混交林单木冠层叶绿素含量反演及三维特征OA

混交林单木冠层叶绿素含量(leaf chlorophyll content,LCC)的三维空间异质性是评估林木生理状况、光能利用效率与解析种间互作的关键。现有研究往往关注林分尺度,忽略了冠层垂直维度的变异,限制了对混交林生态过程的精细认知。本文以黄河三角洲人工混交林为研究对象,结合样方调查和叶片生化数据,基于无人机激光雷达(UAV-LiDAR)数据对混交林进行单木分割和三维空间划分,利用无人机高光谱(UAV-HSI)数据,耦合PROSPECT-D叶片光学模型与LESS冠层辐射传输模型,实现单木的树种分类和冠层LCC反演。结果表明:(1)联合UAV-LiDAR和UAV-HSI数据可有效划分混交林中的不同树种(OA=91.7%,Kappa=0.887),基于PROSPECT-D-LESS耦合模型,可高精度反演单木冠层LCC(R^(2)=0.809,RMSE=4.973μg·cm^(-2));(2)较之刺槐纯林,刺槐-白蜡混交林的刺槐LCC提升13.6%(P<0.05),而刺槐-榆树混交林的刺槐LCC则下降39.4%(P<0.05);(3)在水平方向上,单木冠层LCC呈现出东、南侧高于西、北侧的分布特征;在垂直方向上,刺槐和白蜡纯林的冠层LCC随高度递增,在混交状态下则呈相反趋势,与榆树混交后,刺槐原有的LCC垂直递增格局同样发生逆转,榆树LCC在纯林和混交中均表现为随高度增加而降低的分布特点。本研究结果可为混交林单木冠层LCC反演及空间分布特征分析提供有效方法,为科学评估混交林的树木生理表现及指导区域生态修复策略提供科学依据。