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评估农作物冠层SIF的方向效应

评估农作物冠层SIF的方向效应

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:章钊颖
  • 来源:植物表型资讯
  • 发布时间:2020-09-13 06:10
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【概要描述】近日,张永光团队在著名期刊《 Agricultural and Forest Meteorology》发表了题为“Assessing bi-directional effects on the diurnal cycle of measured solar-induced chlorophyll fluorescence in crop canopies”的文章。在这项研究中,使用多角度SIF自动测量系统,对2018年小麦和玉米(位于河南商丘农业生态系统国家野外科学观测研究站)进行连续的SIF和高光谱反射率的自动观测。并用于探索SIF 的BRDF 效应以及评价SIF 方向性效应校正方法的有效性

评估农作物冠层SIF的方向效应

【概要描述】近日,张永光团队在著名期刊《 Agricultural and Forest Meteorology》发表了题为“Assessing bi-directional effects on the diurnal cycle of measured solar-induced chlorophyll fluorescence in crop canopies”的文章。在这项研究中,使用多角度SIF自动测量系统,对2018年小麦和玉米(位于河南商丘农业生态系统国家野外科学观测研究站)进行连续的SIF和高光谱反射率的自动观测。并用于探索SIF 的BRDF 效应以及评价SIF 方向性效应校正方法的有效性

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  • 作者:章钊颖
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近日,张永光团队在著名期刊《 Agricultural and Forest Meteorology》发表了题为“Assessing bi-directional effects on the diurnal cycle of measured solar-induced chlorophyll fluorescence in crop canopies”的文章。在这项研究中,使用多角度SIF自动测量系统,对2018年小麦和玉米(位于河南商丘农业生态系统国家野外科学观测研究站)进行连续的SIF和高光谱反射率的自动观测。并用于探索SIF 的BRDF 效应以及评价SIF 方向性效应校正方法的有效性。

 

日光诱导叶绿素荧光(SIF)已被证明是跨多个时空尺度的总初级生产力(GPP)的良好代表。冠层顶部的SIF测量值(TOC-SIF)对光照和观测的方向效应已被认为是影响SIF和GPP之间关系的重要因素。

 

 

研究结果表明,观测的红光SIF(RSIFobs)和远红光SIF(FRSIFobs) 均表现出明显的方向性效应,主要归因于传感器在不同观测角度下观测到阳叶和阴叶比例的变化。RSIFobs主要来自于阳叶SIF,而FRSIFobs同时来自于阳叶SIF 和散射SIF。因此,RSIFobs 的方向性效应要强于FRSIFobs。

 

 

为了减弱SIFobs中的角度影响,本文使用了一种基于光谱反射率测量的方法,推导出冠层总发射SIF(SIFtotal)在红色和远红色波段(RSIFtotal和FRSIFtotal)显示出较少的角度依赖性,并且比RSIFobs和FRSIFobs对APAR和GPP具有更好的关系。

 

 

值得注意的是,红光波段SIF 更强的方向性效应导致了其与GPP 的关系明显弱于远红光波段SIF 与GPP 的关系。

 

本文基于遥感光谱不变理论提出了校正红光和远红光波段SIF 的方向性效应的方法,提高了SIF 与GPP 相关关系的R2,但是该方法在校正红光波段SIF 方向性效应的表现仍需要进一步提高。

 

作者介绍:

本文第一作者是南京大学“毓秀青年学者”章钊颖博士,通讯作者是张永光教授。

 

来源:

hang Z, Zhang Y, Zhang Q, et al. Assessing bi-directional effects on the diurnal cycle of measured solar-induced chlorophyll fluorescence in crop canopies. Agricultural and Forest Meteorology. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2020.108147.

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