松材線(xiàn)蟲(chóng)?。≒WD），是由松材線(xiàn)蟲(chóng)（Bursaphelenchus xylophilus）引起的具有毀滅性的國際森林病害之一，可以在幾個(gè)月內對松林造成快速、大面積的危害，已對我國造成了巨大的生態(tài)和經(jīng)濟損失。因此，及時(shí)的監測措施非常必要。高光譜遙感可以獲取數百個(gè)波段和連續波長(cháng)的數據來(lái)捕獲受危害樹(shù)木的生理變化，有助于檢測早期病蟲(chóng)害。而基于無(wú)人機的高光譜成像儀可以準確觀(guān)測樹(shù)木冠層的變化，成為評估森林健康情況的有效工具。然而，以往的研究大多使用單日的無(wú)人機高光譜數據，難以監測病害發(fā)生的時(shí)間變化并確定最佳的監測時(shí)期?；诖?，在本研究中，來(lái)自北京林業(yè)大學(xué)的研究團隊于2021年5-10月使用多時(shí)態(tài)的數據在中國遼寧省撫順市東洲區（124°12′36′′ -124°13′48′′ E，41°56′53′′ -41°57′46′′）進(jìn)行了研究。在PWD爆發(fā)期間，作者于2021年5月9日、6月9日、7月11日、8月11日、9月13日和10月21日對紅松林進(jìn)行了地面調查（通過(guò)形態(tài)和分子鑒定確定59棵樹(shù)攜帶松材線(xiàn)蟲(chóng)，另外選擇59棵未被感染的樹(shù)木作為對照）。于2021年5月11日、6月10日、7月12日、8月18日、9月15日和10月23日晴朗無(wú)云的天氣條件下利用DJI Matrice 600 Pro無(wú)人機搭載Resonon Pika L高光譜相機以及LR1601-IR...
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土壤質(zhì)量直接影響其有機體的健康。然而，土壤容易受到人類(lèi)活動(dòng)的干擾，如采礦、工業(yè)化和農業(yè)活動(dòng)，導致嚴重的土壤污染。在各種土壤污染中，有毒元素會(huì )對人類(lèi)和家畜健康以及食品安全造成威脅。因此，監測這些污染類(lèi)型的濃度和分布對于土壤修復項目至關(guān)重要。然而，傳統采樣和實(shí)驗室分析方法成本高、費事費力且局限于采樣點(diǎn)位置，不能很好地具體化濃度的空間分布。因此，需要具有高空間效應的快速有效的技術(shù)。許多研究已經(jīng)利用圖像光譜和其它輔助數據或環(huán)境變量來(lái)預測有毒元素的分布。而由于衛星圖像中云或陰影的存在，土壤采樣和圖像獲取日期存在差距，這種情況下，需要用到具有不同光譜和空間特征圖像的融合，以增加圖像的時(shí)間分辨率。Sentinel-2A是“全球環(huán)境與安全監測”計劃的第二顆衛星，其攜帶一枚多光譜成像儀，可覆蓋13個(gè)光譜波段，從可見(jiàn)光和近紅外到短波紅外，具有不同的空間分辨率。Landsat 8是美國陸地衛星計劃的第八顆衛星，其攜帶的陸地成像儀包括9個(gè)波段，空間分辨率為30 m。兩者的協(xié)同應用將改進(jìn)對地球表面的及時(shí)和準確觀(guān)測，以及遙感不同學(xué)科的使用?；诖?，在本研究中，來(lái)自捷克生命科學(xué)大學(xué)的研究團隊于2015年8月12日在Sarcheshmeh礦山采集了120個(gè)土壤樣品，在實(shí)驗室進(jìn)行化學(xué)（As、Pb、Zn和Cr）和光譜測量（ASD Fieldspec 3地物光譜儀）。并于2015年8月13日獲取Landsat 8-OL...
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近幾十年來(lái)，北極氣溫上升超過(guò)全球平均氣溫的兩倍，且在2100年以前，可能會(huì )增加2-8℃。近年來(lái)野火頻繁發(fā)生和蔓延，它以不同的方式干擾著(zhù)生態(tài)系統，包括破壞地上和地下植物生物量以及通過(guò)改變C、N和P有效性改變土壤性質(zhì)。在高緯度地區苔原火災的頻率和范圍與氣候條件有關(guān)，火災事件的增加與夏季變干變暖有關(guān)。氣候變化會(huì )改變北極無(wú)冰區陸地生態(tài)系統土壤和大氣之間CH4，CO2和N2O的交換。大約一半的全球土壤C沉積在北極中，氣候變化和野火增加會(huì )導致大量C釋放到大氣中，影響全球C收支，導致氣候正反饋。同時(shí)也有研究表明，野火會(huì )導致排水良好的針葉林土壤中CH4吸收速率增加。然而，野火對苔原生態(tài)系統C和N循環(huán)的短期和長(cháng)期影響理解匱乏，且尚不清楚野火對苔原生態(tài)系統土壤CH4，CO2和N2O通量的影響?；诖?，在本文中，來(lái)自哥本哈根大學(xué)的研究團隊于2017-2019年在西格陵蘭島凱凱塔蘇瓦克島(69°16′N(xiāo)，53°27'W)南端的Blæsedalen原位調查了環(huán)境和增溫條件下實(shí)驗火燒對CO2，CH4（Picarro G4301）和N2O通量的影響。作者同時(shí)收集了氣溫和降水數據。燃燒過(guò)程中測量和記錄了2和5 cm深度的土壤溫度。2017年8月，2018年7月和2019年7月采集0-5 cm土壤，分析了其總和可溶性C、N和P。分析了2017年樣品的pH和C:N比。提取潮濕土壤...
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文章來(lái)源：Picarro Blog在Picarro公司，我們樂(lè )于聽(tīng)到研究小組如何將我們的系統運用到他們的項目中。來(lái)自圣彼德堡北極與南極研究所(AARI)的安娜·科薩切克(Anna Kozachek)撰寫(xiě)了一篇短文，其中講述了她的團隊如何在南極環(huán)航探險 (ACE) 項目中使用Picarro L2130-i和L2120-i的詳情。南極環(huán)航探險(ACE)由萌?；饡?huì )(ACE Foundation)、瑞士極地研究所(SPI)和俄羅斯圣彼得堡的北極與南極研究所(AARI)共同組織發(fā)起。探險隊一起登上俄羅斯特列什尼科夫院士(Akademik Tryoshnikov)號考察船。探險隊此行的主要目的是環(huán)航南極洲，沿著(zhù)環(huán)航路線(xiàn)進(jìn)行海洋觀(guān)測和氣象觀(guān)測，同時(shí)對亞南極洲和南極諸島進(jìn)行陸地觀(guān)測。探險隊從開(kāi)普敦(Cape Town)出發(fā)，將于92天后返航。詳細路線(xiàn)圖此次探險活動(dòng)承載著(zhù)來(lái)自七個(gè)不同國家和地區的55名科學(xué)家著(zhù)手進(jìn)行的22個(gè)項目。這個(gè)名為“亞南極島嶼生態(tài)系統的演變及其現狀”的 AARI 項目涉及了若干項研究課題，包括湖泊沉積物取樣、島上土壤取樣、過(guò)去海平面變化的地貌觀(guān)測、大氣中懸浮微粒的測量和大氣水蒸汽的同位素組成。我們的實(shí)驗室，即AARI的氣候與環(huán)境研究實(shí)驗室，此行的主要考察任務(wù)是研究冰芯數據中的古氣候。在過(guò)去幾個(gè)世紀，南極洲長(cháng)期缺少氣象站，人們記錄高頻氣候變化的唯一途徑就是測量南極洲不...
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鹽沼是地表過(guò)濕或季節性積水、土壤鹽漬化并長(cháng)有鹽生植物的地段。濱海鹽沼以草本植物為主，沿潮間帶延伸，可忍受高鹽條件和因漲潮引起的周期性淹水。鹽沼植被生產(chǎn)力高，可為許多物種提供繁殖、覓食和越冬的場(chǎng)所。鹽沼植被地上生物量（AGB）的估算為監測鹽沼生態(tài)系統時(shí)空穩定性、生產(chǎn)力和地上碳儲量提供了有用信息。然而，以往關(guān)于A(yíng)GB的估算研究主要局限于站點(diǎn)水平，且通?；趩我恢脖活?lèi)型。與野外地面調查方法相比，遙感（RS）衛星成本低、速度快、范圍廣，在鹽沼植被結構和生物物理指標的空間估計方面更具優(yōu)勢。其中，UAV-LiDAR數據具有較高的時(shí)空分辨率，在濱海鹽沼三維結構監測中具有很大潛力。然后目前，利用UAV-LiDAR數據估算鹽沼植被AGB的研究有限。為了確定濱海鹽沼潮溝對植被群落空間分布及其生物量的影響， 來(lái)自復旦大學(xué)的研究團隊在上海崇明東灘濱海濕地（121°54′-121°55′E，31°27′-31°28′N(xiāo)）進(jìn)行了研究，主要目的為：（1）探索UAV-LiDAR數據估算鹽沼植物AGB的潛力；（2）研究潮溝對鹽沼植物群落空間格局及其地上C儲量的影響。作者于2019年9月基于DJI M600平臺，利用LR1601-IRIS LiDAR傳感器（北京理加聯(lián)合科技有限公司，北京依銳思）收集UAV-LiDAR數據。于2019年9月27日和28日獲取光學(xué)圖像數據。于201...
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土壤水力參數，如田間持水量（FC）和永久萎蔫點(diǎn)（PWP），在灌溉管理、干旱風(fēng)險評估和土地利用規劃等方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。這些水力特性是動(dòng)態(tài)的，隨土壤類(lèi)型、作物類(lèi)型和生長(cháng)季而變化。傳統方法估算大尺度水力特性費時(shí)費力，而土壤傳遞函數（PTF）作為一種替代方法，已被用于使用易測量的土壤特性（如土壤粒級、有機碳和容重）來(lái)估計土壤水力特性。這些預測參數在很大程度上受各種內在土壤特性如土壤質(zhì)地、結構、有機質(zhì)、容重和孔隙度的影響。隨著(zhù)光譜技術(shù)的不斷發(fā)展，因其快速、低成本和無(wú)損測量，許多研究者已經(jīng)利用可見(jiàn)近紅外（Vis-NIR）光譜預測了土壤特性，而使用光譜數據繪制印度土壤類(lèi)型水力特性的研究非常有限?；诖?，在本研究中，一組研究團隊在印度卡納塔克邦高原北部地區收集了558個(gè)土壤樣本，在實(shí)驗室中測量了其FC， PWP和土壤含水量，并利用ASD FieldSpec光譜儀測量土壤光譜反射率。通過(guò)支持向量機、隨機森林和偏最小二乘回歸三個(gè)模型預測FC和PWP。其中，2/3的數據集用于校準（368個(gè)樣品），1/3的數據集用于驗證（190個(gè)樣品）。本研究目標為通過(guò)不同統計技術(shù)檢驗實(shí)驗室Vis-NIR光譜數據估算水力參數的有用性。研究區域圖【結果】卡納塔克邦高原北部土壤光譜反射率分布（平均值和標準偏差）（N = 558）。FC和PWP預測模型的性能（50 次迭代）驗證集FC和PWP預測值和觀(guān)測值散點(diǎn)圖（RF方法）（...
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了解亞熱帶森林樹(shù)種的準確信息對于森林可持續管理、生態(tài)系統服務(wù)評估、生物多樣性監測以及生態(tài)環(huán)境保護至關(guān)重要。因此，亟待快速有效的方法對單個(gè)樹(shù)種進(jìn)行分類(lèi)。傳統的樹(shù)種地面調查費事、費力、成本高，難以大面積實(shí)施。而遙感可以獲取較大區域的特征信息。許多遙感數據，如超高分辨率RGB、機載高光譜和雷達數據，已廣泛應用于單木分割和樹(shù)種分類(lèi)。然而以往都是利用其中一種或兩種類(lèi)型的數據進(jìn)行研究，綜合這三種遙感數據進(jìn)行樹(shù)種分類(lèi)的研究十分有限?；诖?，為填補研究空白， 研究者們于2019年8月在中國南方深圳的亞熱帶闊葉林聚龍山公園（114°23′28′′E，22°43′50′′N(xiāo)）基于UAV LiDAR，高光譜（Resonon Pika L高光譜成像儀）、超高分辨率RGB數據以及地面數據進(jìn)行單個(gè)樹(shù)種的分類(lèi)。作者首次開(kāi)發(fā)了watershed-spectral-textural-controlled normalized cut（WST-Ncut）算法進(jìn)行單木分割。然后整合UAV LiDAR（提取結構特征），高光譜（提取光譜特征）和超高分辨率RGB數據（提取紋理特征）進(jìn)行分類(lèi)。最后通過(guò)總體精度（OA）和kappa系數（k）評估分類(lèi)精度。主要研究目標為：（1）評估所提出的WST-Ncut算法在亞熱帶闊葉森林進(jìn)行單木分割的準確性；（2）與單獨使用這些數據相比，評估UAV LiDAR，高光譜和超高...
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【摘要】土壤含水量的時(shí)空異質(zhì)性影響著(zhù)土壤水和植物莖木質(zhì)部水的同位素組成。然而，土壤水分條件對廣泛報道的土壤水-植物莖木質(zhì)部水同位素偏差的影響尚缺乏系統地評估。為此，本研究連續兩年在兩個(gè)土壤水分條件不同的樣地測定了檸條莖木質(zhì)部水和土壤水的δ2H和δ18O值（利用全自動(dòng)真空冷凝抽提系統LI-2100，北京理加聯(lián)合科技有限公司）提取土壤和植物莖木質(zhì)部中的水分，然后進(jìn)行同位素測量）。結果表明，在較濕潤的樣地1，莖木質(zhì)部水與土壤水在兩年中都表現出明顯的同位素偏差（兩者的重疊率【研究區域】該試驗是在中國黃土高原北部六道溝小流域 (38°46′-38°51′N(xiāo)，110°21′-110°23′E)進(jìn)行?！狙芯糠椒ā?1) 土壤束縛水同位素的計算本研究中，將張力計在?60 kPa壓力下收集到的水分視為土壤移動(dòng)水，而壓力值大于?60 kPa時(shí)收集到的水分則視為土壤束縛水。在土壤水分特征曲線(xiàn)上，土壤水吸力為60 kPa時(shí)對應的土壤含水量被認為是土壤束縛水的最大含水量。土壤水的質(zhì)量含水量可以通過(guò)野外試驗測定。土壤水含水量與土壤束縛水最大含水量的差值為土壤移動(dòng)水的含水量。最后，根據實(shí)測的土壤水與土壤移動(dòng)水的同位素值，可以計算出土壤束縛水的同位素值。式中，δLMW 、δBW、δMW分別為土壤束縛水、土壤水和土壤移動(dòng)水的同位素值，θLMW、θBW、θMW分別為土壤束縛水、...
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在大氣、陸地、海洋和湖泊環(huán)境中均已發(fā)現了微塑料（顆粒20-1400 kg/m3。相當一部分人造塑料比水重，當其進(jìn)入到水環(huán)境中時(shí)，會(huì )進(jìn)入到沉積物系統中。已有研究表明，海洋沉積物中微塑料的存在會(huì )改變沉積物微生物群落組成，顯著(zhù)影響N循環(huán)，并會(huì )影響沉積物生物地球化學(xué)過(guò)程等。在全球氣候變暖的背景下，在沉積物-水-大氣界面，湖泊生態(tài)系統的物質(zhì)交換更頻繁，其對環(huán)境變化更敏感，因此，應該重視微塑料對淡水沉積物的影響。此外，淡水湖泊，水庫及其沉積物是溫室氣體排放的重要來(lái)源。應注意微塑料進(jìn)入淡水沉積物中時(shí)是否會(huì )影響其生態(tài)環(huán)境、溫室氣體排放和微生物群落。近來(lái)，微塑料研究重點(diǎn)已逐漸從海洋水環(huán)境轉向淡水和沉積環(huán)境。然而，很少有研究關(guān)注淡水沉積環(huán)境中微塑料的影響和生態(tài)效應?；诖?，在本文中，來(lái)自南開(kāi)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院的研究團隊選擇5~2000 μm的微塑料進(jìn)行實(shí)驗。將六種不同直徑的聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）顆粒長(cháng)期（90天）暴露在淡水沉積物中，研究其對溫室氣體排放（利用Picarro G2508溫室氣體分析儀測量CO2，CH4和N2O濃度）、養分循環(huán)和微生物群落的影響。作者假設：（1）不同粒徑的PET可以在不同程度上促進(jìn)淡水沉積物系統溫室氣體排放；（2）PET可以影響微觀(guān)世界的生化環(huán)境和淡水沉積物中的微生物群落；（3）不同粒徑的微塑料在不同培養期發(fā)揮著(zhù)作用?！窘Y果】溫室氣體排放率。生化變量主成分分析圖...
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玉米是世界上最重要的作物之一。在玉米生長(cháng)過(guò)程中，氮（N）是最重要的營(yíng)養元素之一。玉米葉片中N轉運主要以谷氨酰胺的形式進(jìn)行。玉米產(chǎn)量與灌漿期葉片中的谷氨酰胺、谷氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和天冬酰胺等氨基酸具有很好的相關(guān)性。因此，準確快速估算玉米葉片氨基酸含量對于提高玉米產(chǎn)量和N利用效率至關(guān)重要。分光光度法、化學(xué)分析法和質(zhì)譜法是確定氨基酸含量的主要方法，具有高靈敏度和高準確度。然而，這些方法會(huì )破壞樣品，且需要復雜的樣品處理過(guò)程，通量低，成本高。高光譜成像技術(shù)因其快速、高通量和無(wú)損式測量成為估算作物生理生化參數的新方法，且已廣泛用于作物表型性狀的高通量篩選。然而，目前利用高光譜數據估算新鮮玉米葉片氨基酸含量的研究十分有限?；诖?，為填補研究空白，在所附的文章中，中國農業(yè)大學(xué)的研究團隊以新鮮玉米葉片為研究對象，探索了高光譜成像技術(shù)估算其氨基酸含量的可行性?？紤]到施氮量對玉米葉片氨基酸含量的極大影響，作者設置了兩個(gè)變量施氮實(shí)驗。利用Resonon Pika L高光譜成像儀（光譜范圍為400-1000 nm）采集玉米葉片的高光譜圖像，并測量了玉米葉片24種氨基酸含量。作者利用NDVI從背景中分離出綠色葉片（高光譜圖像預處理），利用Savitzky-Golay濾波進(jìn)行去噪（數據預處理）。在模型建立過(guò)程中，作者首先通過(guò)樣本變異系數（CV）和偏最小二乘回歸（PLSR）篩選了各氨基酸含量的敏感波段范圍和特...
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