全 文 ：
摇 摇 摇 摇 摇 生 态 学 报
摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 (SHENGTAI XUEBAO)
摇 摇 第 31 卷 第 11 期摇 摇 2011 年 6 月摇 (半月刊)
目摇 摇 次
微生物介导的碳氮循环过程对全球气候变化的响应 沈菊培,贺纪正 (2957)……………………………………
巢湖蓝藻水华形成原因探索及“优势种光合假说冶 贾晓会,施定基,史绵红,等 (2968)………………………
我国甜菜夜蛾间歇性暴发的非均衡性循环波动 文礼章,张友军,朱摇 亮,等 (2978)……………………………
庞泉沟自然保护区华北落叶松林的自组织特征映射网络分类与排序
张钦弟,张金屯,苏日古嘎,等 (2990)
……………………………………………
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上海大莲湖湖滨带湿地的生态修复 吴摇 迪,岳摇 峰,罗祖奎,等 (2999)…………………………………………
芦芽山典型植被土壤有机碳剖面分布特征及碳储量 武小钢,郭晋平,杨秀云,等 (3009)………………………
土壤微生物群落结构对中亚热带三种典型阔叶树种凋落物分解过程的响应
张圣喜,陈法霖,郑摇 华 (3020)
……………………………………
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中亚热带几种针、阔叶树种凋落物混合分解对土壤微生物群落碳代谢多样性的影响
陈法霖,郑摇 华,阳柏苏,等 (3027)
…………………………
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桂西北喀斯特峰丛洼地表层土壤养分时空分异特征 刘淑娟, 张摇 伟, 王克林, 等 (3036)……………………
重金属 Cd胁迫对红树蚬的抗氧化酶、消化酶活性和 MDA含量的影响
赖廷和,何斌源,范航清,等 (3044)
…………………………………………
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海南霸王岭天然次生林边缘效应下木质藤本与树木的关系 乌玉娜,陶建平,奚为民,等 (3054)………………
半干旱黄土丘陵区不同人工植被恢复土壤水分的相对亏缺 杨摇 磊,卫摇 伟,莫保儒,等 (3060)………………
季节性干旱对中亚热带人工林显热和潜热通量日变化的影响 贺有为,王秋兵,温学发,等 (3069)……………
新疆古尔班通古特沙漠南缘多枝柽柳光合作用及水分利用的生态适应性 王珊珊,陈摇 曦,王摇 权,等 (3082)…
利用数字图像估测棉花叶面积指数 王方永,王克如,李少昆,等 (3090)…………………………………………
野生大豆和栽培大豆光合机构对 NaCl胁迫的不同响应 薛忠财,高辉远,柳摇 洁 (3101)………………………
水磷耦合对小麦次生根特殊根毛形态与结构的影响 张摇 均,贺德先,段增强 (3110)…………………………
应用物种指示值法解析昆嵛山植物群落类型和植物多样性 孙志强,张星耀,朱彦鹏,等 (3120)………………
基于 MSIASM方法的中国省级行政区体外能代谢分析 刘摇 晔,耿摇 涌,赵恒心 (3133)………………………
不同生态区烟草的叶面腺毛基因表达 崔摇 红,冀摇 浩,杨惠绢,等 (3143)………………………………………
B型烟粉虱对 23 种寄主植物适应度的评估和聚类分析 安新城,郭摇 强,胡琼波 (3150)………………………
杀虫剂啶虫脒和毒死蜱对捕食蜘蛛血细胞 DNA的损伤作用 李摇 锐,李生才,刘摇 佳 (3156)…………………
杀真菌剂咪鲜安对萼花臂尾轮虫的影响 李大命,陆正和,封摇 琦,等 (3163)……………………………………
长、短期连续孤雌生殖对萼花臂尾轮虫生活史和遗传特征的影响 葛雅丽,席贻龙 (3170)……………………
专论与综述
区域景观格局与地表水环境质量关系研究进展 赵摇 军, 杨摇 凯,邰摇 俊,等 (3180)…………………………
露水对植物的作用效应研究进展 叶有华,彭少麟 (3190)…………………………………………………………
葡萄座腔菌科研究进展———鉴定,系统发育学和分子生态学 程燕林,梁摇 军,吕摇 全,等 (3197)……………
人工林生产力年龄效应及衰退机理研究进展 毛培利,曹帮华,田文侠,等 (3208)……………………………
树木年轮在干扰历史重建中的应用 封晓辉,程瑞梅,肖文发,等 (3215)…………………………………………
植物中逆境反应相关的 WRKY转录因子研究进展 李摇 冉,娄永根 (3223)……………………………………
研究简报
三江源地区高寒草原土壤微生物活性和微生物量 任佐华,张于光,李迪强,等 (3232)…………………………
3 种黑杨无性系水分利用效率差异性分析及相关 ERECTA基因的克隆与表达
郭摇 鹏,夏新莉,尹伟伦 (3239)
…………………………………
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猕猴桃园节肢动物群落重建及主要类群的生态位 杜摇 超,赵惠燕,高欢欢,等 (3246)…………………………
期刊基本参数:CN 11鄄2031 / Q*1981*m*16*298*zh*P* ￥ 70郾 00*1510*33*
室室室室室室室室室室室室室室
2011鄄06
封面图说: 盘锦市盘山县水稻田———盘锦市位于辽宁省西南部,自古就有“鱼米之乡冶的美称。 这里地处温带大陆半湿润季风
气候,有适宜的温度条件和较长的生长期以供水稻生长发育,农业以种植水稻为主,年出口大米达 1 亿多公斤,是国
家级水稻高产创建示范区和重要的水稻产区。
彩图提供: 沈菊培博士摇 中国科学院生态环境研究中心摇 E鄄mail:jpshen@ reccs. ac. cn
生 态 学 报 2011,31(11):3090—3100
Acta Ecologica Sinica
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基金项目:国家高技术研究发展计划(863 计划)(2006AA10Z207,2006AA10A302); 国家自然科学基金资助项目(30860139)
收稿日期:2010鄄09鄄16; 摇 摇 修订日期:2011鄄03鄄28
*通讯作者 Corresponding author. E鄄mail: Lishk@ mail. caas. net. cn
利用数字图像估测棉花叶面积指数
王方永1, 王克如1,2, 李少昆1,2,*, 肖春华1, 王摇 琼1, 陈江鲁1, 金秀良1, 吕银亮1
(1. 新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室 / 新疆作物高产研究中心, 新疆石河子摇 832003;
2. 中国农业科学院作物科学研究所 / 农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室, 北京摇 100081)
摘要:通过 3a不同种植密度、品种、施氮量和灌水量的田间试验,在棉花不同的生育期用数码相机、LAI鄄2000 冠层仪和线性光量
子传感器采集数据并进行破坏性取样测定,分析图像透光率的有效性和建立 LAI估测模型,进而对图像方法、LAI鄄2000 和破坏
性取样方法进行比较和分析。 结果表明:(1)在太阳高度角最大且变化最小的正午时段,数码相机测量的图像透光率与线性光
量子传感器测量的冠层透光率较一致且相对稳定。 (2)图像透光率能反映除吐絮期以外各时期的冠层透光状况,但是当 LAI
大于 5 时图像透光率出现饱和。 (3)综合分析 2009 和 2010 年数据,建立了图像透光率估测 LAI 的模型(R2 = 0. 8438, SE =
0郾 5605);利用 2007 年独立试验资料检验估测模型的性能,模型检验的拟合度较高(R2 = 0. 8767)且预测误差较小(RMSE =
0郾 4305),当 LAI>5 时模型的预测能力降低。 (4)数字图像、LAI鄄2000 和破坏性取样 3 种方法测量的 LAI值之间均呈现显著的
线性相关(R2>0. 85),但是图像透光率的饱和性致使当 LAI>5 时明显低估叶面积指数。
关键词:棉花;叶面积指数;数字图像;透光率;LAI鄄2000
Estimation of leaf area index of cotton using digital Imaging
WANG Fangyong1, WANG Keru1,2, LI Shaokun1,2,*, XIAO Chunhua1, WANG Qiong1, CHEN Jianglu1, JIN
Xiuliang1, L譈 Yinliang1
1 Key Laboratory of Oasis Ecology Agriculture of Xinjiang Construction Crops, Center of Crop High鄄yield Research, Shihezi 832003, China
2 Key Laboratory of Crop Physiology and Production, Ministry of Agriculture, Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agriculture Sciences, Beijing
100081, China
Abstract: Leaf area index (LAI) is one of the most important structural characteristics for understanding cotton (Gossypium
hirsutum L. ) growth, yield, and population structure. Destructive measurements are tedious, time consuming, and labor
intensive. Modern techniques such as remote sensing and measurements from ground鄄based optical instruments are non鄄
destructive and effective methods to rapidly measure LAI. The objective of this study was to determine the feasibility of
using images from a common digital camera to measure LAI of cotton. We compared the results obtained using a digital
camera with those obtained using a destructive sampling method and an LAI鄄 2000 Plant Canopy Analyzer. Three field
experiments were conducted with different planting densities, cultivars, nitrogen rates, and irrigation rates. A digital
camera, an LAI鄄2000 Plant Canopy Analyzer, and an LI鄄 191SA linear quantum sensor were used to observe the cotton
canopy and record data. Leaves were also sampled destructively at their main growth stages. The digital camera images were
captured looking downwards onto the canopy, and then an algorithm was used to separate the components of each image into
four classes; sunlit leaves (SL), sunlit soil (SS), shaded leaves (ShL), and shaded soil (ShS). The parameter of image
transmittance (Timag) was calculated from SL and SS based on the Beer鄄Lambert Law. The validity of Timag was analyzed and
a quantitative model of Timag and LAI was developed. The three methods for determining LAI (digital imaging, LAI鄄2000,
and destructive sampling) were compared. Analysis of the diurnal pattern of transmittance of the cotton canopy showed that
the best time for measuring Timag was around solar noon, because at this time the solar elevation angle is high and remains
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relatively constant during measurements. Around solar noon, Timag was in good agreement with Tquan(transmittance measured
with a linear quantum sensor) . By analyzing the relationships among Timag, Tquan,and diffuse non鄄interceptance (DIFN),
we determined that Timag could be used to estimate light attenuation in the cotton canopy at different stages, except for the
boll opening stage. In addition, Timag was saturated at LAI >5. We analyzed the relationship between LAIdest(LAI measured
destructively) and Timag using data from 2009 and 2010. The R
2 and SE of the calibration model were 0. 8438 and 0. 5605,
respectively. The ability of Timag to predict LAI was validated using an independent dataset (2007 data) . The determination
coefficient and RMSE of the validation model were 0. 8767 and 0. 4305, respectively. However, the model underestimated
LAI as the LAI exceeded 5. The Timag saturation, which was largely because of errors in image recognition and segmentation,
resulted in underestimation of LAI. Intercomparisons of LAI estimates showed that there were small discrepancies and
significant correlations among data obtained from digital images, the LAI鄄2000, and destructive sampling methods. Data
from the LAI鄄2000 was highly consistent with that obtained by destructive sampling. Our results indicate that Timag data is
not as robust as that obtained using other techniques, in that it does not reliably detect non鄄green leaves, and it is affected
by radiation conditions. Nonetheless, it is a simple, reliable, and reproducible approach for general estimates of LAI. The
digital camera could be mounted on a tractor or farm vehicle for real鄄time, non鄄destructive monitoring of LAI to support field
management.
Key Words: cotton; LAI; digital image; transmittance; LAI鄄2000
叶面积指数(Leaf area index, LAI)是对陆地植被绿叶面积的度量[1],由于绿色叶片在各种植被冠层的生
物物理过程中起着重要的作用[2鄄3],所以 LAI 是陆地生态系统中描述植被冠层结构和功能的关键特征参
数[4]。 首先,LAI决定了植物冠层的光截获量,和光合作用的 CO2同化量直接相关[5];其次,LAI 控制植物冠
层对降水的截获量以及冠层和土壤的水分蒸散量[6],能够反映生态系统中水文要素的变化动态;进而可知,
LAI和植物的生长发育状况[7]、水分利用效率[8]和净初级生产力[9]乃至杂草控制和土壤侵蚀状况[10鄄11]等密
切相关。 LAI已被广泛应用于农学、林学和生态学及其交叉学科等多个领域的研究。
LAI的测定有直接和间接两种方法[12鄄14]。 经典的直接测量方法需要进行破坏性取样,费工费时且难以连
续监测,但是测量精度相对较高,常用于校验间接测量方法。 利用传感器可以对植物冠层进行非接触性间接
测量,主要包括基于冠层光谱反射特征的遥感方法和基于冠层辐射传输理论的方法。 国内外许多学者应用不
同平台的遥感数据监测了小麦[15鄄18]、玉米[19鄄21]、水稻[22鄄24]、棉花[19,25鄄26]和大豆[19,27]等主要作物的叶面积指
数。 用冠层辐射传输理论方法获取 LAI是基于对冠层间隙率或 /和冠层间隙大小分布的分析,这是目前测量
LAI的主要商业仪器 LAI鄄2000[2鄄4,7,10,28鄄29]、SunSCAN[10]、AccuPAR[10鄄11,29]、TRAC[2鄄4]、CI鄄110[9]和带有鱼眼镜
头的数码相机[2,4,8,29]等的工作原理,国内外研究人员已进行了大量的相关研究。
随着数码相机的快速发展和普及,其性价比不断提升,许多学者将普通数码相机应用于农业等领域关键
指标的监测研究,进一步拓宽了利用传感器实时、无损估测叶面积指数的研究思路。 前人研究表明,植被冠层
图像能够简单、精确的估算植被覆盖度[28],而且基于图像的覆盖度能够估测不同植被的叶面积指数[4,28,30]。
此外,国内学者利用不同的图像算法处理小麦图像,提取的由群体侧面像识别的绿色叶面积[31]、冠层图像叶
面积指数(ILAI) [32]和冠层图像叶片面积和土壤面积的比值[33]等指标可以估测小麦叶面积指数。 另一方面,
植被冠层的光照和阴影等分量的变化直接与冠层属性相关[34]。 Law等[35]分析发现 2 种灌木冠层数字图像的
光照叶片、阴影叶片和阴影背景 3 个分量占总场景的比例和 LAI 之间呈现显著的对数关系。 Peddle 等[36]研
究发现使用阴影分量(包括叶片和土壤)比使用归一化差值植被指数(NDVI)能更好的估测北方森林 LAI。
Casa等[37]将马铃薯冠层图像分为光照叶片和土壤、阴影叶片和土壤 4 分量,并用植被冠层数字模型成功地反
演了 LAI。 上述研究结果表明,利用图像光照和阴影分量信息估测叶面积指数具有有效性和可行性,但是不
同研究对象和试验条件下用于估测的分量指标有所不同,图像分量方法在作物叶面积指数估测中的应用需要
1903摇 11 期 摇 摇 摇 王方永摇 等:利用数字图像估测棉花叶面积指数 摇
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进行广泛和深入的研究。
新疆地区是我国最主要的商品棉生产基地,实时、精确地获取能够指示棉花长势、产量形成和高产群体调
控等重要信息的叶面积指数对于棉花生产意义重大。 本文利用图像分量方法提取基于图像算法的透光率,间
接估测 LAI(顶视法),这与目前主流商业仪器(底视法)的测定方法不同。 本研究以不同年份、种植密度、品
种、施氮量和灌水量的田间小区试验为基础,比较分析数字图像透光率与其他光学仪器测的透光率之间的关
系,建立图像透光率和棉花叶面积指数的定量关系模型,并对数字图像、LAI鄄2000 和破坏性取样 3 种方法测
量的 LAI进行了比较,以期为棉花生长发育过程中的叶面积动态监测提供新的技术支持。
1摇 材料与方法
1. 1摇 试验设计
试验于 2007,2009 和 2010 年在石河子大学新疆兵团绿洲生态农业重点实验室田间试验站(N 44. 3138毅、
E 86. 0583毅)进行。 土壤质地为壤质灰漠土,施用 P2O5 150 kg / hm2和 K2O 75 kg / hm2作为基肥。 种植行向为
南北向,采用膜下滴灌,于 4 月下旬进行膜上点播,干播湿出。 施肥和灌水的方法是按棉花各生育期的需肥和
需水规律,用水表控制灌量,随水滴施氮肥。 按照大田棉花高产栽培模式进行田间栽培管理。
2007 年试验采用 15 cm+50 cm宽窄行配置方式。 4 月 23 日播种,7 月 16 日打顶。 小区面积 48 m2,栽培
密度为 24 万株 / hm2。 品种试验选择株型由紧凑到松散的新陆早 13 号(XLZ鄄13)、炮台 1 号(PT鄄1)、标杂 A1
(BZ鄄A1);氮素试验设 0(N0)、150(N1)、300(N2)、450(N3)、600(N4) kg / hm2 5 个施氮(纯氮)水平。 各处理
均重复 3 次,随机区组设计。 各试验处理的灌水量均为 4050 m3 / hm2,品种试验的施氮量为 300 kg / hm2,氮素
试验的供试品种为 297鄄5。 测定日期为 6 月 29 日(初花期)、7 月 16 日(盛花期)、8 月 1 日(盛铃前期)和 8 月
19 日(盛铃后期),进行冠层图像采集和取样测定 LAI。
2009 年试验采用 30 cm+50 cm宽窄行配置模式。 4 月 23 日播种,7 月 12 日打顶。 小区面积 64m2。 品种
试验选用不同株型的 81鄄 3、标杂 A1(BZ鄄A1)、炮台 1 号(PT鄄 1)和新陆早 36 号(XLZ鄄 36);密度试验设 12
(D1)、21(D2)和 30(D3) 万株 / hm2 3 个栽培密度;氮素试验设 0(N0)、150(N1)、300(N2)、450(N3)、600
(N4) kg / hm2 5 个施氮(纯氮)水平。 各试验的灌水量均为 4500 m3 / hm2,品种和密度试验的施氮量为 300 kg /
hm2,密度和氮素试验的供试品种为新陆早 33 号,品种和氮素试验的种植密度为 21 万株 / hm2。 使用LAI鄄2000
冠层分析仪、LI鄄250A型量子 /辐射 /照度计和 LI鄄191SA线性光量子传感器、数码相机采集棉花冠层结构信息
之后取样测定 LAI,测定日期为 6 月 19 日(蕾期)、7 月 11 日(盛花期)、7 月 25 日(盛铃前期)、8 月 18 日(盛
铃后期)和 9 月 8 日(吐絮期)。 此外,于 7 月 2 日进行棉花群体透光率日动态监测,数据采集时间段为 10 点
到 19 点,每隔 1 h获取棉花冠层图像和光合有效辐射数据。
2010 年试验采用 20 cm+50 cm宽窄行配置模式。 4 月 25 日播种,7 月 15 日打顶。 小区面积 98 m2。 密
度试验设 10. 5(D0)、15. 75(D1)、21(D2)和 31. 5(D3)万株 / hm2 4 个栽培密度;水分试验设 1500(W0)、3000
(W1)、4500(W2)、6000(W3) m3 / hm2 4 个水平。 各试验的施氮量均为 300 kg / hm2,供试品种为新陆早 33 号。
密度试验的灌水量为 4500 m3 / hm2,水分试验的种植密度为 31. 5 万株 / hm2。 使用 LAI鄄 2000 冠层分析仪、
LI鄄250A型量子 /辐射 /照度计耦合 LI鄄191SA线性光量子传感器、数码相机采集棉花冠层结构信息之后取样测
定 LAI,测定日期为 6 月 11 日(蕾期)、7 月 1 日(初花期)、7 月 13 日(盛花期)和 8 月 9 日(盛铃期)。
1. 2摇 研究项目及测定方法
1. 2. 1摇 棉花冠层图像采集方法
于晴朗无风或风速较小之日的太阳高度角变化较小的中午时段(北京时间 13:00—15:00),在田间自然
光照条件下,使用 OLYMPUS数码相机(Model No. C鄄5060 Wide Zoom, Olympus Corporation)采集棉花冠层图
像,相机镜头垂直距棉花冠层约 150 cm。 相机设置为固定焦距、自动曝光和自动白平衡模式,采用2592伊1944
像素的图像分辨率,以 JPEG格式存储并传输至计算机。
1. 2. 2摇 LAI鄄2000 植物冠层分析仪测量方法
LAI鄄2000 的鱼眼镜头由 5 个同心环(天顶角范围分别为 0—13毅、16—28毅、32—43毅、47—58毅和 61—74毅)
2903 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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图 1摇 棉花冠层图像便携式采集架田间观测示意图
摇 Fig. 1 摇 Theportable platform in situ of cotton canopy
image collection
组成,每个环同时测量 360毅方位角的 320—490 nm(蓝
光)的入射辐射。 LAI鄄2000 反演 LAI 是基于对每个环
的冠层透光率(冠层下方和上方辐射测量数值的比值)
的测量。 LAI鄄2000 软件的算法基于以下假设:(1)叶片
不透光且无反射,(2)叶片随机排列,(3)叶片面积相对
于每环的观测范围是很小的,(4)叶片方位角随机。
在图像采集前 1 天的傍晚 (北京时间 20:00—
22:30)使用 LAI鄄2000 植物冠层分析仪(LI鄄COR, USA)
获取 LAI、天空可见度(DIFN,与透光率几乎相等[38] )等
群体结构参数。 测量时,操作员用背挡住太阳,用 270毅
的视角盖挡住操作员和太阳,调整传感器至水平。 测量
次序为先在棉花冠层上方测量 1 个数据(A),再在冠层
下方测量 4 个数据(B,将探测镜头分别水平放置在样
点内宽行和窄行对角线的横断面上),之后重复测量 1
次。 记录数据时,在 2 次蜂鸣声之间,保持传感器水平不动。 在所选样点重复测量 3 次,取平均值作为测量的
LAI2000(LAI estimated nondestructively with LAI鄄2000)。
1. 2. 3摇 线性光量子传感器的测量
与图像采集工作同步,使用美国 LI鄄COR公司生产的 LI鄄250A型量子 /辐射 /照度计耦合 LI鄄191SA线性光
量子传感器分别测量各个样点棉花冠层顶部(PARC)和底部(PARG)的光合有效辐射(Photosynthetically active
radiation, PAR, 滋mol·m-2·s-1)。 测定时保持传感器感应面水平,将传感器放置于冠层上方测定 PARC,之后分
别放置在宽行和窄行的垂直行向位置测量底部 PAR,之后求均值作为 PARG。 线性光量子传感器测量的冠层
透光率 Tquan(Transmittance measured with linear quantum sensor)= PARG / PARC。
1. 2. 4摇 破坏性取样测量方法
在田间各项数据采集改正完毕后立即取样,每个样点取有代表性的植株 3 株,将叶片分离后无重叠的平
铺在标有刻度的白纸上,用数码相机垂直拍照后用数字图像处理方法[39]测量叶片面积,计算 LAIdest(LAI
measured destructively)。
1. 3摇 棉花冠层图像透光率
1. 3. 1摇 图像透光率的原理
植物冠层是由大小、位置和取向不同的叶片在三维空间排列而成,日本学者 M. Monsi和 T. Saeki假设冠
层是均一的整体,将 Beer鄄Lambert定律用于描述植物冠层中光的传输和分布[40]。 用 LAI 表示冠层顶部直至
一定深度所分布的叶量,如冠层顶部的水平光强度和冠层内部一定深度的水平光强度分别为 I0和 I,则三者间
可成立如下关系:
I = I0e( -K伊LAI) (1)
式中,e为自然对数的底数,K为群体消光系数。 根据(1)式可以推出:
LAI = - ln( I / I0) / K (2)
式中,I / I0为透光率。 虽然 K值因不同群体而异,但是 LAI与 I / I0之间的关系具有相当的普遍性及高度适
应性。
在观测角度不同的条件下,视场范围内植株和土壤的比例也不相同。 当太阳光入射方向与观测方向一致
时,在视场范围内只有光照植被和光照土壤两部分;而太阳方向与观测方向不同时,在视场内存在光照植被、
光照土壤、阴影植被和阴影土壤 4 个分量[41]。 因此,可以将棉花冠层图像也分为光照叶片( Sunlit Leaves,
SL)、光照土壤(Sunlit Soil, SS)、阴影叶片(Shaded Leaves, ShL)和阴影土壤(Shaded Soil, ShS),并统计各分
3903摇 11 期 摇 摇 摇 王方永摇 等:利用数字图像估测棉花叶面积指数 摇
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量的像素数 NSL, NSS, NShL和 NShS。 假设叶片不透光且无反射和叶片随机分布,以图像中光照分量的像素数之
和表示冠层顶部光合有效辐射,而以光照土壤的像素数表示冠层底部的光合有效辐射,从图像的角度定义的
图像透光率 Timag(Transmittance calculated with image fractions) = NSS / (NSL+NSS),从而估算棉花冠层的 LAI。
1. 3. 2摇 图像四分量的分割算法
利用 Microsoft Visual Studio. NET开发的软件系统读取数字图像,获取 RGB 颜色模型的颜色值。 对于一
幅棉花冠层图像,如果 R<2. 6 B & R
<200,则为光照叶片,否则为阴影叶片;而对于土壤部分,如果 R+G+B>250,则为光照土壤,否则为阴影土壤;
之后统计各分量的像素数。
图 2摇 棉花冠层图像 4 个分量的分割
Fig. 2摇 The segmentation with 4 parts of cotton canopy image
浅绿色为光照叶片,深绿色为阴影叶片,黑色为光照土壤,蓝色为阴影土壤 oil
2摇 结果与分析
2. 1摇 棉花叶面积指数随生育期的变化
叶面积指数是反映棉花群体光辐射特征和长势好坏的重要参数。 以 2009 年试验为例,分析了不同密度、
品种和施氮量条件下棉花 LAI随生育进程的变化趋势。 总体上,在盛铃前期之前,LAI 快速增长,在盛铃前期
达到峰值,之后随着叶片的衰老 LAI逐渐下降;此外,对于相同因子的试验,在生长前期群体较小时,不同处理
间 LAI的差异较小,随着生育进程的推进,不同试验处理之间棉花的个体发育和群体结构的差异逐渐增大。
高密度和高施氮量的处理在整个生育期的 LAI都相对较高,而高施氮量处理在棉花封垄之后会出现严重的郁
闭状况,致使后期棉株的中下部叶片脱落,所以 LAI在吐絮期时快速下降(图 3)。
密度
40 60 80 100 120 140 160 40 60 80 100 140120 160 40 60 80 100 140120 1600
1
2
3
4
5
6
D1D2D3
品种
0
1
2
3
4
5
81-3BZ-A1XLZ-36PT-1
施氮量
0
1
2
3
4
5
6
N0N1N2N3N4
播种后天数 Days after sowing/d
叶面
积指
数 L
AI
图 3摇 棉花不同生育时期的叶面积指数(2009)
Fig. 3摇 Leaf area index of cotton at different growth stages in 2009
4903 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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2. 2摇 棉花冠层 Timag和 Tquan的日变化
由图 4 可见,用线性光量子传感器测量的棉花冠层透光率(Tquan)在一天中呈现先增后减的单峰变化趋
势,在北京时间 14:00 左右时达到最大值。 分析不同 LAI条件下数码相机测定的冠层图像透光率(Timag)的日
变化,可见,Timag的日变化趋于“W冶形。 在 LAI为 1. 8 时,Timag在 13:00—15:00 与 Tquan较一致;而在 LAI为 3. 3
时,二者在 12:00 到 17:00 均较一致,但是仍然以 13:00—15:00 时段的变化趋势相对平稳。 总体而言,在
11:00以前和 17:00 以后的 Timag反而表现出上升的趋势,即太阳高度角越小时二者差异越大,原因在于此类条
件下光强较弱,影响棉花冠层图像四分量的分类精度,对光照部分的误分割导致了 Timag值异常。 因此,本实验
的数据采集工作选择在太阳高度角变化较小的时间段(13:00—15:00)进行(图 4)。
N0 LAI = 1.8 N3 LAI = 3.3
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
TimagTquan
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
时间 Time
透光
率
Tran
smitt
ance
9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00 9:00 11:00 13:00 15:00 17:00 19:00
图 4摇 棉花冠层透光率的日变化
Fig. 4摇 The diurnal dynamic observation of transmittance of cotton canopy
2. 3摇 Timag与 Tquan和天空可见度(DIFN)的关系
为了确定数字图像处理技术结合 Beer鄄Lambert 定律更加便捷、有效的估测棉花 LAI 的动态变化的可行
性,分析了棉花冠层图像透光率(Timag)与线性光量子传感器测量的透光率(Tquan)和天空可见度(DIFN)之间
的关系。 由图 5a和 b可以看出,2009 年吐絮期(9 月 8 日)的图像透光率和 DIFN及 LI鄄191SA传感器测量的
透光率的对应关系较差。 原因在于吐絮期棉花叶片因衰老而失绿,在对棉花冠层图像进行分类时,将光照的
失绿叶片和棉絮等错误识别为光照土壤,致使 Timag值偏大。 因此,将去除吐絮期的 2009 年数据(n = 125)与
2010 年数据(n=90)合并进行综合分析,结果表明,Timag与 Tquan(图 5c)和 DIFN (图 5d)之间高度相关,决定系
数分别为 0. 9332 和 0. 9603,说明 Timag测量冠层透光率的有效性。 此外,Timag与 DIFN的拟合度高于与 Tquan的,
可能是因为图像方法和 LAI鄄2000 的算法都基于叶片不透光且无反射和叶片随机分布的假设,Timag和 DIFN不
测量植物冠层内透过叶片的透射光和经叶片多次反射的反射光,而线性光量子传感器能感应到这部分
光[35,42]。 另一方面,本文 Timag的取值范围为 0. 0142—0. 8491,与 Tquan(0. 0041—0. 8613)和 DIFN(0. 0080—
0郾 8872)不同,尤其是 Timag最小值分别为 Tquan和 DIFN的最小值的 1. 8 倍和 3. 5 倍,说明 LAI 较大时图像透光
率出现饱和现象。 因为 LAI较大时冠层接近或完全覆盖地表,光照土壤分量趋近于 0,而冠层图像中光照的
花、失绿的植株器官被误分割为光照土壤,导致计算的 Timag偏大,限制了 Timag的识别精度。
2. 4摇 图像透光率估算 LAI模型的建立及检验
上述分析表明,Timag能够反映棉花冠层底部的透光情况,可以作为估算 LAI 的指标。 将吐絮期以外的
2009 年数据(n=125)和 2010 年数据(n=90)作为建模样本,分析图像透光率与破坏性取样测定的 LAI 回归
关系,建立了 Timag估测棉花 LAIdest的定量模型(图 6),模型的决定系数为 0. 8438,估计标准误(SE)为 0. 5605。
从图 6 可以看出,当 LAI大于 3 时 Timag的数值取值范围很小(Timag<0. 1),此时对冠层图像光照分量的错误分
5903摇 11 期 摇 摇 摇 王方永摇 等:利用数字图像估测棉花叶面积指数 摇
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a b
0 0.2 0.4 0.6 0.8 0 0.2 0.4 0.6 0.80
0.2
0.4
0.6
0.8
0
0.2
0.4
0.6
0.8
c
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.00
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
20092010
d
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
20092010
y = 0.0288 + 0.9207xR2=0.9332 y = 0.009 + 0.9732xR2 = 0.9603
1:1 line 1:1 line
图像透光率 Timag
2009-06-19 n = 172009-07-11 n = 402009-07-25 n = 322009-08-18 n = 362009-09-08 n = 38
2009-06-19 n = 172009-07-11 n = 402009-07-25 n = 322009-08-18 n = 362009-09-08 n = 38
LI-19
1SA测
量透
光 率
T qua
n
LI-19
1SA测
量透
光率
T qua
n
天空
可见
度
DIF
N
天空
可见
度
DIFN
图 5摇 图像透光率 Ti与线性光量子传感器测量的透光率 T 和天空可见度 DIFN之间的关系
Fig. 5摇 Relationship between Timag and Tquan and DIFN
类识别对 Timag的影响作用较大,对 LAI的估测会逐渐趋于饱和。
用 2007 年独立数据(n=106)检验所建立的棉花 LAIdest估测模型,采用估测的均方根误差(RMSE)、相对
均方根误差(RRMSE,RMSE 与 LAIdest均值的比值)、决定系数(R2)等统计指标对估测模型进行综合评定。 由
图 7 可见,利用图像透光率估算的 LAIimag与破坏性取样方法测量的 LAIdest呈现密切的线性关系 (R2 =
0郾 8767),预测模型的 RMSE为 0. 4305(占 LAIdest均值的 16. 73% ),回归直线的斜率和截距分别为 0. 8418 和
0郾 2067。 然而,由于图像透光率是基于对棉花冠层图像中光照冠层和光照土壤像素的分类识别,而 LAI 达到
5 左右时,误识别的光照土壤像素使得计算的图像透光率偏大,导致所建模型对 LAI的估测出现饱和现象。
2. 5摇 3 种 LAI测定方法的相互比较
以 2009 年和 2010 年试验资料为基础,分析数字图像方法、LAI鄄2000 和破坏性取样测定的 LAI 的相互关
系(表 1 和图 8)。 结果表明,3 种方法测量的 LAI值之间均呈现显著的线性相关(R2>0. 85)。 首先,LAIimag分
别低估了 LAIdest和 LAI2000的 2. 54%和 0. 11% (表 1 中的负偏差),而且在 LAI值较大时(LAI>5)表现尤为明显
(图 8a和 b),出现对 LAI 估测的饱和现象,因为此时计算的 Timag值偏大,致使低估了叶面积指数。 其次,
LAI鄄2000相对于破坏性取样方法测量的叶面积指数的平均偏差为-0. 0392(低估 LAIdest的 1. 39% ),而且在 5<
LAIdest<6 时没有出现饱和现象;与数字图像方法相比,LAI鄄2000 与破坏性取样测定的 LAI 之间的拟合度较
高,误差较小(为 LAIdest均值的 16. 81% ),而且 Hicks[7]对棉花的研究结果也表明 LAI2000与 LAIdest有很好的一
致性(R2 =0. 89)。
6903 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
0
1
2
3
4
5
6 20092010
图像透光率 Timag
破坏
性测
量叶
面积
指数
LAI
dest
图 6摇 图像透光率 Timag与 LAIdest的回归分析
Fig. 6摇 Regression analysis between Timagand LAIdest
1:1 line
1
0
2
3
4
5
6
图像
估测
叶面
积指
数 L
AI ima
g
y = 0.2067 + 0.8418xR2 = 0.8767RMSE = 0.4305RRMSE = 16.73%
0 1 2 3 4 5 6
破坏性测量叶面积指数 LAIdest
图 7摇 棉花 LAI的估测值与实测值之间的比较
Fig. 7摇 Comparison of estimated and observed LAI in cotton
表 1摇 三种 LAI测定方法的比较分析
Table 1摇 Comparison analysis of three methods of LAI measurement
方法
Methods
决定系数
R2
均方根误差
RMSE
相对均方根误差
RRMSE / %
偏差
BIAS
LAIdest vs. LAIimag 0. 8558 0. 5592 19. 76 -0. 0720
LAI2000 vs. LAIimag 0. 8521 0. 6143 22. 01 -0. 0328
LAIdest vs. LAI2000 0. 9163 0. 4758 16. 81 -0. 0392
3摇 讨论
本研究利用数字图像的二维平面信息提取了棉花立体冠层的图像透光率。 当数码相机固定拍摄方向观
测某一点时,太阳高度角的变化影响图像中各分量的比例,使得 Timag值具有日变化特征(图 4)。 分析叶面积
不同小区的 Timag日变化的结果显示,在正午前后的时段(13:00—15:00)测定的 Timag与 Tquan之间的差异较小且
相对稳定。 Adams[43]指出在正午前后太阳高度角最大而且冠层的光截获变化最小,是利用图像方法测量覆盖
度的最佳时间。 Purcell[44]发现在正午时段用线性光量子传感器测量的大豆冠层光截获与数码相机测量的冠
层覆盖度之间有显著的一一对应关系。 可见,在研究冠层截获和透过的光时,光强的稳定性是选择适宜测量
时间的决定因素。
比较分析了 Timag与 Tquan和 DIFN之间的关系。 一方面,说明本文采用的图像方法不适用于测量吐絮期的
冠层透光率,原因在于该时期光照的失绿叶片和棉絮在冠层图像中占有较大的比例。 本文只研究了健康棉
田,如果棉田因缺素、病虫害和药害等因素导致大量的叶片失绿,也会导致在图像分割获取的光照叶片和光照
土壤的比例发生变化并最终得到偏大的 Timag。 另一方面,在去除上述影响因素后,证实了 Timag能够反映光在
不同冠层中的衰减状况(图 5),但是在 LAI较大时会出现 Timag的饱和现象。 Gower[13]也指出在 LAI达到 5—6
时间隙率(在黑体假设和叶片随机分布条件下,透光率和间隙率相等[29])会饱和,这与本文结果一致。
根据公式(2),建立了图像方法估测 LAI的定量模型(图 6)。 综合独立数据样本的检验结果(图 7)和图
像方法与 LAI鄄2000 和破坏性取样测量的 LAI的比较结果(图 8a 和 b),可见,在 LAI>5 时,图像方法估测的
LAI均出现饱和现象,其根源在于图像透光率的饱和。 Gower[13]认为由于冠层叶片的非随机分布(即聚集),
所有用光学仪器间接测量的 LAI都会低估 LAI,而且当 LAI>6 时,只有直接测量方法是有效的。 在本研究中,
数字图像方法和 LAI鄄2000 冠层仪都低估了直接测量的 LAI(表 1)。 此外,LAI鄄2000 在 LAI<6 的范围内都与
直接测量的 LAI关系密切,这与前人在棉花[7](R2 =0. 89)、玉米[10](不同品种的 R2分别为 0. 69 和 0. 93)和菜
7903摇 11 期 摇 摇 摇 王方永摇 等:利用数字图像估测棉花叶面积指数 摇
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y = 0.0824 + 0.9454x
y = 0.4205 + 0.8375x
0 1 2 3 4 5 6
0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6
0
1
2
3
4
5
6
0
1
2
3
4
5
6
y = -0.2605 + 1.0782x
0
1
2
3
4
5
61:1 line
1:1 line
a 1:1 line
破坏性测量叶面积指数 LAIdest
LAI-2000测量叶面积指数 LAI2000 破坏性测量叶面积指数 LAIdest
图像
估测
叶面
积指
数
LAI i
mag
图像
估测
叶面
积指
数
LAI i
mag
LAI-
2000
测量
叶面
积指
数
LAI 2
000
b c
图 8摇 棉花叶面积指数 3 种测定方法之间的相互比较
Fig. 8摇 Intercomparison of LAIimag, LAI2000 and LAIdest in cotton
豆[45](R2 =0. 97)等作物上研究结果相同。
Law[35]利用光照叶片和阴影分量估测 LAI,Peddle[36]只用了阴影分量,而本研究则用了图像的光照分量。
虽然研究方法、尺度和估测指标有所差异,但是证实了用光照和阴影分量量化植被的冠层结构信息的有效性。
本文的数字图像方法在限定的条件下可以有效的估测棉田的 LAI,估测受限的原因是 Timag的饱和。 冠层数字
图像的 4 分量的分割阈值是精确计算 Timag的关键,说明本文的图像分量分割算法不适用于棉田 LAI 大于 5、
叶片失绿和吐絮等条件,本文的遗憾在于没有改进图像分量的分割算法。 然而,数字图像是一种包含冠层结
构基本信息的近距离遥感成像,它可以永久记录冠层几何分布状况,可以存储后用于将来发展和改进的方法
分析研究[46]。 此外,虽然数字图像方法(顶视法)的直接测量 LAI 的估测精度要低于 LAI鄄2000(底视法),但
是数码相机可以安装在拖拉机等运载工具上估测 LAI,为精准农业中的精准监测提供新的技术支持,而
LAI鄄2000则不适合田间自动化运行[47]。 近年来,结构小巧、操作简单、稳定性高、成本低廉的智能相机已成功
用于监测工业领域的多种自动化生产过程。 作为一种高度集成化的微小型机器视觉系统,智能相机通过传感
器将目标物转换成图像信号并传送至图像处理系统,将像素分布、亮度、颜色等信息转变成数字信号后进行各
种运算来提取目标的特征,并返回结果。 因此,如能改进图像分割的算法和设计满足限定条件的装置,将数字
图像估测 LAI的算法集成到智能相机后搭载在田间运载工具上,则可实时、无损地监测棉田 LAI,从而促进农
业生产精准监测技术的发展。
8903 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
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4摇 结论
叶面积指数是作物群体结构重要的特征参数。 图像光照和阴影分量与冠层结构特征关系密切。 本研究
基于不同年份、生育时期、种植密度、品种类型、施氮量和灌水量的试验资料。 明确了正午时段的图像透光率
能够反映吐絮期以外各时期光在棉花冠层中的衰减状况,但是在 LAI 超过 5 以后图像透光率出现饱和现象。
综合 2009 与 2010 年数据,确立了图像透光率与破坏性取样测量 LAI的定量关系,利用 2007 年数据对模型的
检验结果表明当 LAI大于 5 时模型的预测能力较差。 与传统的破坏性取样方法和 LAI鄄2000 冠层仪比较分析
显示,图像方法在 LAI<5 时可以准确估测棉田的叶面积指数,虽然用 LAI鄄2000 测量 LAI 更加可靠,但是操作
方法限制了 LAI鄄2000 在精准农业的大面积监测中的应用,而图像方法为数码相机安装在拖拉机等运载工具
上实时、无损的监测棉田 LAI提供了新的理论基础和研究思路。
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0013 摇 生摇 态摇 学摇 报摇 摇 摇 31 卷摇
ACTA ECOLOGICA SINICA Vol. 31,No. 11 June,2011(Semimonthly)
CONTENTS
Responses of microbes鄄mediated carbon and nitrogen cycles to global climate change SHEN Jupei, HE Jizheng (2957)………………
Formation of cyanobacterial blooms in Lake Chaohu and the photosynthesis of dominant species hypothesis
JIA Xiaohui, SHI Dingji, SHI Mianhong,et al (2968)
……………………………
………………………………………………………………………………
Unbalanced cyclical fluctuation pattern of intermittent outbreaks of beet armyworm Spodoptera exigua (H俟bner) in China
WEN Lizhang, ZHANG Youjun, ZHU Liang, et al (2978)
……………
…………………………………………………………………………
Self鄄organizing feature map classification and ordination of Larix principis鄄rupprechtii forest in Pangquangou Nature Reserve
ZHANG Qindi, ZHANG Jintun, Suriguga, et al (2990)
…………
……………………………………………………………………………
Ecological effects of lakeside wetlands restoration in Dalian Lake, Shanghai WU Di,YUE Feng, LUO Zukui, et al (2999)…………
Soil organic carbon storage and profile inventory in the different vegetation types of Luya Mountain
WU Xiaogang, GUO Jinping, YANG Xiuyun,et al (3009)
……………………………………
…………………………………………………………………………
Response of soil microbial community structure to the leaf litter decomposition of three typical broadleaf species in mid鄄subtropical
area, southern China ZHANG Shengxi, CHEN Falin, ZHENG Hua (3020)………………………………………………………
The decomposition of coniferous and broadleaf mixed litters significantly changes the carbon metabolism diversity of soil microbial
communities in subtropical area, southern China CHEN Falin, ZHENG Hua, YANG Bosu, et al (3027)………………………
Spatiotemporal heterogeneity of topsoil nutrients in Karst Peak鄄Cluster depression area of Northwest Guangxi, China
LIU Shujuan, ZHANG Wei, WANG Kelin,et al (3036)
…………………
……………………………………………………………………………
Effects of cadmium stress on the activities of antioxidant enzymes, digestive enzymes and the membrane lipid peroxidation of the
mangrove mud clam Geloina coaxans (Gmelin) LAI Tinghe,HE Binyuan,FAN Hangqing,et al (3044)…………………………
The edge effects on tree鄄liana relationship in a secondary natural forest in Bawangling Nature Reserve, Hainan Island, China
WU Yuna,TAO Jianping,XI Weimin,et al (3054)
………
…………………………………………………………………………………
Soilwater deficit under different artificial vegetation restoration in the semi鄄arid hilly region of the Loess Plateau
YANG Lei, WEI Wei, MO Baoru, et al (3060)
……………………
……………………………………………………………………………………
The diurnal trends of sensible and latent heat fluxes of a subtropical evergreen coniferous plantation subjected to seasonal drought
HE Youwei,WANG Qiubing,WEN Xuefa,et al (3069)
…
……………………………………………………………………………
Ecologicaladaptability of photosynthesis and water use for Tamarix ramosissima in the southern periphery of Gurbantunggut Desert,
Xinjiang WANG Shanshan, CHEN Xi, WANG Quan, et al (3082)………………………………………………………………
Estimation of leaf area index of cotton using digital Imaging WANG Fangyong, WANG Keru, LI Shaokun, et al (3090)……………
Different response of photosynthetic apparatus between wild soybean (Glycine soja) and cultivated soybean (Glycine max) to NaCl
stress XUE Zhongcai, GAO Huiyuan, LIU Jie (3101)……………………………………………………………………………
Effects of water and phosphorus supply on morphology and structure of special root hairs on nodal roots of wheat (Triticum
aestivum L. ) ZHANG Jun, HE Dexian, DUAN Zengqiang (3110)………………………………………………………………
Applications of species indicator for analyzing plant community types and their biodiversity at Kunyushan National Forest Reserve
SUN Zhiqiang, ZHANG Xingyao, ZHU Yanpeng, et al (3120)
…
……………………………………………………………………
Societal metabolism for chinese provinces based on multi鄄scale integrated analysis of societal metabolism(MSIASM)
LIU Ye, GENG Yong, ZHAO Hengxin (3133)
…………………
……………………………………………………………………………………
Comparative gene expression analysis for leaf trichomes of tobacco grown in two different regions in China
CUI Hong, JI Hao, YANG Huijuan, et al (3143)
……………………………
…………………………………………………………………………………
Performance evaluation of B biotype whitefly, Bemisia tabaci on 23 host plants AN Xincheng, GUO Qiang, HU Qiongbo (3150)……
Studies of hemocytes DNA damage by two pesticides acetamiprid and chlorpyrifos in predaceous spiders of Pardosa astrigera Koch
LI Rui, LI Shengcai, LIU Jia, (3156)
…
………………………………………………………………………………………………
Effects of the fungicide prochloraz on the rotifer Brachionus calyciflorus LI Daming,LU Zhenghe,FENG Qi, et al (3163)……………
Effects of long鄄 and short鄄term successive parthenogenesis on life history and genetics characteristics of Brachionus calyciflorus
GE Yali, XI Yilong (3170)
………
…………………………………………………………………………………………………………
Review and Monograph
Review of the relationship between regional landscape pattern and surface water quality
ZHAO Jun, YANG Kai, TAI Jun, et al (3180)
………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Review of dew action effect on plants YE Youhua, PENG Shaolin (3190)………………………………………………………………
Advances in Botryosphaeriaceae: identification, phylogeny and molecular ecology
CHENG Yanlin,LIANG Jun,L譈 Quan,et al (3197)
……………………………………………………
…………………………………………………………………………………
Advances inresearch on the mechanisms of age鄄related productivity decline of planted forests
MAO Peili, CAO Banghua,TIAN Wenxia,et al (3208)
…………………………………………
……………………………………………………………………………
The application of tree鄄ring on forest disturbance history reconstruction
FENG Xiaohui,CHENG Ruimei,XIAO Wenfa,et al (3215)
…………………………………………………………………
…………………………………………………………………………
Research advances on stress responsive WRKY transcription factors in plants LI Ran, LOU Yonggen (3223)…………………………
Scientific Note
The soil microbial activities and microbial biomass in Sanjiangyuan Alpine glassland
REN Zuohua, ZHANG Yuguang, LI Diqiang,et al (3232)
…………………………………………………
…………………………………………………………………………
The differences of water use efficiency (WUE) among three Populus deltoids clones, and the cloning and characterization of
related gene, PdERECTA GUO Peng, XIA Xinli, YIN Weilun (3239)……………………………………………………………
Arthropod community reestablishment and niche of the main groups in kiwifruit orchards
DU Chao, ZHAO Huiyan, GAO Huanhuan, et al (3246)
………………………………………………
…………………………………………………………………………
2009 年度生物学科总被引频次和影响因子前 10 名期刊绎
(源于 2010 年版 CSTPCD数据库)
排序
Order
期刊
Journal
总被引频次
Total citation
排序
Order
期刊
Journal
影响因子
Impact factor
1 生态学报 11764
2 应用生态学报 9430
3 植物生态学报 4384
4 西北植物学报 4177
5 生态学杂志 4048
6 植物生理学通讯 3362
7
JOURNAL OF INTEGRATIVE
PLANT BIOLOGY
3327
8 MOLECULAR PLANT 1788
9 水生生物学报 1773
10 遗传学报 1667
1 生态学报 1. 812
2 植物生态学报 1. 771
3 应用生态学报 1. 733
4 生物多样性 1. 553
5 生态学杂志 1. 396
6 西北植物学报 0. 986
7 兽类学报 0. 894
8 CELL RESEARCH 0. 873
9 植物学报 0. 841
10 植物研究 0. 809
摇 绎《生态学报》 2009 年在核心版的 1964 种科技期刊排序中总被引频次 11764 次,全国排名第 1; 影响因
子 1郾 812,全国排名第 14;第 1—9 届连续 9 年入围中国百种杰出学术期刊; 中国精品科技期刊
摇 摇 编辑部主任摇 孔红梅摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 执行编辑摇 刘天星摇 段摇 靖
生摇 态摇 学摇 报
(SHENGTAI摇 XUEBAO)
(半月刊摇 1981 年 3 月创刊)
第 31 卷摇 第 11 期摇 (2011 年 6 月)
ACTA ECOLOGICA SINICA
摇
(Semimonthly,Started in 1981)
摇
Vol郾 31摇 No郾 11摇 2011
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