Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. №4. С. 319-326
Раннее обнаружение физиологического стресса растительности
по многоспектральным данным
Р. Кынчева
, И. Илиев
, Д. Борисова
, Г. Георгиев
Институт космических и солнечно-земных исследований БАН, 1113 София, ул. Акад. Г. Бончев бл.3
Экологические вопросы, связанные с влиянием человеческой деятельности на природную среду и, прежде всего, на биосферу, имеют глобальное распространение и исключительную важность. Они привлекают внимание государственных учреждений и ученых различных областей и требуют развития эффективных средств оценки влияния антропогенных факторов на окружающую среду, в первую очередь на растительность. Загрязнение почв, воды и воздуха тяжелыми металлами является одной из наиболее серьезных проблем, касающих природных растительных ресурсов и земледельческих культур. Среди методов фитодиагностики возрастающую роль играет анализ радиационных характеристик растительных покровов. Измерения в видимом и ближнем инфракрасном спектральных диапазонах обладают доказанными возможностями мониторинга растительности и оценки ее состояния. Такие показатели как биомасса, листовой индекс, пигментное содержание и пр. являются индикаторами не только развития и состояния растений, но и условий их прорастания. В данной работе рассматривается использование многоспектральных данных для раннего обнаружения физиологического стресса гороха (Pisum sativum), вызванного влиянием кадмия. Горох выращивался в гидропонных условиях при загрязнении среды раствором CdCl2 в различных концентрациях. Влияние тяжелого металла и степени физиологического стресса оценивались по изменениям пигметного содержания. растений.
Ключевые слова: многоспектральные данные, растительность, диагностика, тяжелые металлы, физиологический стресс, хлорофилл, каротиноиды
Полный текстСписок литературы:
- Kancheva R., D. Borisova, G. Georgiev. Informational Potential of Vegetation Spectral Reflectance in Anthropogenic Impact Studies // Annual of UMG "St. Ivan Rilski", Part I: Geology and Geophysics, 46, pp.355-359, 2003.
- Kancheva R., D. Borisova. Plant Physiological Stress Detected by Spectral Features // Contemporary Problems of Solar-Terrestrial Influences, pp.174-177, 2003
- Kancheva R., D. Borisova, V. Kapchina-Toteva, S. Chankova, N. Naidenova. Effects of Cadmium Pollution in Pisum sativum Depending on the Growing Conditions // Compt. Rend. Acad. bulg. Sci., 54, 5, рр.21-26, 2001
- Kancheva R. and Borisova D. Vegetation stress indicators derived from multispectral and multitemporal data // Space Technology, 26, 3, pp. 1-8, 2007.
- Kancheva R., G. Georgiev, V. Boycheva, V. Ilieva, T. Popova. Spectral reflectance features of soil-vegetation system for crop heavy metal stress indication // Soils Science, Agrochemistry and Ecology, Part ІІІ, pp. 96-99, 1996.
- Lichtenthaler, H.K., Buschmann, C. Chlorophylls and carotenoids: measurement and characterization by UV-VIS spectroscopy // Current Protocols in Food Analytical Chemistry, pp. F4.3.1-F4.3.8, 2001.
- Feret J.-B., G. P. Asner, C. François, R. Martin, S. L. Ustin, S. Jacquemoud. An advanced leaf optical properties model including phytosynthetic pigments // Proceed. Intern. Symp. on Physical Measurements and Signatures in Remote Sensing, Davos, Switzerland, 2007.
- Zhang Y., J. Chen and C. Thomas. Retrieving seasonal variation in chlorophyll content of overstory and undestory sugar maple leaves from leaf level hyperspectral data // Canadian Journal of Remote Sensing, 33, 5, 406-415, 2007.
- Daughtry C. S. T., C. L. Walthall, M. S. Kim, E. Brown de Colstoun and J. E. McMurtrey III. Estimating Corn Leaf Chlorophyll Concentration from Leaf and Canopy Reflectance // Remote Sens. Environ. 74: 229-239, 2000.
- Gregory A., Carter and Alan K. Knapp. Leaf optical properties in higher plants: linking spectral characterisyics to stress and chlorophyll concentration // American Journal of Botany, 88(4), pp. 677-684, 2001.
- Илиев И. Спектрометрична система за слънчеви и атмосферни изследвания // Електроника и електротехника, 3-4, стр. 43-47, 2000.