无码精品一区二区三区在线,欲性游乐场(高H),日日橹狠狠爱欧美视频,欧美日韩精品

1、引言

葉片功能性狀及其在冠層尺度所展現出的功能特性是陸地生態系統中植物生理生態過程和生物地球化學循環過程的主要決定因素。開展葉片功能性狀的定量化研究，有助于理解植物對環境的適應性進化策略以及生物多樣性與生態系統功能間的內在關聯。在高光譜遙感技術出現前，有關葉片功能性狀的研究多集中在葉片尺度，地面調查是其主要的數據獲取方式。目前系統性的野外調查已累積了豐富的植物葉片功能性狀數據，但野外調查數據獲取過程耗時耗力，且存在一定局限性，如數據的時空覆蓋度不均衡，涉及的物種多為群落優勢物種，難以在群落和生態系統尺度應用，部分關鍵生態系統內的觀測數據嚴重不足等。高光譜遙感，特別是成像光譜儀技術的成熟，為冠層尺度葉片功能性狀的估算提供了新的方法。

2、研究方法

2.1 研究地概述

研究區（22°25′40.8″ N、113°37′48.2″ E）位于淇澳紅樹林自然保護區內（圖1）。淇澳紅樹林自然保護區地處淇澳島西北部，與中山、深圳、香港隔海相望，屬于濕地型的自然保護區，濕地總面積約5103.77hm2 ，其中紅樹林面積約500hm2，主要 保護對象為紅樹林生態系統和鳥類。

圖1研究區地理位置

（a. 可見光影像覆蓋區域；b. 高光譜影像覆蓋區域）

以淇澳島紅樹林自然保護區內的原生紅樹林群落為研究對象，選取400m×120m范圍作為核心研究區域（圖1-b），區域內主要分布以秋茄、桐花樹、老鼠簕、鹵蕨和蒲葦組成的原生紅樹林群落，群落周圍另存一些人工種植的紅樹物種，如海濱貓尾木、黃槿）、銀葉樹和海杧果等集群分布。本研究通過無人機攜帶可見光相機和高光譜成像儀獲取林冠影像數據。

2.2 葉片功能性狀測量

使用高枝剪共采 集 47株個體的陽葉枝條，涵蓋27個紅樹物種及伴生物種，具體為桐花樹3株，白骨壤3株，黃槿3株，楊葉肖槿3株，無瓣海桑3株，木欖3株，秋茄3株，海杧果2株，銀葉樹2株，魚藤2株，蒲葦2株，海漆2株，老鼠簕2株，鹵蕨1株，尖葉蕨1株，苦郎樹1株，厚藤1株，草海桐1株，榿果木1株 ，玉蕊1 株，海濱貓尾木1株，欖李1株，苦檻藍1株，海葡萄1株，木果楝1株，紅海欖1株，水椰1株。每個葉片樣本包括20~30個，獲取后立即測量鮮葉重量，掃描葉面積，葉片打孔后放入液氮速凍。之后將葉片樣本置于烘箱于65℃烘至恒重，稱取干葉重量，用以計算比葉重LMA（干重/葉面積，g/m²）。干葉經過化學分析得到葉片養分含量 N_mass、P_mass和K_mass（mg/g），通過比葉重計算基于面積的含量N_mass、P_mass和K_mas（g/m²），冷凍的葉片利用液氮搗碎，放入95%乙醇溶解，再利用紫外可見光分光光度計測量，根據的公式計算得到葉綠素Cab和類胡蘿卜素含量Cxc（μg/cm²）。

3、結果分析

3.1 淇澳島紅樹林葉片功能性狀實測結果

本研究共采集了47株個體的葉片進行葉片功能性狀測定，共涉及27個紅樹及其伴生物種。用于功能性狀測定的有效樣本數為 44~47個不等（表 1）。變異系數方面，P_area的變異系數最大，達到0.54；C_ab的變異系數最小，為0.27。

表1 葉片功能性狀統計數據

3.2 淇澳島紅樹林冠層光譜特征及功能性狀的無人機遙感反演結果

淇澳島紅樹林的冠層反射光譜在550nm處存在 一個5%左右的反射峰，紅邊位置位于680~780nm 處，反射峰值約為30%。光譜的變異性主要存在于530~560和750~900nm，在750~900nm的變異性最大（圖2）。

圖2淇澳島紅樹林樹冠光譜特征 （a.不同物種的冠層反射光譜；b.不同物種冠層光譜的平均值及標準差）

對研究區紅樹林的葉片功能性狀進行高光譜遙感反演，結果表明，2種方法分別適用于不同葉片功能性狀的反演，結果為R²為 0.44，N_area次之，R2為0.42（圖3），N_mass、K_mass、P_area和K_area的反演結果不理想，R²皆小于0.3。

圖3植物葉片功能性狀的實測值與高光譜遙感反演預測值對比

4、結論與討論

本研究以珠海淇澳島紅樹林群落為對象，通過無人機高光譜數據 處理方法，反演研究區內紅樹林的10種冠層葉片功能性狀。結果表明，PLSR+NDVI的方法更適用于 紅樹林冠層葉片 LMA、Pmass和Narea的反演，PLSR+CWT的方法更適用于N/P、Cab和Cxc的反演，但以上2 種方法用于反演Nmass、Kmass、Parea和Karea的結果均不理想（R2<0.3）。

此外，淇澳島紅樹林中包含鹵蕨和蒲葦等草本植物，本研究建立的高光譜反演模型是混合了草本和木本2類生活型植物的混合反演模型，其精度可能受此影響較大。從淇澳島紅樹林葉片功能性狀結果看，淇澳島紅樹林的光合固碳能力以及養分含量均優于全球紅 樹林的平均水。本研究實測的淇澳島紅樹林葉片LMA均值（118.09 g/m²）小于數據庫中紅樹林葉片的LMA均值 （158.00 g/m2）， 而 N_mass均值（22.22mg/g）、P_mass均值 （2.08mg/g）、N_area均值（2.38 g/m²）和K_mass均值 （14.69mg/g）則大于數據庫中紅樹林葉片的N_mass均值 （15.00mg/g）、P_mass均值（1.30mg/g）、N_area均值 （2.0 g/m²）和K_mass均值（8mg/g）。這一方面與不同地區的群落物種組成差異有關，另一方面也可能是中國華南地區強烈的氮沉降以及人為干擾所導致的。 

本研究表明，通過無人機高光 譜數據反演得到的紅樹林冠層葉片功能性狀，較好地反映紅樹林群落的水平結構和功能，結合地面調查數據，可深入挖掘物種組成與功能性狀空 間格局以及生態系統功能和過程的內在關系，在群落和生態系統尺度上實現紅樹林的快速調查和評估。基于無人機高光譜遙感的紅樹林冠層葉片功能 性狀反演，為空天地一體化監測紅樹林動態提供了基礎。紅樹林生態系統是一類便于無人機作業的生態系統，物種組成相對簡單，空曠的潮間帶為無人機提供了優越的飛行條件。 

推薦：

無人機高光譜成像系統iSpecHyper-VM100

一款基于小型多旋翼無人機高光譜成像系統，該系統由高光譜成像相機、穩定云臺、機載控制與數據采集模塊、機載供電模塊等部分組成。無人機機載高光譜成像系統通過獨特的內置式或外部掃描和穩定控制，有效地解決了在微型無人機搭載推掃式高光譜照相機時，由于振動引起的圖像質量較差的問題，并具備較高的光譜分辨率和良好的成像性能。