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玉米农田生态系统冠层光合参数的高光谱遥感定量反演

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冠层光合参数的准确定量遥感反演是生态系统遥感模型的核心与关键.基于2011年玉米整个生长发育期冠层光谱反射率,生态系统CO2通量、微气象因子及玉米光合生理生态指标的观测数据,开展了高光谱遥感对玉米生态系统冠层光合能力(Pmax:最大光能利用效率)与光合效率(εN:NEECO2/APAR;εG:GPP/APAR;α:光量子效率)参数的反演能力评估研究.结果表明,Pmax和α在整个生长季呈现单峰型变化趋势,分别于7月底和8月初达到峰值,而辐射利用效率参数εN和εG在玉米营养生长早期数值较高,随着玉米生长发育迅速降低,而后呈现单峰型的变化趋势,峰值出现时间基本与Pmax最大值发生时间一致.基于两波段任意组合的高光谱遥感植被指数NDVI(normalized difference vegetation index)、RVI(ratio vegetation index)、WDRVI(wide dynamic range vegetation index)、EVI2(Enhanced Vegetation Index 2)和CI(chlorophyll index)与4个冠层光合参数的统计分析表明,EVI2对冠层光合效率与光合能力参数的反演与表征效果最佳.研究结果表明高光谱遥感信息对玉米生态系统冠层光合参数变异具有较强敏感性,可以用来监测玉米冠层光合作用的季节动态变化,以及准确定量评估作物生产力和生态系统CO2的交换能力。

张峰、周广胜

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中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室,北京,100093

玉米 农田生态系统 冠层光合参数 高光谱遥感 定量反演

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