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案例分享:IRGASON及塔基遙感系統(tǒng)在作物脅迫監(jiān)測中的應(yīng)用
來源:客戶案例    發(fā)布時間:2024/8/26 14:29:56

缺水、高溫和高水汽壓差(VPD)等通常是限制作物生產(chǎn)率和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。近些年氣候變化加劇了干旱高溫事件的發(fā)生,導(dǎo)致作物干旱脅迫頻頻發(fā)生,影響了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此,科學(xué)的水資源管理以及實時評估植物脅迫對改善灌溉策略,提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等至關(guān)重要。


加利福尼亞大學(xué)研究人員在一處葡萄園開展了作物脅迫的相關(guān)研究,旨在利用植被指數(shù)與GPP的關(guān)系來檢測作物短期脅迫響應(yīng)與生長恢復(fù)事件。在這項研究中,1套塔基光學(xué)遙感系統(tǒng)安裝在四個葡萄園子地塊的中心位置,用于持續(xù)獲取不同地塊的植被指數(shù);4套開路渦動相關(guān)系統(tǒng)(IRGASON)分別布置在4個子地塊,用于持續(xù)獲取不同地塊的總固碳量,此外還監(jiān)測了土壤水分及空氣顆粒物的變化等(各項監(jiān)測指標(biāo)及其重要性見下圖)。

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研究期間發(fā)生了四次作物脅迫事件,導(dǎo)致作物脅迫發(fā)生的因子包括土壤水分缺失,高溫以及由于附近山火發(fā)生導(dǎo)致空氣中顆粒物增加等。作者比較了歸一化植被指數(shù)(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和光化學(xué)反射指數(shù)(Photochemical Reflectance Index, PRI)與總初級生產(chǎn)力(Gross Primary Productivity, GPP)的變化關(guān)系。結(jié)果表明,NDVI在脅迫事件中幾乎沒有發(fā)生改變。相比之下,PRI在追蹤短期脅迫引起的GPP下降和恢復(fù)事件非常有效。同時研究也指出,PRI等植被指數(shù)雖然能夠有效檢測作物脅迫事件,但在長期監(jiān)測過程中,需要利用去趨勢化方法將短期脅迫引起的PRI變化從長期季節(jié)因素引起的PRI變化分離出來(見下圖),以便提高檢測性能。

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