近日，北京易科泰生态技术有限公司成功为中国农业科学院农业资源与农业区划研究所交付一套PhenoPlot®轻便型植物表型成像分析系统。这台系统集成高光谱成像分析、LEDIF 冠层叶绿素荧光成像技术和Thermo-RGB成像融合分析技术，突破白天黑夜的时间壁垒，是一套为全天候植物表型研究量身打造的集成化工具。

  这套系统硬件和软件协同工作，共同构建起从数据采集到分析的完整闭环：自动扫描轴与可调高度支架为系统提供稳定的自动化扫描动力与不同株高的植物灵活适配，既可带动传感器对植物进行全面扫描，又能满足多样本采集需求；供电单元与野外电池组成双保障电力系统，前者保障室内稳定供电，后者支持野外长时间作业，摆脱场地限制；VISIR 高光谱成像传感器可捕捉 400-1000nm 波段的高光谱反射信息，解析植物光合特性；蓝色 LED 光源专为叶绿素荧光激发设计，在夜间为荧光数据采集提供稳定光环境；一体式双镜头 Thermo-RGB 成像仪同步采集红外热成像与 RGB 图像，实现植物温度、形态与颜色信息的同步获取。配套软件提供强大分析体系：SpectrAPP 软件处理高光谱反射数据，提取光谱曲线和植被指数；FluorVision 软件专攻叶绿素荧光数据分析；Thermo-RGB 数据采集分析软件专注于温度、形态及颜色参数的解析。

  系统各部分有机协作，实现从叶片尺度到冠层尺度全面采集解析植物-土壤反射光谱、叶绿素荧光光谱时空动态变化，精准反演叶绿素含量、光合效率、SIF（太阳光诱导叶绿素荧光）、植被指数、气孔导度状态、形态结构、光合物候、生物与非生物胁迫等，其中Thermo-RGB融合分析技术可以区分阳光叶片、阴影叶片、土壤、病害叶片等的温度差异、面积比例等。可用于监测评估群落生物多样性、生物量与生产力、栖息地状态、生态修复、土壤-植被互作、病虫害状态、干旱或高温胁迫等。

• 反射高光谱：多波段光谱深度解析，精准锁定植物光合潜力与物候差异

图：上图为三株辣椒样本的RGB图、三株辣椒冠层的反射高光谱曲线以及根据反射高光谱提取日光诱导叶绿素荧光指数（SIF1/3）、修正归一化植被指数（NIRv）、衰老指数（PSRI）等多维度植被指数图表，下图为光合物候指数成像图；助力数字化、可视化研究植物光合活性、光合物候阶段及衰老趋势，明确植株光合潜力的匹配度与稳定性，为植物生长状态评估提供深度数据支撑。

• 蓝光激发叶绿素荧光：夜间精准捕捉荧光信号，揭秘光合系统协调性与健康状态

图：上图为三株辣椒样本的蓝光激发叶绿素荧光高光谱曲线和据此提取的叶绿素荧光F685和F740，以及叶绿素含量指数F735/F700和胁迫指数F685/F740的图表，下图为荧光指数成像图；精准反映光系统 I/II 的功能状态、叶绿素含量及胁迫程度，可清晰区分不同辣椒植株的光合系统活力差异。夜间蓝光激发叶绿素荧光技术优势在于规避日间光照干扰，以稳定的夜间环境为基础，实现对植物光合系统协调性的精细化解析。

• Thermo-RGB 成像：温、色、形多维度同步捕捉，直观呈现植物生长状态

图：上图从左到右为三株辣椒融合后的RGB图，红外热成像图以及HSV图，下表为部分温度参数、形态参数和颜色参数。Thermo-RGB技术通过一体式双镜头同步采集红外热成像与 RGB 图像，可同时解析植物的温度参数（反映代谢活性）、形态参数（如冠层大小、生物量）及颜色参数（如叶绿素含量、成熟度）。成像图与数值提取共探辣椒样品 “代谢旺盛 - 生长平稳 - 发育滞后” 的梯度差异，与肉眼观测高度吻合，为植物生长状态评估提供直观且全面的依据。Thermo-RGB技术的核心优势在于多维度数据联动，既能通过温度波动判断受胁迫状况和代谢旺盛程度，又能通过形态参数量化生物量差异，还能通过颜色指数反映植株鲜亮程度与成熟状态。

  在面源污染监测领域，PhenoPlot®轻便型植物表型成像分析系统潜力巨大。面源污染（如农业化肥流失、农药残留等）会通过土壤、水体等间接影响植物生长，导致其光合特性、健康状态、形态结构发生细微变化。该系统可通过高光谱反射、叶绿素荧光及热红外成像等多维度数据，早期捕捉植物受污染胁迫的表型信号，精准量化污染对植物光合效率、叶绿素含量、生长活力的影响，为面源污染的分布范围、影响程度评估提供实时监测数据，助力污染溯源与治理方案制定，推动农业生态环境的精准保护与可持续发展。

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