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Yarong Feng1,5, Zhihui Wang*2, Fangyan Liu1,3, Long Yang2, Zhongyu Sun2, Huaiqiang Liu4, Dongming Liu1, Liping Wei1, Nan Liu*1
摘要: 氮沉降对森林生态系统的胁迫日益加剧,推动了对植物功能响应开展大范围监测的需求。高光谱技术提供了估算叶片性状的有力工具,但在氮富集背景下,植物功能适应与冠层光谱信号的关联机制仍存在关键空白。许多性状缺乏明确的光谱特征,且大量“非编码”光谱区域尚待深入解读。为填补上述空白,我们在中国亚热带森林开展了一项冠层氮添加实验(设置对照、25 kg N ha-1 y-1(CN25)、50 kg N ha-1 y-1(CN50)三个处理) ,同步采集了冠层光谱数据,以及涵盖了植物形态、资源分配与生理代谢方面的35个叶片功能性状数据。主要发现如下:(1)冠层光谱与叶片性状之间存在显著的协惯量结构;(2)值得注意的是,氮沉降并未改变性状与光谱间的关联,在CN50处理下,叶片性状与冠层光谱的耦合程度较对照组显著增强;(3)优势物种沿氮梯度在生态策略上表现出有限但可辨别的转变,特定光谱特征可作为资源分配模式转变的指示指标。
本研究表明,在氮沉降下冠层光谱与多维度叶片性状相关联,可作为一种综合的光学表型以反映植物功能性状的变化。光谱与植物性状间的稳健关联,使得借助高光谱遥感对生态响应进行实时无损监测成为可能。