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人工橡膠林總初級生產力與顏色指數的關系

  隨著電子技術的迅猛發展,利用數碼相機監測植物物候成為可能,為理解林冠光合的季節變異與物候之間的關系提供了機會。而在引種的人工橡膠林中,由于其集中落葉和生長季林冠顏色變化不明顯等特征導致在探究此關系時存在一定的不確定性。 

  版納植物園全球變化研究組博士研究生周瑞伍,在導師張一平研究員的指導下,以西雙版納1982年種植的橡膠林為研究對象,使用通量塔測量的總初級生產力(Gross Primary Production, GPP)以及數碼相機拍攝的林冠照片,計算得到顏色指數,在日尺度上探討了橡膠林總初級生產力與顏色指數之間的關系,并使用顏色指數模擬GPP。研究結果如下:(1)人工橡膠林林冠綠度強度(Strength of green, Sgreen)、色相(Hue)與GPP展現了清晰的季節格局,在不同的物候期使用顏色指數模擬的GPP與實測GPP之間呈現不同的相關性;(2)實測GPP與Sgreen關系較好,特別是在展葉期。(3)在正常年份,Sgreen、Hue、光合有效輻射分量(Fraction of Photosynthetically Active Radiation, FPAR)以及歸一化植被指數(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)均可較好地模擬人工橡膠林的GPP,但使用顏色指數模擬的GPP被低估。結果表明林冠顏色指數較好地模擬非本土森林植被的GPP,同時表明數字相機在監測生物和非生物事件的發生具有很好的效果。 

  相關研究結果以Relationship between gross primary production and canopy colour indices from digital camera images in a rubber (Hevea brasiliensis) plantation, Southwest China為題發表在Forest Ecology and Managemen上。   

  本研究得到國家自然科學基金(31770528,U1602234),國家重點研發計劃(2016YFC0502105),中國科學院“一三五”專項突破一(2017XTBG-F01, 2017XTBG-T01),以及中國科學院國際人才計劃(2017VCA0036)等項目的資助,此外,該研究的開展得到版納生態站和本研究組畢業生趙瑋、董鈺鑫以及項目聘用楊東海的支持和幫助,在此表示衷心感謝!

實測GPP與Sgreen,Hue,FPAR以及MODIS NDVI模擬GPP之間的關系

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