在林业科技日新月异的今天，如何提高森林苗圃中苗木的质量评估与管理水平成为了科研人员和林业从业者共同关注的课题。近期，来自波兰克拉科夫农业大学的研究团队成功开发了一套创新的移动传感系统，该系统在森林苗木表型研究中展现出巨大的应用潜力。本文将带您走进这项前沿科技，探索其背后的技术原理与应用前景。
随着全球环境变化和市场需求的不断调整，森林种植面临着前所未有的挑战。水资源短缺、干旱以及病虫害等问题频发，对幼树的生长构成了严重威胁。因此，林业工作者迫切需要一种高效、准确的方法来监测苗木的生长状态，及时发现并解决潜在问题。传统的实验室分析和破坏性采样方法不仅耗时费力，还难以满足大规模生产的需求。为此，研究团队提出了一种基于移动传感系统的解决方案。
该研究团队采用了Holland Scientific公司的ACS-435手持式植物冠层光谱仪，并搭配Vega Plus C21激光传感器，将这些设备巧妙地集成在灌溉系统上。这种设计不仅实现了对苗木的连续、非接触式监测，还大大提高了数据收集的效率和准确性。
ACS-435手持式植物冠层光谱仪：该传感器具备三个光学测量通道，能够同时测量670nm、730nm和780nm等关键诊断波段的叶片反射率。这种“伪太阳反射率”的测量方式，使得数据在不同光照条件下仍能保持一致性，极大地提高了数据的可靠性。
Vega Plus C21激光传感器：作为非接触式高度测量设备，该传感器在灌溉系统中发挥了重要作用。它能够实时监测苗木的高度变化，为后续的表型分析和管理提供重要依据。
ACS-435（A）、VEGA GSX HS（B）传感器和GeoSCOUT数据记录器（C）在苗圃生产现场上方的喷水臂上的安装示意图
研究团队在波兰的Suków Papiernia种子农场和苗圃进行了实地试验，共种植了30,500株栓皮栎（Quercus robur L.）苗木。通过安装在灌溉臂上的铝制支架，将ACS-435手持式植物冠层光谱仪和Vega Plus激光传感器固定于合适的高度，确保了测量过程的稳定性和准确性。
在数据采集过程中，研究团队每月进行三次测量，记录了包括光谱反射率、植被指数（如NDRE、NDVI）以及苗木高度在内的多项参数。这些数据通过GeoSCOUT X数据记录器进行收集，并自动与GPS/RTK位置信息相结合，实现了数据的地理标记和空间分析。
ACS-435手持式植物冠层光谱仪和VEGA PLUS激光传感器接线图，带可选的外部GNSS接收器连接
通过长达数月的连续监测，研究团队成功获取了大量关于苗木生长状态的宝贵数据。利用这些数据，他们不仅能够准确评估不同处理条件下苗木的生长状况，还能够及时发现并处理生长过程中出现的问题。这一成果为林业苗圃的精细化管理提供了有力的技术支持。
此外，该移动传感系统还具有广泛的应用前景。它不仅可以用于森林苗木的表型研究，还可以扩展到其他农作物的生长监测领域。通过不断优化和完善，该系统有望成为未来农业和林业智能化管理的重要工具。
波兰克拉科夫农业大学的研究团队通过创新性的移动传感系统，为林业表型研究带来了革命性的突破。这一成果不仅提高了苗木质量评估的效率和准确性，还为林业的可持续发展注入了新的动力。泽泉科技作为Holland Scientific在中国的合作伙伴，期待这一技术在未来的应用中能够发挥更大的作用，为农业林业发展贡献更多的智慧和力量。
来自ACS扫描仪的原始数据（左侧）和森林苗圃（Suków Papiernia，Daleszyce森林督察局；O-Osmocote精确值，F-叶面肥）有梗栎（Quercus robur L.）幼苗的归一化差异植被指数直方图（右侧）。
NDRE和CCCI指数与叶面肥处理的区间图（平均值为95%CI）
NDRE和CCCI指数与Osmocote Exact标准3-4M施肥方案处理的区间图（平均值为95%CI）
Osmocote Exact标准3-4M和叶面肥补充对不同基质上生长的带梗栎（Q.robur L.）容器苗的植被指数和高度的比较
