Predicting tropical tree mortality with leaf spectroscopy
Predicting tropical tree mortality with leaf spectroscopy
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利用叶子光谱预测热带树木死亡率
DOI：
10.1111/btp.12901
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
2.1
通讯作者：
Doughty C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Doughty C
濒临死亡的热带树木的叶子光谱特征是否有明显的变化？热带森林的树木死亡率一直在上升，减少了全球碳汇。即将到来的高光谱卫星可用于预测在干旱等压力期间接近经历大规模树木死亡的地区。在这里，我们显示，在婆罗洲的热带雨林，如何即将热带树木死亡率影响叶的生理特征和反射率。我们测量了叶片反射率（400-2500 nm），光饱和光合作用（Asat），叶暗呼吸（Rdark），叶质量面积（LMA）和叶含水量，在六个月的时间内，有两个原因导致树木死亡：主要的自然干旱和同时发生的树干环剥处理。我们发现，在死亡之前，在红色（650-700 nm）、近红外（1，000 - 1，400 nm）和短波红外（2，000 - 2，400 nm）波段中存在显著（p< 0.05）的叶片光谱变化，并且叶片的潜在碳平衡显著降低（Rdark增加，Asat减少）。我们发现，偏最小二乘回归技术可以预测死亡率在不同的物种和功能组的热带树木中，中等精度，但准确度低（r2的.65和RMSE/平均值为0.58）。然而，在我们的研究中，大多数树木死亡是由于环剥，这不是一种自然的死亡形式。需要更多的研究来确定这种光谱技术是否可以应用于一般的热带森林。
Do tropical trees close to death have a distinct change to their leaf spectral signature? Tree mortality rates have been increasing in tropical forests, reducing the global carbon sink. Upcoming hyperspectral satellites could be used to predict regions close to experiencing extensive tree mortality during periods of stress, such as drought. Here we show, for a tropical rainforest in Borneo, how imminent tropical tree mortality impacts leaf physiological traits and reflectance. We measured leaf reflectance (400–2500 nm), light‐saturated photosynthesis (Asat), leaf dark respiration (Rdark), leaf mass area (LMA), and % leaf water across five campaigns in a six‐month period during which there were two causes of tree mortality: a major natural drought and a co‐incident tree stem girdling treatment. We find that prior to mortality, there were significant (p< 0.05) leaf spectral changes in the red (650–700 nm), the NIR (1,000–1,400 nm), and SWIR bands (2,000–2,400 nm) and significant reductions in the potential carbon balance of the leaves (increased Rdarkand reduced Asat). We show that the partial least squares regression technique can predict mortality in tropical trees across different species and functional groups with medium precision but low accuracy (r2of .65 and RMSE/mean of 0.58). However, most tree death in our study was due to girdling, which is not a natural form of death. More research is needed to determine if this spectroscopy technique can be applied to tropical forests in general.
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DOI：
10.1002/2017jg003883
发表时间：
2017-11
期刊：
Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
影响因子：
--
作者：
C. Doughty;P. Santos-Andrade;G. Goldsmith;B. Blonder;A. Shenkin;L. Bentley;C. Chavana-Bryant;
通讯作者：
C. Doughty;P. Santos-Andrade;G. Goldsmith;B. Blonder;A. Shenkin;L. Bentley;C. Chavana-Bryant;
亚马逊盆地南部雨林-稀树草原过渡区热带森林树木叶片气体交换的季节变化
影响因子：
1.4
作者：
E. Miranda;G. Vourlitis;N. P. Filho;Pedro Correto Priante;J. H. Campelo;G. S. Suli;C. L. Fritzen;F. Lobo;Shozo Shiraiwa
通讯作者：
Shozo Shiraiwa
影响因子：
9.4
作者：
Chavana-Bryant, Cecilia;Malhi, Yadvinder;Gerard, France F.
通讯作者：
Gerard, France F.
与婆罗洲厄尔尼诺事件相关的雨林冠层树木叶子功能特征的变化
影响因子：
6.7
作者：
Matheus Henrique Nunes;Sabine Both;Boris Bongalov;Craig C. Brelsford;Sacha Khoury;D. Burslem;Christopher D. Philipson;N. Majalap;T. Riutta;David A. Coomes;Mark Cutler
通讯作者：
Mark Cutler
影响因子：
64.8
作者：
Doughty, Christopher E.;Metcalfe, D. B.;Malhi, Y.
通讯作者：
Malhi, Y.