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摘要：遥感技术克服了地面测量在时间和空间上的限制，增强了大规模生物多样性监测，并可以同时评估多种植物性状。每个个体的全部性状及其随时间的变化都是特定的，可以揭示有关森林群落遗传组成的信息。在空间和时间上连续测量同一物种个体之间的性状变异是监测遗传多样性的关键组成部分，但很难用地面方法实现。如果能够建立光谱和遗传信息之间的充分联系，使用成像光谱的遥感方法可以提供高光谱、空间和时间覆盖，以推进遗传多样性的监测。我们评估了 11 年来从瑞士同一温带森林上空 69 次机载棱镜实验 (APEX) 飞行中获得的欧洲山毛榉单株树的反射光谱。我们获得了 68 棵冠层树的反射光谱，并将这些光谱的差异与 68 个个体中微卫星标记得出的遗传差异关联起来。我们计算了不同时间点、波长区域和波长区域之间相对差异的相关性。高相关性表示光谱遗传相似性高。然后，我们测试了从几天到几年的时间尺度上获得的环境变量对光谱遗传相似性的影响。我们对辐射测量进行了不确定性传播，以提供这些相关性的质量指标。我们观察到遗传相似的个体具有更相似的反射光谱，但这在不同的波长区域和不同的环境变量之间有所不同。受水吸收影响的光谱短波红外区域似乎提供了有关高温下种群遗传结构的信息，而光谱的可见部分和受树冠散射特性影响的近红外区域在较长时间尺度上显示出与遗传结构更一致的模式。在研究光谱带之间的相对差异（最大相关性：0.40）时，遗传相似性与反射光谱相似性的相关性比研究反射数据（最大相关性：0.33）时更容易检测。结合光谱测量的不确定性，基于单个光谱带的分析的光谱遗传相似性提高了 36%，光谱带之间的相对差异提高了 20%。这项研究突出了密集多时相机载成像光谱数据在检测森林群落遗传结构方面的潜力。我们认为，观察到的反射光谱的时间轨迹表明植物对环境变化的反应存在生理和可能的遗传限制。
环境遥感
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