遥感光谱反射率的时间变异性能预测植物多样性

在过去二十年中，大量研究基于光谱多样性的遥感来评估植物多样性。光谱变异假说（SVH）提出，一个区域反射率数据的空间变异与植物多样性呈正相关。尽管SVH在密集森林中表现出有效性，但在主要由草地覆盖的高度破碎且时间动态的农业景观中表现不佳。这种低效表现可以归因于人类主导景观的马赛克状空间结构，其中包含处于不同物候和管理阶段的田地。因此，我们主张重新评估SVH基于窗口的空间分析和未充分利用的时间成分。特别是，我们捕捉了反射率的空间和时间变异，并以与管理模式相关的田块为单位，评估了光谱多样性的空间和时间成分与植物多样性之间的关系。我们的调查涵盖了两大陆上的三个草地，覆盖了广泛的农业使用强度光谱。为了计算光谱多样性的不同成分，我们使用了多时相的Sentinel-2卫星数据。我们发现，植物多样性与所有地点的光谱多样性的时间成分呈负相关。相比之下，光谱多样性的空间成分与植物多样性在田块较大的地点相关。我们的研究结果强调，在农业景观中，光谱多样性的时间成分驱动了光谱多样性与植物多样性之间的关系。因此，我们的研究结果为全球植物多样性的遥感提供了新的视角。