不同品种山核桃幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性的比较分析

为了给不同品种山核桃高效栽培提供科学依据,开展5个山核桃品种幼苗叶片光合及叶绿素荧光特性的比较分析来筛选高光效品种,以2年生山核桃为研究对象,采用光合测定仪(LI-6800)及叶绿素荧光仪(MINI-PAM-Ⅱ)测定5个品种山核桃的叶片光合及叶绿素荧光特性,进行相关性分析,并利用隶属函数法对光合能力进行综合评价。相关性分析结果显示:5个山核桃品种P_(n)、C_(i)、G_(s)、T_(r)、WUE等指标均达到极显著差异;净光合速率与G_(s)、T_(r)呈极显著正相关,C_(i)与G_(s)、Y_(II)呈显著性正相关,与qP呈显著性负相关。隶属函数分析表明,供试品种的光合能力依次为:宁国山核桃2号>宁国山核桃4号>宁国山核桃3号>宁国山核桃5号>宁国山核桃1号。可见5个山核桃品种光合特性存在差异。宁国山核桃2号和3号光合能力较强,蒸腾速率较高,水分利用率低,生产中宜选择水肥条件较好的造林地;宁国山核桃4号耗散过剩光能热量的能力最强,具有较高的光保护能力,其他山核桃品种幼林期建议间作高杆玉米等适度遮阴。

不同频率氮添加对内蒙古典型草原植物叶绿素的影响

大气氮沉降会影响植物功能性状的变异和进化,进而作用于植物个体和生态系统功能。研究草地生态系统植物功能性状在不同氮添加模式下的响应差异,对更准确地评估植物对环境变化的适应性至关重要。基于内蒙古草原野外长期氮沉降模拟实验平台,研究氮添加频率对优势物种羊草和冰草叶绿素含量的影响,结果表明每年一次氮添加使羊草叶绿素含量增加最多(15.21%),而每月一次氮添加对冰草叶绿素含量影响最大(增加了14.74%)。氮添加尤其是每年一次氮添加显著增加了土壤铵态氮、硝态氮和无机氮含量,并使土壤pH显著降低。这些结果表明:羊草叶绿素含量对低频率氮添加响应更明显,而高频率氮添加对冰草叶绿素含量的影响更显著,这两类物种间养分吸收策略存在明显差异。启示低频率氮添加可能高估了氮沉降对羊草叶绿素含量的影响,而低估了对冰草叶绿素含量的影响,这对准确预测植物叶片功能性状对大气氮沉降的变异具有重要意义,并将有助于应用到植物功能性状预测生态系统功能和过程响应未来全球变化的模型中。

基于时空融合算法的水体叶绿素a反演研究

为了准确反演水体中叶绿素a浓度,以黄柏河东支流域为例,采用STNLFFM时空融合算法,对2017年GF-4和Sentinel-2反射率数据进行融合,以重构Sentinel-2影像的时间序列数据,并对应用算法前后获取的水质参数-光谱特征响应关系建立多元线性回归模型,比较模型对叶绿素a的预测效果以验证时空融合算法的可行性,利用重构后影像光谱特征与水质参数的响应关系建立人工神经网络模型,反演2017年黄柏河东支流域各水库水体叶绿素a浓度。结果表明:利用时空融合算法生成的影像接近真实影像,提高了多元线性回归模型预测叶绿素a的效果,R2从融合前0.659提高至融合后0.844,且基于时空融合算法获取的水质参数-光谱关系建立的人工神经网络模型模拟精度较好,R2和MRE达到0.925和9.461%,反演的叶绿素a浓度空间差异性明显。证明了时空融合算法在水质参数反演过程中具有较好的应用前景。

干旱-复水对桂西北喀斯特地区青冈栎幼苗叶片光合能力、叶绿素荧光和显微结构的影响

【目的】探讨喀斯特地区适生种青冈栎幼苗对“干旱-复水”环境的适应机制,为该地区植被恢复和人工造林提供理论依据。【方法】以当年生实生苗为材料,通过盆栽控水试验研究4种土壤干旱胁迫强度[对照(-0.1 MPa)、轻度干旱(-0.5 MPa)、中度干旱(-0.9 MPa)和重度干旱(-1.5 MPa)]及复水处理对叶片水分状况、光合效率、叶绿素荧光和解剖结构参数的影响。【结果】(1)随干旱胁迫加剧,叶片相对含水率、水势、净光合速率(P_(n))、蒸腾速率(T_(r))、气孔导度(Gs)和胞间CO_(2)浓度(C_(i))均显著降低,而气孔限制值(L_(s))显著增加,但轻度胁迫下各光合参数以及轻中度胁迫下瞬时水分利用效率(WUE)均不受显著影响。复水后,各干旱处理叶片水分参数、P_(n)、T_(r)、Gs、C_(i)、WUE均比复水前提高,L_(s)比复水前降低;轻度胁迫复水后叶片水分和光合参数均优于对照,中度胁迫仅L_(s)未恢复,重度胁迫复水后叶片水分和光合参数均未恢复。(2)随干旱胁迫加剧,叶片初始荧光(F_(o))显著增加,最大荧光(F_(m))、最大光化学量子产量(F_(v)/F_(m))和潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))均显著下降,且在轻度胁迫下均与对照显著差异。复水后,各干旱胁迫处理F_(m)、F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(o)比复水前提高,而F_(o)均略低于复水前,轻度胁迫复水后各叶绿素荧光参数均恢复或优于对照,中度和重度胁迫复水后F_(o)未恢复,且重度胁迫复水后F_(v)/F_(m)仅为0.75。(3)随干旱胁迫加剧,叶片厚度、上下表皮厚度、气孔密度、主脉导管直径均显著增加,叶片气孔器长度、宽度、开口面积、海绵组织厚度均显著降低,而栅栏组织厚度、栅海比和主脉厚度均表现为中度>轻度>对照>重度。复水后,各干旱胁迫处理气孔开口面积和主脉厚度比复水前显著提高;而轻度胁迫叶片结构参数也均恢复或优于对照,中度胁迫气孔开口面积仍显著低于对照,重度胁迫气孔开口未能恢复打开,主脉厚度也低于对照。【结论】青冈栎幼苗有较强耐旱性和旱后恢复能力,适合作为喀斯特地区的生态恢复树种,但在青冈栎幼苗抚育阶段应免受中度以上干旱胁迫(-0.9 MPa),以利于旱后恢复生长。

基于荧光原理的叶绿素a传感器校准方法研究

利用传感器对水体叶绿素a浓度进行原位测量是获取实时、连续、长时间序列数据的重要手段。本文在对RBR传感器和ECO (Environmental Characterization Optics)传感器进行原理分析和线性度、稳定性、重复性等基本性能测试的基础上,利用单一藻种培养液和2020年南海北部海域现场数据校准传感器,并对新的传感器校准系数进行验证。结果表明:两台传感器使用新系数比原出厂系数的叶绿素a浓度测量准确度有明显提高。RBR传感器现场数据校准系数的计算结果与叶绿素a标准值误差最小,平均绝对误差从1.93μg/L减小到0.35μg/L,平均相对误差从55.1%减小到10.9%;ECO传感器藻液系数明显优于出厂系数和现场数据校准系数的计算结果,平均绝对误差从1.76μg/L减小到0.59μg/L,平均相对误差从50.3%减小到15.1%。传感器测量准确度的提高,可为海洋环境监测、海洋生态灾害预警等工作获取真实可靠数据提供支撑。

干旱胁迫条件下朱槿叶绿素荧光特性

以朱槿为试验材料,研究了干旱胁迫及复水对朱槿叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明:朱槿在经受25 d自然干旱胁迫后,除Fv/Fm值显著降低外,Y(Ⅱ)、qP、NPQ、ETR等值均有所上升。复水1 d后,Fv/Fm值有止降回升的趋势,Y(Ⅱ)、qP、NPQ、ETR等参数则恢复到对照水平。利用直角双曲线修正模型拟合的快速光曲线结果表明,中度干旱胁迫提高了朱槿光化学反应的启动能力,在弱光条件下具有最高的光能利用效率。当光强超过190μmol/(m^(2)·s)时,CK和复水1 d的适应能力更强,具有最大适应光强变化的能力和光合活性。研究综合认为,朱槿在干旱胁迫下具有良好的自身调节能力,具有较强的光合系统损伤修复能力,表现出极强的抗干旱胁迫能力,可在较干旱地区栽培应用。

烟剂对大棚藜麦菜光合作用和叶绿素含量的影响

在藜麦菜的温室大棚种植中,用12%百菌清烟剂与12%速克灵烟剂防治病害较为常用。为了研究这两种烟剂对藜麦菜的叶绿素含量和光合作用的影响,施用烟剂后第3天和第5天分别进行藜麦菜叶片叶绿素含量和光合速率的检测。结果显示,施用烟剂可以提高藜麦叶绿素的含量,提高光合速率,进而提高生产率。

油菜角果叶绿素含量传感检测技术在农业信息化中的应用研究

该文研究油菜叶绿素含量传感检测技术在农业信息化中的应用,探讨其在作物生长监测、营养管理与施肥优化、病虫害预测与防控等方面的重要性。通过分析突出该技术在提高农业生产效率、实现资源精细管理方面的广泛应用。最后,该文也讨论该技术面临的测量误差与精度问题、传感器的稳定性与耐久性等挑战,期望通过不断深化研究,该技术能够更好地服务于现代农业的可持续发展与智能化管理。

基于集成学习的内陆水体叶绿素a浓度反演

利用卫星数据监测内陆或水质状态,对生态决策具有重要意义。基于具有高时空分辨率的哨兵二号卫星数据,联合2种集成学习算法反演山东省南四湖叶绿素a(Chla)浓度,结果表明经遥感反射率校正后的哨兵二号数据更加适用于水质反演。XGBoost模型在五折交叉验证反演结果上表现最优(R^(2)=0.732 5,RMSE=9.168 1μg/L),反演结果更符合实际情况。因此,使用该模型反演南四湖叶绿素a浓度,能较好地掌握其时空变化情况,对其他区域类似研究可提供一定参考。

MRMR-SA-EGA-ELM的叶绿素a浓度预测模型研究

为提高叶绿素a浓度的预测精度,以南太湖区域-湖州市新塘港2020年5月至11月份的水质监测数据为原始样本数据,使用最大相关最小冗余算法(MRMR)从原始样本数据中选取效果更优的特征值,作为预测模型的输入数据,将精英遗传算法(EGA)与模拟退火算法(SA)组合优化极限学习机(ELM)网络的初始参数,最终构建MRMR-SA-EGA-ELM叶绿素a浓度预测模型。实验结果表明,MRMR-SA-EGA-ELM模型预测叶绿素a浓度的平均绝对误差(MAE)、均方误差(MSE)、决定系数(R^(2))分别为1.009、1.607、0.903,而ELM模型预测结果的MAE、MSE、R^(2)分别为2.078、8.249、0.562,MRMR-SA-EGA-ELM模型的效果得到显著提升,可实现对叶绿素a浓度的准确预测。

不同铁环境对蓝莓生长及叶片叶绿素荧光特性的影响

铁(Fe)是植物必需的微量元素,参与光合作用。为探究Fe对蓝莓(Vaccinium spp.)重要生命活动的影响,以蓝莓‘莱克西’为试验材料,设置正常铁(Na-Fe-EDTA)、只有难溶铁(Fe_(2)O_(3))及缺铁(不外加任何铁元素)共3种铁环境,分析其苗木生长发育及其叶片相对叶绿素含量(SPAD值)、叶绿素含量、叶绿素荧光参数等的差异。结果表明,在难溶铁和缺铁2种胁迫环境下,蓝莓各生长指标、光合色素含量及SPAD值均显著低于正常铁环境(P<0.05),而难溶铁环境下蓝莓苗木的基生枝数量和生长量、地径、叶面积及叶片光合色素含量显著低于缺铁环境(P<0.05);正常铁环境中叶片PSⅡ实际光合效率高于难溶铁和缺铁环境,而光抑制程度显著低于这2种铁胁迫环境;难溶铁、缺铁环境中的蓝莓苗木叶片受损、叶片的光合能力减弱,其中难溶铁环境与缺铁环境相比,光系统中心转换效率更不稳定,叶片受光抑制程度最高;叶面积、单株生物量、基生枝生长量与各叶绿素荧光参数间具有显著相关性(P<0.01),且叶片光合色素含量与SPAD值间呈显著正相关(P<0.01),但各光合色素和SPAD值与各荧光参数间相关性不显著。综上所述,难溶铁环境、缺铁环境使蓝莓苗木生长发育受抑制与该环境下造成叶片叶绿素含量降低有关,胁迫环境下叶片PSⅡ反应中心光能的吸收和转换减弱,电子传递受阻,光合效率降低,为蓝莓铁素营养合理利用方式的深入挖掘提供参考依据。

基于无人机高光谱影像的水稻叶绿素含量反演

【目的】为实现快速无损地监测水稻叶绿素含量,采用大疆M600 Pro无人机搭载SENOP RIKOLA高光谱仪获取水稻分蘖期冠层高光谱影像。【方法】利用相关性分析筛选出光谱指数的特征波长,构建DSI、RSI、NDSI、MSR、OSAVI和RDVI 6种植被指数,并利用一阶光谱导数计算其红边面积和红边幅值,分析8种光谱参数参与水稻叶绿素含量之间的相关性分析。将这些光谱参数作为CatBoost回归模型的输入变量,分析8种光谱参数对水稻叶绿素含量的估算能力。【结果】基于红边参数的反演模型中红边幅值拟合效果最好,其R2为0.9524,RSME为0.6381;基于植被指数的反演模型中OSAVI指数拟合效果最好,其R2为0.9416,RSME为0.5885。2种模型均能有效预测水稻叶绿素含量信息,可以作为水稻叶绿素含量监测的依据。【结论】将无人机高光谱遥感影像与机器回归算法相结合,可以实现对水稻冠层叶绿素含量的精准预测,从而对水稻的生长和健康状况进行实时监测,进而实现对水稻的精准施肥和精准灌溉,对水稻的增产增收以及精准农业的发展具有重要意义。

自然高温干旱下7个香椿无性系的叶片解剖结构及叶绿素荧光特性比较

揭示不同香椿无性系在自然高温干旱胁迫下的叶片解剖特征和光合生理响应机制,为香椿栽培和种质资源利用提供参考。以‘XC34-2’、‘XC12-10’、‘XC9-9’、‘XC18-4’、‘XC6-6’等5个香椿无性系2年生截干苗为研究对象,以‘黑油椿’、‘红油椿’2个乡土品种为对照,测定自然高温干旱胁迫下香椿叶片解剖结构、叶绿素含量、叶绿素荧光参数特征,采用单因素方差分析比较所有指标在无性系间的差异。结果表明,5个无性系的中脉比‘黑油椿’、‘红油椿’薄,除海绵组织外,其他各项解剖结构均比‘黑油椿’、‘红油椿’厚,其中‘XC18-4’的叶片最厚,栅栏组织和海绵组织最发达,角质层最厚的‘XC34-2’(2.01μm)是角质层最薄的‘红油椿’的1.63倍。7个无性系在相同的干热环境中受到的光抑制程度存在极显著差异,Fv/Fm为0.67~0.79。高温干旱胁迫影响香椿无性系PSⅡ吸收的激发能的能量分配,‘XC34-2’的Y(Ⅱ)更高,Y(NO)、Y(NPQ)均较低,‘红油椿’大致与之相反。此外,不同的无性系在高温干旱环境中采取了不同的光保护策略,‘XC9-9’和‘XC18-4’的过剩激发能主要由关闭态的PSⅡ反应中心贡献,同时过剩的激发能量转向调节性能量耗散以Y(NPQ)为主,而‘红油椿’和‘XC6-6’的非调节性能量耗散Y(NO)在未做功的能量中起到同等重要的作用。根据主成分分析筛选出角质层厚度、叶绿素a与叶绿素b的比、最大光化学量子产量和栅栏组织厚度4个典型指标。平均隶属函数结果显示,5个无性系的耐高温干旱能力均强于2个乡土品种,其中,‘XC18-4’具有较强的抵御干热灼伤、水分调节以及光能吸收、转化和利用能力,隶属函数平均分最高(0.929),根据5级评分法划分为高抗无性系;‘XC34-2’(0.742)次之,属于抗高温干旱无性系,‘红油椿’(0.219)最差,为干热较敏感型无性系。

桃果皮叶绿素降解规律与相关基因表达分析

【目的】探究桃果皮叶绿素降解规律及叶绿素降解相关基因的表达情况,以期为桃果实成熟期及底色差异判定确定依据。【方法】以春美、2-50等不同桃品种/品系为研究对象,测量成熟前桃果实色差、叶绿素含量等指标,用荧光定量PCR检测叶绿素降解相关基因的表达情况,通过分析叶绿素与相关基因表达的关系,确定影响桃果皮叶绿素降解的关键因素。【结果】桃果实成熟前30 d叶绿素含量降低与PpCLH2、PpSGRL高表达有关。PpCLH1基因在桃果实转色时表达量升高。在果实成熟前8~0 d,果皮叶绿素降解,PpSGR基因表达量上调。PpSGR基因表达情况与春美、2-50、中桃7号的叶绿素含量呈显著负相关,是导致桃果实成熟时叶绿素降解的关键基因。【结论】成熟前12~8 d是桃果皮关键转色期,PpSGR可能是桃果实成熟前果皮叶绿素降解的关键基因,这对进一步解析桃果实发育过程中果皮叶绿素降解机制提供了一种新的思路,也为探索桃果实发育过程中叶绿素降解的分子机制提供参考。

乳酸菌和混合酸对苜蓿青贮品质、叶绿素及其降解酶的影响

为了探究紫花苜蓿(Medicago sativa L.)青贮过程中叶绿素及其降解酶含量的变化规律,试验采用双因素试验设计(添加剂×3,天数×13),处理包括对照组(Control)、添加乳酸菌(Lactic acid bacteria,LAB)(植物乳杆菌,105 cfu·g^(-1)新鲜物质基础)组和添加混合酸(Mixed acid,MA)(添加量4%)组。结果表明:与对照青贮相比,LAB和MA处理的青贮pH值较低,乳酸含量较高。对照组中叶绿素a和叶绿素b含量低于LAB组,高于MA组。在苜蓿青贮过程中,LAB抑制了叶绿素降解酶的活性,抑制了叶绿素的降解,MA则相反。综上:添加LAB可以改善紫花苜蓿青贮发酵品质,且LAB组的紫花苜蓿青贮中叶绿素含量最高,叶绿素降解酶含量最低。本研究为调制生产富含功能性成分的苜蓿青贮饲料提供了理论基础。

不同水盐生境下小叶碱蓬叶绿素荧光参数特征及其对土壤因子的响应

【目的】研究干旱区盐生植物光合响应机理,为土壤盐渍化生物修复技术提供理论和科学支撑。【方法】以新疆艾比湖湿地国家级自然保护区典型盐生植物小叶碱蓬(Suaeda microphylla Pall.)为研究对象,选取保护区内高水高盐(生境Ⅰ)、低水中盐(生境Ⅱ)和高水中盐(生境Ⅲ)三种生境类型,测定其小叶碱蓬叶绿素荧光参数,分析三种生境下小叶碱蓬叶绿素荧光参数特性变化,研究三种生境下土壤因子对小叶碱蓬叶绿素荧光特性的影响。【结果】三种生境下小叶碱蓬各叶绿素荧光参数存在显著差异(P<0.05)。其中F_(o)、F_(m)和NPQ随着生境的变化逐渐升高,最大值出现在生境Ⅲ(142.95、609.42和1.65),最小值出现在生境Ⅰ(87.6、358.06和0.96)。F v′/F_(m)′呈先升高再下降的趋势,最大值出现在生境Ⅱ(0.53),最小值出现在生境Ⅲ(0.39);F_(o)与F_(m)、NPQ呈极显著正相关(P<0.01),其中F_(m)的相关系数最大,为0.99;筛选出F_(o)、F_(m)和NPQ三个与逆境胁迫相关性较好的叶绿素荧光参数,其公因子方差为0.947、0.969、0.824;盐分、速效磷和pH对小叶碱蓬叶绿素荧光参数变异起到了较好的解释,其解释量为17.2%、24.2%、13.5%,而水分未起解释作用。【结论】在高盐生境下,小叶碱蓬叶片PSⅡ的结构和生理状态受到损伤,光合作用受阻,最终植物生长受到抑制。

嫁接方法与套袋处理对山苍子生长、光合特性及叶绿素荧光特征的影响

【目的】比较嫁接方法和套袋处理对山苍子嫁接幼苗生长、光合特性和叶绿素荧光特征的影响,筛选出最适宜的山苍子嫁接方法。【方法】以1年生山苍子实生苗为砧木、3年生山苍子穗条为接穗,分别采用嵌芽接、劈接和切接3种方法嫁接,每种嫁接方法设置套袋和不套袋2个处理,测定不同组合处理嫁接苗的成活率、生长性状指标、叶片光合特性和叶绿素荧光参数,对各指标进行多重比较,并利用模糊隶属函数法对各组合处理的嫁接苗情况进行综合评价。【结果】3种嫁接方法中,不套袋嵌芽接的嫁接成活率最高(93.75%),劈接苗和切接苗经套袋处理的成活率分别较不套袋处理提高9.03%和26.01%;整体以套袋处理成活率稍高。不同山苍子嫁接苗新枝长、新枝基径和叶片数在嫁接后120~150 d达到峰值,其中新枝长以套袋切接苗最大,新枝基径以套袋嵌芽接苗最大,叶片数以不套袋切接苗最大,分别为26.06 cm,5.69 mm和35.55片。与不套袋处理相比,套袋处理嵌芽接和劈接苗叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(T_(r))和气孔导度(G_(s))均有所降低,切接苗叶片的P_(n)、T_(r)、G_(s)和水分利用率(WUE)均有所提高;叶片胞间CO_(2)浓度(Ci)以套袋劈接苗最高,为272.11μmol/mol。与不套袋处理相比,套袋处理嵌芽接苗叶片的实际光化学效率(YⅡ)和光化学荧光淬灭系数(qP)以及切接苗PSⅡ最大光合效率(F_(v)/F_(m))、YⅡ和非光化学荧光淬灭系数(NPQ)均有所提高,而嵌芽接苗和劈接苗叶片的F_(v)/F_(m)、NPQ以及切接苗叶片的qP均有所降低。不同组合处理山苍子嫁接苗综合评分从高到低依次为套袋嵌芽接苗>不套袋劈接苗>套袋切接苗>不套袋嵌芽接苗>不套袋切接苗>套袋劈接苗。【结论】山苍子不同组合处理中,以套袋嵌芽接苗和不套袋劈接苗各项指标的综合表现较优,其最适宜的嫁接方法为套袋嵌芽接,建议在江西地区推广应用。

无人机观测时间对玉米冠层叶绿素密度估算的影响

为探讨不同时间获取的无人机多光谱数据对玉米冠层叶绿素密度(canopy chlorophyll density,CCD)估算的影响,分别在玉米抽雄吐丝期、籽粒建成期、乳熟期和蜡熟期选择同一天的10:00—10:59、11:00—11:59、13:00—13:59和14:00—14:59进行无人机多光谱观测试验,并结合PROSAIL模型模拟结果与实测CCD数据,分析一天中不同时刻典型植被指数的变化规律及CCD估算结果的差异。结果表明:在同一天中,无人机玉米冠层反射率和与实测CCD相关性较好的植被指数值均随时间变化,近红外波段的反射率变化最明显,越接近12:00,实测的植被指数值越低,而在一天的不同时间PROSAIL模型模拟的植被指数值几乎没有差异。在同一天,基于不同观测时间获取的同一植被指数与实测CCD的相关性存在较大差异,且不同生育时期和不同指数间的差异不一致;而模拟得到的同一植被指数与CCD的相关性在同一天不同时间的差异不明显。在不同生育时期,基于不同观测时间无人机数据构建的CCD估算模型均可以取得较好的精度,但不同观测时间的估算结果存在差异,决定系数最低的为0.53,最高的为0.80。这些结果表明,在传统的光谱数据获取时间范围内(10:00—14:00),无人机影像获取时间仍对玉米CCD估算有影响,越接近12:00,估算精度越高。研究结果可为后续作物的CCD精准估算提供基础支撑。

温州市鳌江水系叶绿素a和氮、磷的分布特征与富营养化研究

为探究温州市鳌江水系氮、磷污染特征,选取17个采样断面,于2022年1月、2022年6月进行两次水样采集,并据此对水体理化指标、氮磷浓度与叶绿素a(Chl-a)的时空分布特征进行研究,利用灰色关联度分析方法判别理化指标、氮磷营养盐与Chl-a的相关性。同时运用氮磷比判定鳌江水系的营养限制因子,并初步判定鳌江水系的富营养化程度。结果表明:Chl-a、氮磷营养盐浓度存在时空差异;根据灰色关联度判定总氮、溶解性无机氮、氨氮是鳌江水系枯水期Chl-a的主要影响因子,氨氮、溶解性总磷和可溶性磷酸盐是丰水期Chl-a的主要影响因子;鳌江水系在丰水期主要表现为磷限制状态,枯水期主要表现为氮、磷共同限制状态;鳌江水系富营养化评价结果显示丰水期富营养化较严重,下游河段较上游河段严重。

基于无人机多光谱影像与机器学习算法的棉花冠层叶绿素含量估算研究

【目的】利用无人机多光谱技术监测棉花冠层叶片的叶绿素含量。【方法】通过无人机获取新疆南疆地区棉花冠层的多光谱图像,选取7种植被指数,利用7种不同的反演方法估算棉花关键生育时期花铃期的叶绿素含量,包括基于线性回归(linear regression,LR)的一元线性回归、偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)、岭回归(ridge regression,RR)、最小绝对值收敛和选择算子(least absolute shrinkage and selection operator,LASSO)回归,以及支持向量回归(support vector regression,SVR)、K近邻回归(K nearest neighbors regression,KNNR)、随机森林回归(random forest regression,RFR)。【结果】与线性回归模型相比,RFR、SVR和KNNR算法提高了棉花冠层叶绿素含量估算模型精度,尤其是RFR算法,其模型验证集的决定系数为0.742,均方根误差为1.158 mg·L^(-1),相对分析误差为1.969。【结论】利用RFR机器学习方法构建的基于无人机多光谱影像的棉花冠层叶片叶绿素含量估算模型可及时、准确地判断棉花的生长状况,为棉田精准管理提供技术支撑。