氮素水平的试验,研究传感器在垂直冬小麦垄平面上,冠层不同观测角度的反射光谱与叶片氮素营养的关系,改进小麦冠层氮素光谱诊断的理论与方法。结果表明,在本试验选择的7种植被指数光谱特征参量... 通过2个蛋白质含量不同的冬小麦品种和4个氮素水平的试验,研究传感器在垂直冬小麦垄平面上,冠层不同观测角度的反射光谱与叶片氮素营养的关系,改进小麦冠层氮素光谱诊断的理论与方法。结果表明,在本试验选择的7种植被指数光谱特征参量中,2个小麦品种均表现为比值植被指数(RVI[670,890])与冠层叶片氮素含量(CLNC)相关性最高;不同视角的RVI与冠层叶片氮素含量关系中,0°、30°和90°的相关性最高;利用0°、30°和90°的RVI与CLNC进行模型拟合,其模型的决定系数是0°>30°>90°;在建立的0°模型中,京411小麦模型RMSE为0.2915,预测准确率为90.2%,中优9507模型RMSE为0.3827,预测准确率为87.2%。本研究证明改变反射光谱观测角度,能够提高冠层叶片氮素含量的光谱预测精度,不同小麦品种其光谱特征与冠层叶片氮素含量关系不同,在应用中要根据不同的小麦品种建立相应的模型。 展开更多
关键词 冠层叶片氮素含量(clnc) 观测角度比值植被指数(RVI) 模型 冬小麦
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应用两种近地可见光成像传感器估测棉花冠层叶片氮素状况 被引量：12
2
作者 王方永 王克如 +6 位作者 李少昆 高世菊 肖春华 陈兵 陈江鲁 吕银亮 刁万英 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1039-1048,共10页
作物叶片含氮量是作物长势监测、产量及品质估测的重要依据,实时、无损地监测植株体内氮素营养状况有助于棉花氮肥的正确施用。本研究比较2种近地可见光传感器的光谱和颜色信息用于监测棉花氮素营养的能力,确定MSI200成像光谱仪和数码... 作物叶片含氮量是作物长势监测、产量及品质估测的重要依据,实时、无损地监测植株体内氮素营养状况有助于棉花氮肥的正确施用。本研究比较2种近地可见光传感器的光谱和颜色信息用于监测棉花氮素营养的能力,确定MSI200成像光谱仪和数码相机监测棉花冠层叶片氮含量最佳的波段、光谱指数和颜色参数并建立估测模型。结果表明,在可见光波段,冠层反射率随着冠层叶片氮素含量的增加而降低,且叶片含氮量的光谱敏感波段主要位于绿光和红光区域;与棉花冠层叶片含氮量的拟合效果最好的2种传感器的光谱指数为差值指数DI(R580,R680)和G-R,而颜色参数则分别为b*和H,同一传感器以光谱指数的拟合效果优于颜色参数,不同传感器以MSI200数据的拟合效果优于数码相机;利用独立试验资料检验所建模型的估测性能表明,差值指数对棉花冠层叶片氮素的预测能力优于比值指数和归一化差值指数,DI(R580,R680)和G-R所建模型的估测精度最高,分别为0.8131和0.7636。因此,利用数码相机和MSI200型成像光谱仪可以定量估测棉花冠层叶片氮素营养状况。 展开更多
关键词 棉花冠层 叶片含氮量 成像光谱仪 数码相机 光谱指数 颜色参数
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影响杂交水稻纹枯病发生的若干植株群体指标 被引量：15
3
作者 钟旭华 彭少兵 +2 位作者 Roland J.BURESH 黄农荣 郑海波 《中国水稻科学》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期535-542,共8页
2004-2005年早季和晚季,以两系法杂交稻粤杂122为材料,设置8个氮肥处理,在广州进行连续4季田间试验,研究了纹枯病病情指数与穗分化始期茎蘖数(TILPI)、叶绿素含量(SPADPI)、抽穗期茎蘖数(TILHD)、叶面积指数(LAIHD)、叶绿素含量(SPADHD)... 2004-2005年早季和晚季,以两系法杂交稻粤杂122为材料,设置8个氮肥处理,在广州进行连续4季田间试验,研究了纹枯病病情指数与穗分化始期茎蘖数(TILPI)、叶绿素含量(SPADPI)、抽穗期茎蘖数(TILHD)、叶面积指数(LAIHD)、叶绿素含量(SPADHD)等5项水稻群体指标的关系。结果表明,影响纹枯病病情指数的因素包括气象条件和群体条件两大类。TILPI、SPADPI、TILHD、LAIHD和SPADHD是影响纹枯病病情指数的主要群体指标,它们可以解释不同年份、不同季节、不同施氮处理纹枯病病情指数变异的44.8%。日平均温度和相对湿度是影响纹枯病病情指数的主要气象因素,它们与TILPI、SPADPI、LAIHD、SPADHD一起,可以解释不同年份、不同季节、不同施氮处理纹枯病病情指数变异的82.7%。纹枯病病情指数随着抽穗期群体透光率的提高而下降,由日平均温度、相对湿度和抽穗期群体透光率可以解释纹枯病病情指数变异的80.2%。在保证穗数的前提下尽量降低苗峰,提高成穗率,在保证光合生产能力的前提下,适当降低叶片叶绿素含量和抽穗期叶面积指数,提高群体通透性,是协调高产与防病矛盾、培育健康群体的方向。 展开更多
关键词 水稻 纹枯病 病情指数 氮肥 群体指标 叶面积指数 叶绿素含量
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不同筋力冬小麦冠层反射光谱的差异分析 被引量：5
4
作者 江晓东 石姣姣 +2 位作者 李映雪 周志龙 徐家平 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1503-1509,共7页
为了利用冠反射光谱特征监不同筋力小麦品种的生理特征差异,利用不同筋力小麦冠层反射光谱的差异,可对不同小麦品种进行遥感识别与监测。试验以低筋小麦品种扬麦13和高筋小麦品种徐麦31为材料,结合不同生育时期两品种叶面积指数(LAI)、... 为了利用冠反射光谱特征监不同筋力小麦品种的生理特征差异,利用不同筋力小麦冠层反射光谱的差异,可对不同小麦品种进行遥感识别与监测。试验以低筋小麦品种扬麦13和高筋小麦品种徐麦31为材料,结合不同生育时期两品种叶面积指数(LAI)、叶绿素含量和叶片氮含量的变化,以及相应的光谱参数,分析不同筋力小麦冠层反射光谱的变化特征。结果表明,在近红外和可见光波段,从拔节期到蜡熟期,扬麦13的冠层光谱反射率均高于徐麦31,在孕穗期两品种的差异最显著;LAI、叶片叶绿素和氮含量均在开花时达最大值,扬麦13的叶绿素含量明显高于徐麦31,而LAI和叶片氮含量则低于徐麦31。比值植被指数(RVI)、归一化植被指数(NDVI)与LAI;红边位置(λr)、红边幅值(Dr)与叶绿素含量,氮素反射指数(NRI)、抗大气植被指数(VARIgreen)与叶片氮含量极显著相关,表明RVI、NDVI可以反演LAI;λr、Dr可以反演叶绿素;NRI、VARIgreen可以反演叶片氮含量的变化。以上光谱参数能反映小麦相关指标的变化情况,不同时期可运用小麦冠层反射光谱进行不同筋力小麦品种识别,孕穗期为最佳识别时期。通过本研究,以期为不同筋力小麦品种的遥感识别提供依据。 展开更多
关键词 小麦 冠层反射光谱 LAI 叶绿素含量 叶片氮含量
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天童栲树冠层叶片碳同位素组成特征及与光合参数关系 被引量：3
5
作者 彭舜磊 由文辉 +2 位作者 王强 蒋跃 余华光 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2016年第3期274-277,共4页
植物冠层叶片存在稳定性碳同位素贫化效应,反映了冠层光合能力的异质性。通过测试不同月份栲树冠层冠顶至冠下8m叶片δ^(13) C及叶片最大光合速率(A_(max))和单位质量叶片氮含量(N_(mass)),分析了冠层叶片δ^(13) C的时空分布特征及其与... 植物冠层叶片存在稳定性碳同位素贫化效应,反映了冠层光合能力的异质性。通过测试不同月份栲树冠层冠顶至冠下8m叶片δ^(13) C及叶片最大光合速率(A_(max))和单位质量叶片氮含量(N_(mass)),分析了冠层叶片δ^(13) C的时空分布特征及其与A_(max)和N_(mass)的相关关系,验证树高极限的水力限制假说。结果表明:不同月份和冠层高度对冠层叶片δ^(13) C存在极为显著的影响(p<0.01),从冠顶到冠下8m叶片δ^(13) C平均值的变化范围为-28.61‰^-31.67‰,冠层叶片δ^(13) C随冠层高度降低呈线性极为显著减小(R^2=0.727,p<0.001);冠层叶片δ^(13) C随A_(max)和N_(mass)的增大而增大,呈极为显著的对数曲线关系(R^2=0.514,R^2=0.610,p<0.000 1),不支持树高极限的水力限制假说。 展开更多
关键词 栲树 冠层 叶片稳定性碳同位素 最大净光合速率 叶片单位质量氮含量
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利用高光谱技术估测小麦叶片氮量和土壤供氮水平 被引量：3
6
作者 谢福来 史晓芳 +3 位作者 史忠良 田玮玮 芦冬涛 张士昌 《农学学报》 2016年第4期7-15,共9页
有效的监测作物氮素营养水平及土壤供氮能力可以为合理施用氮肥提供重要依据。本文以2年3点不同氮素水平下不同小麦品种的田间试验数据为基础,运用植被指数和偏最小二乘回归法,比较和分析小麦冠层光谱与叶片氮含量及土壤氮含量的关系。... 有效的监测作物氮素营养水平及土壤供氮能力可以为合理施用氮肥提供重要依据。本文以2年3点不同氮素水平下不同小麦品种的田间试验数据为基础,运用植被指数和偏最小二乘回归法,比较和分析小麦冠层光谱与叶片氮含量及土壤氮含量的关系。结果表明：小麦冠层光谱与叶片氮含量的相关性分析在可见光波段存在显著负相关,在近红外波段呈显著正相关,而与土壤氮含量的相关性呈相反趋势。基于光谱参数ND705和GNDVI所建叶片氮含量估算模型的决定系数分别达到0.827和0.826。基于光谱参数VOG2所建土壤氮含量估算模型的决定系数达到0.646;与植被指数所建模型相比,综合350~1350 nm光谱波段反射率分别与小麦叶片氮含量、土壤氮含量建立偏最小二乘回归模型的预测精度均有所提高,决定系数分别达到0.842和0.654。本研究结果可为小麦氮素营养及土壤供氮水平的诊断监测与合理施肥管理提供了理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 小麦 冠层反射光谱 叶片氮含量 土壤氮含量 光谱参数
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基于氮素和水分的冬小麦籽粒蛋白质含量监测 被引量：2
7
作者 王芊 李存军 +2 位作者 王大成 周脚根 杨武德 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第S2期22-26,共5页
为了预测冬小麦籽粒蛋白质含量,该研究利用2003～2005年三年的试验数据构建了冬小麦籽粒蛋白质含量监测模型。该文分析了2003年、2004年冬小麦返青至挑旗期的冠层氮密度、等价水厚度与成熟期籽粒蛋白质含量的相关关系,并对以两年各自试... 为了预测冬小麦籽粒蛋白质含量,该研究利用2003～2005年三年的试验数据构建了冬小麦籽粒蛋白质含量监测模型。该文分析了2003年、2004年冬小麦返青至挑旗期的冠层氮密度、等价水厚度与成熟期籽粒蛋白质含量的相关关系,并对以两年各自试验数据建立的监测籽粒蛋白质含量的回归模型进行比较进而找到最佳模型。结果表明,两年中都以基于返青期的冠层氮密度和等价水厚度的小麦籽粒蛋白质含量监测模型为最佳模型。综合两年的数据进行回归分析建立蛋白质含量监测模型,以2005年试验数据为独立样本对模型进行检验,该模型预测精度达到0.35,可以较好地指示成熟期籽粒蛋白质含量状况。 展开更多
关键词 冬小麦 蛋白质含量 冠层氮素密度 等价水厚度 监测模型
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棉花冠层反射光谱与叶片氮含量定量关系研究 被引量：1
8
作者 侯新杰 蒋桂英 +2 位作者 白丽 刘淑娟 李凤 《新疆农业科学》 CAS CSCD 2008年第5期776-781,共6页
对可见光波段至短波红外波段（350～2500nm）棉花田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析。结果表明，350～732、733～940和1970～2477nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著相关；940～1176nm波段的光谱反射率与叶片含... 对可见光波段至短波红外波段（350～2500nm）棉花田间冠层光谱反射率与叶片含氮量间的关系进行了相关分析。结果表明，350～732、733～940和1970～2477nm波段的光谱反射率与叶片含氮量极显著相关；940～1176nm波段的光谱反射率与叶片含氮量显著相关。以上波段为叶片全氮敏感波段。通过分析叶片含氮量与高光谱特征参数关系，得出吸收谷特征参数Depth1154和PRI（570，530nm）可以用来预测盛花期叶片含氮量，其中Depth1154的复相关系数最高达到0．7473，为运用遥感技术大面积、迅速、无破坏地来预测棉花生长状况以提供可能。 展开更多
关键词 棉花 叶片含氮量 冠层反射光谱 高光谱参数
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林冠氮添加和灌草去除对杉木生理生态特征的影响 被引量：5
9
作者 赵楠 王德福 +3 位作者 蒋亚南 黄国敏 樊后保 段洪浪 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2019年第11期2192-2198,共7页
氮素对植物的生长发育十分重要,但持续、过量的氮沉降将可能对植物乃至生态系统产生深远影响。去除林下灌草是常用的林业管理措施,然而氮添加与去除灌草交互对植物生理生态特征的影响还具有很大不确定性。以中亚热带杉木(Cunninghamia l... 氮素对植物的生长发育十分重要,但持续、过量的氮沉降将可能对植物乃至生态系统产生深远影响。去除林下灌草是常用的林业管理措施,然而氮添加与去除灌草交互对植物生理生态特征的影响还具有很大不确定性。以中亚热带杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林为研究对象,通过林冠氮添加(25kg·hm^-2·a^-1)和林下灌草去除,设置对照(CK)、灌草去除(UR)、氮添加(N)和氮添加加灌草去除(UR×N)处理。以正常生长、无病虫害的标准木为样本,通过测定杉木叶片饱和光强净光合速率(Asat)、气孔导度(Gs)、叶绿素相对含量、全氮、全磷及非结构性碳水化合物含量以及δ13C来探讨氮添加及灌草去除对杉木生理生态特征的影响。结果表明,经过两年处理,林冠氮添加、灌草去除及其交互处理对杉木叶片的光合参数、叶片养分(氮、磷)、非结构性碳水化合物含量等各项指标均未有显著影响。N处理使杉木叶片的光合氮利用效率(PNUE)和光合磷利用效率(PPUE)较CK处理分别下降了30.1%、28.9%,而N×UR处理可以使PNUE和PPUE分别较N处理上升17.1%和13.6%。N处理使杉木叶片瞬时水分利用效率提高了15.9%。林冠氮添加、灌草去除及其交互处理对杉木人工林的影响可能是一个缓慢而长期的过程,短时间内(2年)不会对杉木生理生态特征产生显著的影响,但在实际的杉木人工林经营过程中,可以通过适当的氮添加,提高杉木人工林的抗旱性。研究结果可为全球变化背景下的杉木人工林的可持续经营措施的选择提供理论依据。 展开更多
关键词 氮添加 灌草去除 杉木 光合作用 叶片养分 叶绿素
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冬小麦叶片氮含量的时空分布及光谱监测研究 被引量：4
10
作者 武改红 冯美臣 +5 位作者 杨武德 肖璐洁 王超 孙慧 贾学勤 张松 《山西农业科学》 2018年第3期330-334,共5页
叶片氮素含量与作物生长密切相关,为明确对氮素响应敏感的叶片位置,比较冠层光谱和叶片光谱预测叶片氮含量的精度,研究基于氮素运筹试验,测定叶片氮含量以及冠层、叶位光谱反射率,分析氮含量与反射率的响应关系。结果表明,冬小麦叶片氮... 叶片氮素含量与作物生长密切相关,为明确对氮素响应敏感的叶片位置,比较冠层光谱和叶片光谱预测叶片氮含量的精度,研究基于氮素运筹试验,测定叶片氮含量以及冠层、叶位光谱反射率,分析氮含量与反射率的响应关系。结果表明,冬小麦叶片氮含量随施氮量增加而增加,随生育进程而降低,其中,顶3叶变化幅度最大;孕穗期,各施氮处理含氮量大小趋势基本为顶2叶>顶1叶>顶3叶,其余时期为顶1叶>顶2叶>顶3叶,顶2叶对氮素响应也较为敏感;叶片光谱预测不同叶位叶片氮含量PLS模型效果均优于冠层光谱,R2最大达0.810,RMSE为0.242。研究以期为冬小麦氮素研究提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 冬小麦 叶位 冠层 氮含量 高光谱
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