基于高光谱的冬油菜叶片磷含量诊断模型 被引量：30

1

作者 李岚涛 汪善勤 +4 位作者 任涛 马驿 魏全全 高雯晗 鲁剑巍 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期209-218,共10页

为快捷、无损和精准表征冬油菜磷素营养与冠层光谱间的定量关系,该文以连续3a田间试验为基础,探究叶片磷含量的敏感波段范围及光谱变换方式,明确基于高光谱快速诊断的叶片磷含量有效波段,降低光谱分析维度,提高磷素诊断时效性。以2013-2... 为快捷、无损和精准表征冬油菜磷素营养与冠层光谱间的定量关系,该文以连续3a田间试验为基础,探究叶片磷含量的敏感波段范围及光谱变换方式,明确基于高光谱快速诊断的叶片磷含量有效波段,降低光谱分析维度,提高磷素诊断时效性。以2013-2016年田间试验为基础,测定不同生育期油菜叶片磷含量和冠层光谱反射率。此后,对原初光谱（raw hyperspectral reflectance,R）分别进行倒数之对数（inverse-log reflectance,log（1/R））、连续统去除（continuum removal,CR）和一阶微分（first derivative reflectance,FDR）光谱变换,采用Pearson相关分析确定叶片磷含量的敏感波段区域。在此基础上,利用偏最小二乘回归（partial least square,PLS）构建最优预测模型并筛选有效波段。结果表明,油菜叶片磷含量的敏感波段范围为730-1300 nm的近红外区域;基于敏感波段的FDR-PLS模型预测效果显著优于其他光谱变换方式,建模集和验证集决定系数（coefficient of determination,R2）分别为0.822和0.769,均方根误差（root mean square error,RMSE）分别为0.039%和0.048%,相对分析误差（relative percent deviation,RPD）为2.091。根据各波段变量重要性投影（variable importance in projection,VIP）值大小,确定油菜叶片磷含量有效波段分别为753、826、878、995、1 187和1 272 nm。此后,再次构建基于有效波段的油菜叶片磷含量估算模型,R2和RMSE分别为0.678和0.064%,预测精度较为理想。研究结果为无损和精确评估冬油菜磷素营养提供了新的研究思路。 展开更多

关键词 光谱分析 模型 无损检测 冬油菜 高光谱 叶片磷含量 偏最小二乘回归 变量重要性投影

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板栗产区有机堆肥产物磷形态特征及其对叶片磷含量的影响 被引量：13

2

作者 宋影 郭素娟 +4 位作者 张丽 孙慧娟 谢明明 武燕奇 王静 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1262-1271,共10页

采用Dou的磷形态分级方法和大田试验,研究了板栗产区栗蓬栗叶-菌渣-秸秆-鸡粪混合堆肥(BYZ)、菌渣鸡粪堆肥(ZF)、栗蓬栗叶-菌渣-鸡粪堆肥(BZ1和BZ2)这4种有机物料中的磷形态特征及其对结果枝叶片磷含量的影响.结果表明:1 4种有机堆肥产... 采用Dou的磷形态分级方法和大田试验,研究了板栗产区栗蓬栗叶-菌渣-秸秆-鸡粪混合堆肥(BYZ)、菌渣鸡粪堆肥(ZF)、栗蓬栗叶-菌渣-鸡粪堆肥(BZ1和BZ2)这4种有机物料中的磷形态特征及其对结果枝叶片磷含量的影响.结果表明:1 4种有机堆肥产物全磷含量表现为:BZ1(10.61 g·kg-1)>ZF(9.03 g·kg-1)>BYZ(8.56 g·kg-1)>BZ2(7.68 g·kg-1),并均以无机磷为主,无机磷占全磷的比例在62.88%~73.62%之间;2 4种有机堆肥产物各形态总磷中除ZF以较稳定的HClP含量及其占回收全磷(Prt)比例最高以外,其他3种均以活性的H_2O-P含量及其占回收全磷(Prt)比例最高,Na OH-P含量均较低;3各形态中的无机磷以活性的H_2O-Pi或Na HCO3-Pi占形态总磷的比例最高(89.17%~96.00%),且在回收全磷中BZ2中的无机磷主要分布在H_2O-Pi和HCl-Pi,其他3种的无机磷主要分布在H_2O-Pi、HCl-Pi和Na HCO3-Pi,各形态有机磷主要分布于残留态磷,BZ2中比例最高;4等磷量大田试验结果表明,板栗结果枝叶片单位面积叶片磷含量整体表现为BZ2>BZ1>BYZ>ZF>CK,高峰期(7月)、平均每月叶片磷含量增值与堆肥产物中水溶性无机磷含量及其占回收全磷的比例呈显著或极显著正相关,推测集中深施情况下有机堆肥产物中水溶性无机磷含量及占全磷的比例是当年板栗叶片磷吸收的重要影响因素.整体研究表明,栗蓬栗叶-菌渣-鸡粪堆肥(BZ2)具有高比例的水溶态无机磷和残留态有机磷库,使板栗叶片磷含量最高,且其原料中板栗产业废弃物配比高达80%(栗蓬栗叶60%+菌渣20%),是产区好氧堆肥原料体系的较佳选择. 展开更多

关键词 有机堆肥产物 磷形态 叶片磷 板栗产区

原文传递

氮磷添加对金露梅叶片化学计量及光合特征的影响 被引量：11

3

作者 郭淑青 李文金 +1 位作者 张仁懿 王刚 《广西植物》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期629-634,718,共7页

通过三种养分添加处理,氮添加(5、10和15g·m-2)、磷添加(梯度同氮添加)、氮磷同时添加[(5g N+5g P)·m-2、(10g N+10g P)·m-2、(15g N+15g P)·m-2],对照(无养分添加),探讨养分添加对金露梅叶片性状氮含量(Nmass)、... 通过三种养分添加处理,氮添加(5、10和15g·m-2)、磷添加(梯度同氮添加)、氮磷同时添加[(5g N+5g P)·m-2、(10g N+10g P)·m-2、(15g N+15g P)·m-2],对照(无养分添加),探讨养分添加对金露梅叶片性状氮含量(Nmass)、磷含量(Pmass)、氮磷比(N∶P)、比叶重(LMA)、净光合速率(Pn)和光合氮利用效率(PNUE)的影响,以及各性状之间的相互关系。结果表明:在处理水平上,除N或P显著提高金露梅叶片的N∶P外,氮、磷添加对叶片其它性状无显著影响;不同氮、磷处理下添加水平对金露梅叶片的Nmass、N∶P、Pn和PNUE均有显著影响,随着养分水平提高,各性状的变化模式各不相同,叶片Pmass无明显变化,而叶片LMA虽有降低的趋势但不显著。回归分析表明,叶片Pmass与Nmass之间呈显著正相关(R2=0.347,P<0.001),叶片Nmass与N∶P之间也呈显著正相关(R2=0.018,P<0.05),而叶片Pmass与N∶P呈显著负相关(R2=0.505,P<0.001);叶片LMA与Pn之间显著负相关(R2=0.02,P<0.05),而与PNUE之间显著正相关(R2=0.077,P<0.001)。这表明在一定范围内,环境变化可以改变金露梅叶片的养分保持能力、光合能力以及养分利用效率。 展开更多

关键词 金露梅 氮含量 磷含量 氮磷比 比叶重 净光合速率 光合氮利用效率

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基于无人机高光谱影像的水稻叶片磷素含量估算 被引量：11

4

作者 班松涛 田明璐 +2 位作者 常庆瑞 王琦 李粉玲 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期163-171,共9页

为快速获取水稻叶片磷素含量信息,采用无人机搭载高光谱成像仪获取水稻冠层高光谱影像,并采样检测叶片磷素含量(质量分数)(Leaf phosphorus content,LPC)。分析了水稻LPC在无人机高光谱影像上的光谱特征,使用连续投影算法提取对磷素敏... 为快速获取水稻叶片磷素含量信息,采用无人机搭载高光谱成像仪获取水稻冠层高光谱影像,并采样检测叶片磷素含量(质量分数)(Leaf phosphorus content,LPC)。分析了水稻LPC在无人机高光谱影像上的光谱特征,使用连续投影算法提取对磷素敏感的特征波长,通过任意波段组合构建并筛选与磷素高度相关的光谱指数,基于特征波长反射率和光谱指数建立水稻LPC的估算模型,利用最佳模型对高光谱影像进行反演填图,得到LPC空间分布信息。结果表明:全生育期内LPC与462~718 nm范围内光谱反射率显著负相关,负相关最大处相关系数达到-0.902;LPC的特征波长为670、706、722、846 nm,基于特征波长、使用偏最小二乘回归建立的LPC估算模型精度最高,验证R^(2)达到0.925,RMSE为0.027%;在任意波段组合构建的3种类型的光谱指数中,NDSI(R498,R606)、RSI(R498,R606)和DSI(R498,R586)与LPC的相关性最高,相关系数分别为0.913、0.915和0.938;基于3个光谱指数、使用神经网络构建的LPC估算模型精度较高,验证R^(2)为0.885,RMSE为0.029%;对各生育期水稻LPC空间分布的反演结果与实测数据相一致,说明利用无人机高光谱遥感可以实现田间水稻LPC的快速无损监测。 展开更多

关键词 无人机 高光谱影像 水稻 叶片磷素含量

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基于高光谱的棉花叶片磷含量估测模型

5

作者 马元花 印彩霞 +3 位作者 王红玉 刘宇轩 刘前通 张泽 《中国农学通报》 2023年第1期123-132,共10页

研究不同施磷条件下棉花叶片叶绿素含量的变化规律,旨在建立基于高光谱的叶片磷含量估测模型,实现棉花叶片磷含量快速监测。在盆栽试验条件下,设置不同的磷肥量,测定棉花功能叶叶绿素含量与磷含量,并利用植被指数和叶绿素含量的相关性... 研究不同施磷条件下棉花叶片叶绿素含量的变化规律,旨在建立基于高光谱的叶片磷含量估测模型,实现棉花叶片磷含量快速监测。在盆栽试验条件下,设置不同的磷肥量,测定棉花功能叶叶绿素含量与磷含量,并利用植被指数和叶绿素含量的相关性构建磷含量的光谱变量,从而实现利用高光谱对棉花叶片磷含量的定量监测。结果表明:(1)棉花播种后100天左右,叶片磷含量与叶绿素呈现显著关系(决定系数R^(2)=0.96)。(2)利用多个植被指数(X)和叶绿素含量(I)的相关性构建倒一叶、倒二叶、倒三叶、倒四叶的磷含量光谱变量,其中各叶片相关性最优的模型:倒一叶(L_(1))为I1=2.6131X_(RENDVI)-0.4275,X_(RENDV)为红边归一化植被指数,R^(2)=0.71,RMSE=0.2;倒二叶(L_(2))为I_(5)=0.0142X_(TVI)+0.3274,X_(TVI)为三角植被指数,R^(2)=0.76,RMSE=0.09;倒三叶(L_(3))为I_(9)=-0.3445X_(ARI)+0.4996,X_(ARI)为花青素反射指数,R^(2)=0.47,RMSE=0.15;倒四叶(L4)为I_(10)=-0.5082X_(ARI)+0.3484,R^(2)=0.82,RMSE=0.10。(3)构建基于磷含量光谱变量的高光谱棉花叶片磷含量反演模型,模型R2、RMSE分别达0.75、0.04。因此,基于不同叶位的叶片植被指数和叶绿素含量的相关性,以及叶绿素含量和叶片磷含量的线性关系,可以实现高光谱对棉花叶片磷含量的有效估测。 展开更多

关键词 棉花 高光谱 叶位 叶绿素 叶片磷含量

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喀斯特地区不同类型兰科植物的叶片性状 被引量：3

6

作者 成霄峰 李树云 +1 位作者 胡虹 吴天贵 《植物分类与资源学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期595-604,共10页

叶片性状能够反映植物对环境的适应。认识喀斯特地区兰科植物的叶片性状及其适应意义对其科学合理的保育具有重要参考价值。本文于干季与雨季研究了广西雅长兰科植物自然保护区内落叶、常绿地生、常绿石附生三种类型共19种野生兰科植物... 叶片性状能够反映植物对环境的适应。认识喀斯特地区兰科植物的叶片性状及其适应意义对其科学合理的保育具有重要参考价值。本文于干季与雨季研究了广西雅长兰科植物自然保护区内落叶、常绿地生、常绿石附生三种类型共19种野生兰科植物的叶片性状及其相互关系,并比较了不同类型兰科植物之间的差异。其中18种兰科植物为C3植物,仅棒叶鸢尾兰(Oberonia myosurus)为CAM植物。相比于落叶兰,常绿兰具有较高的比叶重(LMA)和叶片碳氮比(C/N),但其叶片氮、磷含量较低。在常绿兰科植物中,石附生兰的叶片Ca含量与δ13C高于地生兰。石附生兰的叶片磷含量在雨季要高于干季,而地生兰的叶片δ13C在干季要高于雨季。该地区常绿兰科植物的N/P值>16,表明其可能受到磷的限制。 展开更多

关键词 兰科植物 叶片性状 叶片磷含量 叶片碳同位素 季节变化

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四川山矾幼树叶功能性状在毛竹干扰下的响应 被引量：2

7

作者 闵鹏 齐代华 +2 位作者 贺丽 唐元会 周旭 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期70-77,共8页

设置纯竹林、竹阔林、纯阔林3种毛竹干扰程度的样地,对其内四川山矾幼树叶功能性状的响应进行研究。研究表明:随着毛竹干扰程度的增加,四川山矾幼树比叶面积(SLA)减小,且均达到极显著的水平。从叶片氮(LNC)、磷(LPC)含量来看,随着干扰... 设置纯竹林、竹阔林、纯阔林3种毛竹干扰程度的样地,对其内四川山矾幼树叶功能性状的响应进行研究。研究表明:随着毛竹干扰程度的增加,四川山矾幼树比叶面积(SLA)减小,且均达到极显著的水平。从叶片氮(LNC)、磷(LPC)含量来看,随着干扰程度的增加LNC增加,LPC与LNC:LPC总体无显著差异。对叶绿素a(Chla)和叶绿素b(Chlb)的研究表明:随着干扰程度的增加Chla与Chlb减小,Chla/Chlb比值却增加。表明四川山矾幼树叶片功能性状对于毛竹干扰产生一系列适应性变化。从各功能性状间的相关关系来看,毛竹不同干扰程度的样地内Chla与Chlb含量呈极显著的正相关,Chlb和总叶绿素含量均与Chla/Chlb比值呈显著的负相关关系。LNC与SLA,LPC,LNC:LPC呈显著正相关,LPC与LNC:LPC则呈极显著的负相关,说明磷元素在毛竹不同干扰程度的样地中仍是限制元素。试验中叶片氮磷含量与叶绿素含量无明显的相关关系。 展开更多

关键词 毛竹 四川山矾 叶绿素 叶氮 叶磷 比叶面积

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苹果叶片磷含量高光谱估测模型研究 被引量：2

8

作者 杨福芹 冯海宽 +4 位作者 蒋瑞波 孙冰可 张周 姚真真 李天驰 《商丘师范学院学报》 CAS 2021年第3期36-39,共4页

为了监测苹果树生长阶段的营养情况,本研究采用山东省肥城市潮泉镇下寨村两个果园基地获取的2012、2013年苹果树整个生长期的叶片磷含量数据和相应的叶片光谱反射率数据,建立苹果叶片磷含量估测模型.通过进行叶片磷含量和光谱反射率及... 为了监测苹果树生长阶段的营养情况,本研究采用山东省肥城市潮泉镇下寨村两个果园基地获取的2012、2013年苹果树整个生长期的叶片磷含量数据和相应的叶片光谱反射率数据,建立苹果叶片磷含量估测模型.通过进行叶片磷含量和光谱反射率及其一阶导数之间的相关性分析,筛选出叶片磷含量的敏感波段分别为530 nm、553 nm、558 nm、704 nm、722 nm、732 nm.分别采用多元线性回归和逐步回归,构建苹果叶片磷含量估测模型.结果表明:基于逐步回归构建的模型,具备较高的拟合度,其建模的R2和RMSE分别为0.88、0.046 g/100 g,其验证的R2和RMSE分别为0.43、0.04 g/100 g,该模型可以高精度地估测苹果叶片磷含量.研究结果可以高效率监测苹果生长期的营养状况,从而为进行精准施肥提供了理论依据. 展开更多

关键词 高光谱 叶片磷含量 光谱分析 线性回归 逐步回归

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施磷水平与冬小麦产量和土壤有效磷含量的关系 被引量：12

9

作者 娄梦玉 薛华龙 +6 位作者 郭彬彬 汪江涛 昝志曼 马超 郭大勇 焦念元 付国占 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1582-1593,共12页

[目的]研究施磷水平对冬小麦分蘖成穗、产量、磷素吸收利用的影响及其与土壤有效磷含量的关系,明确维持冬小麦持续高产的最佳土壤有效磷含量及施磷量,为冬小麦高效磷肥管理提供理论依据。[方法]于2018—2021年在河南科技大学农场进行了... [目的]研究施磷水平对冬小麦分蘖成穗、产量、磷素吸收利用的影响及其与土壤有效磷含量的关系,明确维持冬小麦持续高产的最佳土壤有效磷含量及施磷量,为冬小麦高效磷肥管理提供理论依据。[方法]于2018—2021年在河南科技大学农场进行了连续3年小麦田间试验,试验设P_(2)O_(5)0、90、180和270kg/hm^(2)4个磷水平,分别记为P_(0)、P_(90)、P_(180)、P_(270)处理,研究了施磷水平对冬小麦分蘖成穗率、干物质积累与分配、产量、磷素吸收与分配及利用效率的影响,并分析了施磷水平、土壤有效磷含量与产量之间的关系。[结果](1)随着施磷水平的提高,冬小麦单位面积最大分蘖数、有效分蘖数和干物质积累量处理间均呈P_(270)>P_(180)>P_(90)>P_(0),而穗粒数、干物质向籽粒中分配率和产量呈先增加后降低的趋势;P处理的冬小麦产量高达9.8-10.2 t/hm^(2),比P处理高17.3%~18.2%(P<0.05),与P处理相比高出4.2%~11.5%,但差异不显著;(2)随着施磷水平的提高,冬小麦茎、叶、颖壳及穗轴和籽粒的磷含量处理间多呈P_(270)>P_(180)>P_(90)>P_(0);籽粒磷积累量呈先增加后降低的趋势,P水平下籽粒磷积累量最高,为57.0~61.1 g/m^(2);与P相比,P处理显著(P<0.05)提高了籽粒磷积累量,提高幅度为27.7%~39.0%;冬小麦磷偏生产力和磷农学利用效率均随着施磷水平的提高呈降低的趋势,与P相比,P_(180)、P_(270)水平下冬小麦磷偏生产力和农学利用效率分别降低了40.0%~41.1%和35.3%~36.1%、62.1%~64.7%和58.6%~62.8%,且均达到显著水平(P<0.05);(3)土壤有效磷含量与施磷水平呈线性相关,小麦产量与施磷水平和土壤有效磷含量的关系可用一元二次方程拟合。年施PO194.2~197.4 kg/hm^(2)时最佳土壤有效磷含量25.5~25.8 mg/kg,产量最高为9752~10349 kg/hm^(2)。[结论]适宜的施磷量可显著增加冬小麦的有效分蘖数和成穗数,提高茎、叶、颖壳及穗轴的干物质和磷素积 展开更多

关键词 冬小麦 施磷水平 有效分蘖 籽粒含磷量 茎叶含磷量 土壤有效磷 磷素利用率

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有机-无机配施比例对板栗叶片氮磷营养、产量及品质的影响 被引量：12

10

作者 宋影 郭素娟 +2 位作者 谢明明 张丽 孙慧娟 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期28-35,共8页

以板栗主栽品种‘燕山早丰’为试材,采用田间小区试验和不同计算方法(单位质量叶片养分含量、单位面积叶片养分含量及单位叶片养分总含量)研究产区有机废弃物堆肥与无机不同配施比例对板栗叶片氮磷含量、氮磷比、产量、品质及其相互作... 以板栗主栽品种‘燕山早丰’为试材,采用田间小区试验和不同计算方法(单位质量叶片养分含量、单位面积叶片养分含量及单位叶片养分总含量)研究产区有机废弃物堆肥与无机不同配施比例对板栗叶片氮磷含量、氮磷比、产量、品质及其相互作用影响,为产区合理利用有机养分资源和施肥结构调整提供依据。结果表明,F0.5M0.5(50%有机堆肥+50%无机肥)处理单位质量、单位面积以及单位叶片氮磷总含量、单粒重均最高,CK(不施肥)最低,F_(0.75)M_(0.25)(25%有机堆肥+75%无机肥)和F0.5M0.5处理中N/P>14且显著高于F(纯无机肥)和M(纯有机肥)处理,F_(0.25)M_(0.75)(75%有机堆肥+25%无机肥)最低;与F和M处理相比,F_(0.5)M_(0.5)、F_(0.75)M_(0.25)与F_(0.25)M_(0.75)处理分别表现促氮促磷、促氮抑磷与抑氮抑磷相互作用效应,且F_(0.5)M_(0.5)处理增产提质效果最显著,其次为F_(0.75)M_(0.25)处理;板栗产量、淀粉含量、可溶性糖及蛋白质含量均与单位叶片N、P总含量呈极显著或显著正相关;有机无机混施效应因配比不同而异,在等氮磷钾条件下F_(0.5)M_(0.5)即50%有机堆肥+50%无机肥配施表现最佳。 展开更多

关键词 施肥 板栗 叶片氮磷 产量 品质

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土壤基质和水分对珙桐幼苗生长的影响 被引量：9

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作者 姜瑞芳 刘艳红 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期134-139,164,共7页

珙桐是我国的一级濒危保护植物,探讨其迁地保护的生态限制因子尤为重要。以2年生珙桐为研究对象,采用盆栽试验在3种土壤基质下,设置3种水分梯度,分别为田间持水量的80%~90%、60%~70%以及40%~50%。研究珙桐幼苗株高、地径、根系和叶片氮... 珙桐是我国的一级濒危保护植物,探讨其迁地保护的生态限制因子尤为重要。以2年生珙桐为研究对象,采用盆栽试验在3种土壤基质下,设置3种水分梯度,分别为田间持水量的80%~90%、60%~70%以及40%~50%。研究珙桐幼苗株高、地径、根系和叶片氮、磷含量对土壤水分的响应,以及在不同土壤水分下珙桐幼苗的生物量分配特征。结果表明,不同水分处理对珙桐幼苗的株高、地径均有影响,干旱处理后期珙桐幼苗的株高及地径增量显著下降;水分胁迫降低了叶片的生物量,增加了根系的生物量和根冠比;随水分含量减少,叶片及根系氮含量呈上升趋势;土壤基质对幼苗的株高、地径增量及净光合速率的影响差异不显著。说明珙桐幼苗对干旱胁迫较为敏感,且耐旱能力较差,土壤基质的适应范围较广。 展开更多

关键词 珙桐 土壤水分 土壤基质 生物量分配 叶片氮、磷

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