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叶片氮浓度对温室黄瓜花后叶片最大总光合速率影响的模拟 被引量:14
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作者 陈永山 戴剑锋 +5 位作者 罗卫红 邰翔 韩利 米晓洁 丁琪峰 卜崇兴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期13-19,共7页
光合作用是作物产量和品质形成的基础,直接受到叶片含氮量的影响。该文通过不同定植期不同氮素处理试验,建立了不同光温条件下温室黄瓜叶片适宜氮浓度的求算方程,并定量分析了不同光温条件下黄瓜叶片最大总光合速率与叶片氮浓度的关系... 光合作用是作物产量和品质形成的基础,直接受到叶片含氮量的影响。该文通过不同定植期不同氮素处理试验,建立了不同光温条件下温室黄瓜叶片适宜氮浓度的求算方程,并定量分析了不同光温条件下黄瓜叶片最大总光合速率与叶片氮浓度的关系。在此基础上,进一步建立了适合不同光温条件的温室黄瓜花后叶片最大总光合速率与叶片氮浓度关系的通用模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,建立的模型能较好地预测不同定植期黄瓜叶片氮浓度对叶片最大总光合速率的影响。模型对温室黄瓜叶片最大总光合速率的预测结果与实测结果之间基于1︰1直线的决定系数和均方根差分别为0.83和1.56μmol·m-2·s-1。建立的模型可以为温室黄瓜周年生产的氮素精确管理提供理论依据与决策支持。 展开更多
关键词 叶片最大总光合速率 叶片氮浓度 光合有效辐射 温度
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不同磷钾肥施用水平下夏玉米花前叶片临界氮浓度稀释曲线与氮营养诊断研究
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作者 刘栋 张川 +6 位作者 任昊 王洪章 赵斌 张吉旺 任佰朝 张永丽 刘鹏 《作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期3328-3341,共14页
依托山东省东平县农业科学研究所自2010年设立的长期定位试验平台采取裂区试验设计(主区为磷肥,裂区钾肥,裂-裂区为氮肥,P_(2)O_(5)施入量为0、90、120和150 kg hm^(-2),分别用P_(0)、P_(1)、P_(2)和P_(3)表示;K_(2)O施入量为0、180、24... 依托山东省东平县农业科学研究所自2010年设立的长期定位试验平台采取裂区试验设计(主区为磷肥,裂区钾肥,裂-裂区为氮肥,P_(2)O_(5)施入量为0、90、120和150 kg hm^(-2),分别用P_(0)、P_(1)、P_(2)和P_(3)表示;K_(2)O施入量为0、180、240和300 kg hm^(-2),分别用K0、K_(1)、K_(2)和K_(3)表示;纯氮施入量为0、180、240和300 kg hm^(-2),分别用N_(0)、N_(1)、N_(2)和N_(3)表示),于2020—2021年以登海605为试验材料,深入分析了养分施用量对夏玉米叶片干物质积累和氮浓度的影响,构建了夏玉米营养生长阶段叶片临界氮稀释曲线,探讨了不同养分投入量以氮营养指数模型诊断和评价夏玉米氮营养状况的可行性。结果表明:夏玉米花前叶片干物质积累量和氮浓度随氮、磷、钾素用量的增加呈上升趋势;叶片氮浓度随生育进程推进和叶片干物质积累呈下降趋势,表现出稀释现象。叶片干物质积累量和氮浓度变化可分为氮素限制和非氮素限制2组,据此分别构建了不同磷钾素用量下夏玉米叶片营养生长阶段临界氮浓度曲线模型:N_(LC0)=2.745 LDM^(–0.529),N_(LC1)=3.245 LDM^(–0.334),N_(LC2)=3.557 LDM^(–0.290),N_(LC3)=3.639 LDM^(–0.286)。相关分析表明基于临界氮浓度稀释曲线计算的氮营养指数与相对叶片干物质积累量、相对籽粒产量均呈极显著相关。结合相对叶片干物质积累量和相对籽粒产量与氮营养指数之间的线性加平台关系,可以很好地评价氮素限制和非氮素限制2种情况下的作物氮素营养状况。因此,利用夏玉米叶片营养生长阶段临界氮稀释曲线和氮营养指数可有效预测夏玉米营养生长阶段临界氮浓度,并表征夏玉米氮营养状况。 展开更多
关键词 夏玉米 叶片氮浓度 临界稀释曲线 营养指数 营养诊断
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基于叶片生物量的南疆盐碱地棉花临界氮稀释曲线构建
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作者 王新 董承光 +3 位作者 周小凤 马晓梅 田琴 黄小芳 《中国土壤与肥料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期191-199,共9页
为验证基于叶片生物量的西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花临界氮稀释曲线年际间的稳定性和适应性,明确叶氮营养指数(LNNI)模型、叶片氮浓度(LNC)、氮水平(Nlevel)和籽棉产量(Y)间的关系模型对西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)... 为验证基于叶片生物量的西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花临界氮稀释曲线年际间的稳定性和适应性,明确叶氮营养指数(LNNI)模型、叶片氮浓度(LNC)、氮水平(Nlevel)和籽棉产量(Y)间的关系模型对西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花氮状况和适宜施氮量诊断、评价结果的一致性,通过2年定位5个氮水平(0、75、150、300、450 kg/hm^(2))的田间试验,建立了基于叶片生物量(LBM)不同棉花品种的临界氮(LNCc)稀释曲线、LNNI及LNC与Nlevel和Y间的关系模型。结果表明:(1)LNC与LBM符合幂指数关系,模型可分为两部分描述:新陆中55号(当LBM≥1.02 t/hm^(2)时,LNCc=3.41×LBM-0.38;LBM<1.02 t/hm^(2)时,LNCc=2.18%),新陆中78号(当LBM≥1.07 t/hm^(2)时,LNCc=4.08×LBM-0.43;当LBM<1.07 t/hm^(2)时,LNCc=2.61%);(2)新陆中55号和78号LNCc基于1∶1直线的R2、RMSE、ME分别为0.941、0.116 g/100 g、0.944和0.975、0.088 g/100 g、0.975,年际间具有较好的稳定性和适应性;(3)不同年际间,氮水平下新陆中55号和78号LNNI分别在0.76~1.12、0.70~1.09间波动,LNNI模型对新陆中55号和78号适宜氮水平诊断结果均以300 kg/hm^(2)处理最优;(4)LNC与Nlevel和Y关系模型得到新陆中55号和78号结铃期(BS)、吐絮期(OS)的LNC和Y分别为2.32%、1.95%和5850、5860 kg/hm^(2)及2.30%、1.99%和6070、5970 kg/hm^(2),适宜施氮量范围在313.3~380.0、335.0~385.0 kg/hm^(2)之间,这与氮水平和籽棉产量关系模型对新陆中55号和78号的适宜施氮量评价结果基本一致。研究结果可为西北内陆区(新疆南疆中熟棉区)盐碱地滴灌棉花氮状况精确诊断和适宜施氮量评价提供理论依据和方法参考。 展开更多
关键词 叶片生物量 盐碱地 棉花 叶片氮浓度 稀释曲线 营养指数
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森林冠层叶片氮浓度高光谱遥感反演研究进展
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作者 于泉洲 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期43-49,共7页
氮素是植物生命活动所需的重要营养元素,在森林植被的光合作用和生态系统固碳方面起着关键作用。因此,理解森林叶片氮浓度在叶片和冠层(遥感像元)尺度上的高光谱特征,是开展森林冠层叶片氮浓度(CNC)遥感反演、优化森林碳循环模拟、应对... 氮素是植物生命活动所需的重要营养元素,在森林植被的光合作用和生态系统固碳方面起着关键作用。因此,理解森林叶片氮浓度在叶片和冠层(遥感像元)尺度上的高光谱特征,是开展森林冠层叶片氮浓度(CNC)遥感反演、优化森林碳循环模拟、应对气候变化的重要基础工作。当前,森林CNC的光谱特征提取受到冠层结构因素的影响,其高光谱遥感反演的理论亦不明确。文中通过梳理国内外大量植被叶氮高光谱反演的代表性研究成果,以时间为轴线从叶片和冠层2个尺度上进行文献综述,详细阐述当前国内外森林叶氮浓度高光谱遥感反演的主要方法、研究热点和面临的问题,并对近年来学界关于森林冠层结构在冠层叶片氮浓度遥感反演中的影响进行综述,并展望森林冠层叶氮浓度高光谱遥感反演的发展方向。 展开更多
关键词 森林冠层尺度 叶片尺度 叶片氮浓度 高光谱遥感
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水稻叶片全氮浓度与冠层反射光谱的定量关系 被引量:29
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作者 周冬琴 田永超 +2 位作者 姚霞 朱艳 曹卫星 《应用生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期337-344,共8页
利用数学统计方法分析了不同施氮水平和不同水稻品种群体叶片全氮浓度(LNC)与冠层反射光谱的定量关系,建立了水稻群体叶片全氮浓度的光谱监测模型.结果表明:基于原始反射率构造的光谱参数与叶片全氮浓度的相关程度均高于原始反射率,近... 利用数学统计方法分析了不同施氮水平和不同水稻品种群体叶片全氮浓度(LNC)与冠层反射光谱的定量关系,建立了水稻群体叶片全氮浓度的光谱监测模型.结果表明:基于原始反射率构造的光谱参数与叶片全氮浓度的相关程度均高于原始反射率,近红外波段(760~1220nm)与可见光波段510、560、680及710nm组成的比值植被指数、差值植被指数和归一化植被指数与群体叶片全氮浓度呈极显著正相关,其中与归一化植被指数(NDVI)的相关性最好;对拟合较好的6个两波段组合参数及4个特征光谱参数的预测标准误(SE)和决定系数(R2)进行比较后,选取参数NDVI(1220,710)为反演群体叶片全氮浓度的最佳光谱参数,方程为LNC=3.2708×NDVI(1220,710)+0.8654.利用不同粳稻品种、水分和氮肥处理的试验数据对监测模型进行了检验,估计的根均方差(RMSE)均小于20%,预测值和实测值的拟合R2为0.674~0.862,拟合斜率为0.908~1.010,RMSE为11.315%~19.491%,表明模型预测值与实测值之间符合度较高,对不同栽培条件下的水稻群体叶片全氮浓度具有较好的预测性. 展开更多
关键词 水稻 冠层反射光谱 叶片浓度 监测模型
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基于减小叶片水分影响的湿地芦苇氮浓度高光谱反演研究 被引量:5
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作者 王莉雯 卫亚星 《地理科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期135-141,共7页
以盘锦双台河口湿地国家级自然保护区作为研究区,采用基于bootstrap的偏最小二乘回归模型(PLSR),分别构建不同光谱变换技术(包括光谱水分影响减小技术WR、包络线去除CR、光谱一阶微分FD、光谱倒数的对数LR)和原光谱数据(R)的芦苇叶片氮... 以盘锦双台河口湿地国家级自然保护区作为研究区,采用基于bootstrap的偏最小二乘回归模型(PLSR),分别构建不同光谱变换技术(包括光谱水分影响减小技术WR、包络线去除CR、光谱一阶微分FD、光谱倒数的对数LR)和原光谱数据(R)的芦苇叶片氮浓度预测模型。使用变量投影重要性指标VIP,计算了各光谱波段在估算芦苇叶片氮浓度时的重要性。研究结果表明,WR光谱变换技术的芦苇叶片氮浓度估算精度最高(R2=0.87,均方根误差=0.57),该方法可以有效减小叶片水分的影响,增强鲜叶片光谱中细微的氮吸收特征。 展开更多
关键词 叶片氮浓度 叶片水分影响 光谱变换技术 高光谱分辨率 湿地植被
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基于冠层光谱和BP神经网络的水稻叶片氮素浓度估算模型 被引量:21
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作者 孙小香 王芳东 +2 位作者 赵小敏 谢文 郭熙 《中国农业资源与区划》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第3期35-44,共10页
[目的]快速、准确地诊断水稻叶片氮素营养状况,为水稻氮肥精准管理提供依据。[方法]以江西省农科院8种不同施肥处理的晚稻为研究对象,于主要生育期同步测定了水稻冠层光谱反射率及叶片全氮浓度(Leaf Nitrogen Concentration,LNC),系统... [目的]快速、准确地诊断水稻叶片氮素营养状况,为水稻氮肥精准管理提供依据。[方法]以江西省农科院8种不同施肥处理的晚稻为研究对象,于主要生育期同步测定了水稻冠层光谱反射率及叶片全氮浓度(Leaf Nitrogen Concentration,LNC),系统分析了原始光谱反射率、一阶微分光谱、"三边"参数以及由350~1 350nm两两波段组合的差值(SD (Rλ1,Rλ2))、比值(SR (Rλ1,Rλ2))及归一化(ND(Rλ1,Rλ2))光谱指数与水稻LNC的相关关系,筛选出敏感参数,并以之为自变量构建了水稻LNC的传统预测模型,另外构建不同指标个数的多元线性与BP神经网络模型,并对模型进行验证。[结果](1)水稻LNC与一阶微分光谱在751nm处的相关性最高(r=0. 822);(2)"三边"参数中的红边面积SDr与LNC的相关性较高(r=0. 687);(3) 750nm附近的红边波段与近红外波段差值组合、550nm附近的绿光波段与近红外波段的比值及归一化差值组合与水稻LNC的相关性较高,以SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350)和ND (R534,R1 349)表现最好,相关系数分别为0. 827、-0. 790和0. 788;(4)传统回归模型中以SD(R752,R751)构建的一元线性模型最佳(RC2=0. 665、RV2=0. 750、RMSEV=0. 4%、RPD=2. 034);(5)利用5个指标((R'751、SDr、SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350)、ND (R534,R1 349))经逐步回归筛选出的2个指标SD ((R752,R751)和SR (R534,R1 350))构建预测水稻氮素的BP神经网络模型,预测效果最佳,其验证参数值分别为R2=0. 859、RMSEV=0. 302%和RPD=2. 669。[结论]基于单指标构建的传统线性模型计算过程简单但精度略低,而基于2个指标(SD (R752,R751)、SR (R534,R1 350))构建的BP神经网络模型预测精度高于该2指标构建的多元线性模型,表明在指标适合的情况下,BP神经网络对氮素具有较好的预测能力,是一种快速准确估算水稻叶片全氮浓度的方法。 展开更多
关键词 水稻 高光谱 冠层 叶片浓度 BP神经网络
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基于遥感反演的中国森林冠层叶氮浓度空间格局初步研究 被引量:3
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作者 于泉洲 刘煜杰 +2 位作者 周蕾 石浩 孙雷刚 《中南林业科技大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期93-100,共8页
森林冠层叶氮浓度(CNC)是森林生态系统生产力模拟的重要参数,因此获取并揭示我国森林CNC的空间分布格局对于准确评估我国森林生态系统生产力和碳通量都具有重要意义。本研究通过实测我国典型森林冠层叶片氮浓度并使用EO-1 Hyperion高光... 森林冠层叶氮浓度(CNC)是森林生态系统生产力模拟的重要参数,因此获取并揭示我国森林CNC的空间分布格局对于准确评估我国森林生态系统生产力和碳通量都具有重要意义。本研究通过实测我国典型森林冠层叶片氮浓度并使用EO-1 Hyperion高光谱数据,建立CNC与近红外反射率(NIR)的统计模型,然后结合中分辨率成像光谱仪(MODIS)的反射率数据,实现生长季中国森林CNC的反演和分析,并进行了初步验证。结果表明:1)基于多种森林类型的采样数据,CNC与Hyperion NIR之间存在显著正相关关系(R^2=0.75,P<0.0001);2)反演的我国森林CNC分布格局大致呈现东南高、西北低的空间特征,其中海南省森林CNC均值最高,而天津市的最低;3)反演的中国森林CNC介于0.49~3.63 g/100 g之间,平均为2.24±0.28 g/100 g,处于全球森林植被叶氮浓度范围之内;4)反演的CNC与实测值的相关系数为0.52,RMSE为0.43 g/100 g,说明反演结果可以基本反映出我国森林CNC的空间格局和统计特征,但部分区域存在一定高估。森林CNC空间格局主要受森林植被功能型空间变异的影响,未来应对单一森林类型CNC的反演进行详细评估。本研究对于优化全国尺度森林生产力模拟具有重要意义。 展开更多
关键词 冠层叶片氮浓度 遥感反演 空间格局 HYPERION MODIS BRDF 中国森林
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等效水厚度梯度的玉米叶片氮素反演模型研究
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作者 王希 陈桂芬 +1 位作者 曹丽英 马丽 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期2913-2918,共6页
针对玉米生产中叶片氮素快速、无损检测的实际需求,使用叶级高光谱数据(400~2500 nm),依据等效水厚度梯度划分叶片样本,建立了梯度连续的叶片氮素反演模型,初步探索了含水量因素对叶片反射率特性及反演模型精度的影响。首先获取叶级高... 针对玉米生产中叶片氮素快速、无损检测的实际需求,使用叶级高光谱数据(400~2500 nm),依据等效水厚度梯度划分叶片样本,建立了梯度连续的叶片氮素反演模型,初步探索了含水量因素对叶片反射率特性及反演模型精度的影响。首先获取叶级高光谱数据,再根据等效水厚度数值大小对样本进行排序及滑动划分,建立了子集集合。父集除原光谱数据之外还采用了三大类:(1)基线矫正类、(2)散射校正类和(3)平滑处理类光谱变换方法,而子集未使用任何光谱变换方法。建立全波段的PLSR反演模型,对比模型精度,初步定量评价了等效水厚度因素对建模精度的影响。研究结果表明:(1)四组数据中有三组父集反演精度低于最优子集的反演精度,另外一组持平(2018大田低氮:(父)R^(2)_(CV)=0.48<(子)R^(2)_(CV)=0.57,(父)RPD_(CV)=1.38<(子)RPD_(CV)=1.52;2018大田高氮:(父)R^(2)_(CV)=0.48<(子)R^(2)_(CV)=0.7,(父)RPD_(CV)=1.39<(子)RPD_(CV)=1.8;2019大田高氮:(父)R^(2)_(CV)=0.59<(子)R^(2)_(CV)=0.68,(父)RPD_(CV)=1.57<(子)RPD_(CV)=1.77);(2)四组数据的最优子集反演精度都达到甚至超过了定性模型水平,而父集只有两组;(3)制作反演数据集时在样本筛选问题上需要考虑等效水厚度因素,以避免过于宽泛的样本选择而导致整体反演精度的损失。综上,等效水厚度因素对玉米叶片氮素建模精度存在显著影响,不可忽视。在考虑该因素后,使用叶级高光谱数据对玉米叶片氮素进行快速无损检测的技术方法会更加可信、可行。 展开更多
关键词 叶片氮浓度 等效水厚度 高光谱 光谱变换技术 PLSR 数据集滑动划分
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氮素对温室黄瓜开花后干物质分配和产量影响的模拟研究 被引量:9
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作者 韩利 戴剑锋 +6 位作者 罗卫红 邰翔 陈永山 张生飞 林琭 陈春宏 卜崇兴 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期206-213,共8页
了解氮素对干物质分配和产量的定量影响是实现温室黄瓜氮肥优化管理的前提。该研究通过黄瓜雌性无限生长型品种'戴多星'(Cucumis sativas.'Deltastar')不同定植期和开花后不同氮素处理试验,定量分析了氮素施用水平对该... 了解氮素对干物质分配和产量的定量影响是实现温室黄瓜氮肥优化管理的前提。该研究通过黄瓜雌性无限生长型品种'戴多星'(Cucumis sativas.'Deltastar')不同定植期和开花后不同氮素处理试验,定量分析了氮素施用水平对该类型黄瓜开花后干物质分配和产量的影响,并建立了开花后分配指数和采收指数与盛果期叶片氮浓度的关系方程。在此基础上,建立了氮素对黄瓜开花后干物质分配和产量影响的预测模型,并用独立的试验数据对模型进行了检验。结果表明,模型对茎干物质量、叶干物质量和果实干物质量及黄瓜产量(鲜质量)预测值与实测值之间基于1︰1直线之间的决定系数R2分别为0.945、0.943、0.990、0.955;相对预测误差RE分别为13.0%、12.3%、9.2%、16.8%。本模型可预测不同氮素水平下温室黄瓜地上部各器官干物质量和产量,可以为中国温室黄瓜生产的氮肥优化管理决策提供参考。 展开更多
关键词 温室黄瓜 叶片氮浓度 干物质分配 产量
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Effects of leaf N concentration and leaf area index on determining rice tillering
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《Chinese Rice Research Newsletter》 1999年第4期8-9,共2页
Relative tillering rate(RTR)increased linear-ly with the increasing of leaf N concentration(NLV)has been already reported.To testwhether this relationship could be used toquantitatively explain the difference in tille... Relative tillering rate(RTR)increased linear-ly with the increasing of leaf N concentration(NLV)has been already reported.To testwhether this relationship could be used toquantitatively explain the difference in tilleringamong a wide range of N application,field ex- periments were conducted at the IRRI farm,Los Banos,Laguna,the Philippines.Two in- dica cultivars,IR 72 and IR68284H wereused.For each cultivar,12 treatments includ- ing 4 N levels(0,60,120,and 180kgN·ha^(-1))and 3 transplanting spacing(30×20,20×20,and 10×20cm)were arranged in a ran-domized split-plot design with 4 replications.The N treatments were designated as mainplots and spacings as subplots.Fourteen-day-old seedlings were transplanted with 3seedlings per hill.The subplot area was 20m^2.Nitrogen fertilizer was applied as basal,atmidtillering,and at panicle initiation in threeequal splits.P,K,and Zn were applied asbasal at normal dosage.The field was flooded.Plant samples were taken every 7-14 d from 14d after transplanting to 展开更多
关键词 水稻 分蘖 叶片氮浓度 叶位 计算公式
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