应用高光谱数据估算植物物种beta多样性

发布时间：2021-07-05 20:32

　　近年来,光谱分析应用于植物多样性的估算引起了全球生物多样性学界的广泛关注。基于光谱异质性假说（SVH）,大量案例研究应用光谱指数估算了森林、草原等的植物物种alpha多样性,但是beta多样性的研究尚缺乏。在我国浑善达克沙地中部调查270个直径为0.8 m的植物群落样方,测量植物物种beta多样性,并采集样方高光谱数据（375～1 025 nm）。中随机抽取样方数据165个作为模型训练数据, 105个作为模型验证数据。beta多样性指数选用Bray-Curtis index （BC）, S?rensen index （S）和Jaccard index （J）。基于物种特征波段,开发了164个高光谱指数估算物种beta多样性指数。采用Pearson相关性分析对开发的高光谱指数进行初步筛选,然后比较不同植物群落盖度和群落复杂性条件下高光谱指数的稳定性,进一步筛选。结果表明, 400～1 000 nm光谱反射率一阶导数的相似性指数和欧氏距离指数,以及760～800 nm之间的相似性指数,能够较好地估算植物物种beta多样性。其中,物种BC指数与高光谱欧氏距离指数表现最为一致,二者都考虑了物种... 

【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(07)北大核心EISCICSCD

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【部分图文】：

实测值(y轴)与估算值(x轴)的散点图及其相关性(n=105)

图1 实测值(y轴)与估算值(x轴)的散点图及其相关性(n=105)研究选择的微尺度(0.8 m)也可能是改善估算精度的一个因素。 放牧干草地的案例研究表明, 随着空间尺度的增加(从3 m增加到6 m), 光谱相似性和物种相似性指数之间的相关性下降[14]。 其原因可能是随着空间尺度增加, 样方内的环境异质性(例如土壤理化性质和水分、 土壤类型、 枯落物和植被阴影)也会增加, 干扰群落的高光谱特征, 降低了物种光谱之间的差异性。


本文编号：3266777