Tracking subtle seasonal shifts in pigment composition with hyperspectral reflectance in a temperate evergreen forest
Notice bibliographique
Résumé
Pigment dynamics in temperate evergreen forests remain poorly characterized, despite their year-round photosynthetic activity and importance for carbon cycling. Developing rapid, nondestructive methods to estimate pigment composition enables high-throughput assessment of plant acclimation states. In this study, we investigate the seasonality of eight chlorophyll and carotenoid pigments and hyperspectral reflectance data collected at both the needle (400-2400 nm) and canopy (420-850 nm) scales in longleaf pine (Pinus palustris Mill.) at the Ordway Swisher Biological Station in north-central Florida, USA. Needle spectra were obtained at three distinct times throughout the year, while tower-based spectra were collected continuously over a 9-month period. Seasonal trends in photoprotective pigments (e.g. lutein and xanthophylls) and photosynthetic pigments (e.g. chlorophylls) aligned closely with seasonal changes in photosynthetically active radiation and gross primary productivity. To track inter-tree and seasonal variability in pigment pools with hyperspectral reflectance data, we used correlation analyses and ridge regression models. Ridge regression models using the full hyperspectral range outperformed predictions using standard linear regression with specific wavelengths in a normalized difference index fashion. Ridge regression successfully predicted all pigment pools (R2 > 0.5) with comparable accuracy at both the needle and canopy scales. The models performed best for lutein, neoxanthin, antheraxanthin, and chlorophyll a and b-which had greater inter-tree and seasonal variation-and achieved moderate accuracy for violaxanthin, alpha-carotene and beta-carotene. These results provide a foundation for scaling biochemical traits from ground-based sensors to airborne and satellite platforms, particularly in ecosystems with subtle changes in pigment dynamics.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».