研究植物构型性状的生长节律对于更好地了解植物对于环境变化的响应很重要，地面激光雷达扫描(TLS)是一种非常适合在野外条件下研究植物构型节律变化的工具，近年来的研究利用TLS来研究树木的构型节律，但尚未给出统一的模式，本研究旨在TLS时间序列中探索植株和叶片层面上玉米构型性状的季节和昼夜节律，利用TLS数据研究了拔节期、喇叭口期、抽穗期和成熟期4个关键生育期的季节节律，在标准和冷胁迫条件下，利用全天每2小时采集的TLS数据研究昼夜节律。


研究区域和激光雷达数据收集。(a)可搭载激光雷达的田间表型龙门系统。(b)在种植后67、78、98和112天采集4个关键时段(D67、D78、D98和D112)的激光雷达数据。(c)从一次日落到下一次日落，一整天大约每两小时收集一次激光雷达数据的例子。

研究发现：(1)拔节期和喇叭口期叶片倾角明显减小，拔节期后叶片方位角稳定。(2)一些个体水平的构型节律（例如，方位角和投影叶面积（PLA））与叶级构型节律一致。(3)在标准和低温胁迫条件下，某些性状（如PLA）的昼夜节律不一致。(4)低温胁迫下环境因子与叶片性状的相关性优于标准条件，除叶方位角外，温度是与所有叶性状显着相关的最重要因素。


处理收集的雷达数据和环境数据以进行表型性状提取和构型性状节律分析的方案。 PAR、PLA、PAI、3DPI、PLL 和 PLA 分别代表光合有效辐射、投影叶面积、植物面积指数、三维剖面指数、投影叶长和投影叶面积。

结果表明，TLS可以量化植物和叶片构型性状的季节和昼夜节律，强调了时间序列TLS在研究室外农业时间生物学方面的潜力。

来源：Plant Phenomics.Exploring Seasonal and Circadian Rhythms inStructural Traits of Field Maize from LiDAR Time Series.Shichao Jin ,Yanjun Su,Yongguang Zhang ,Shilin Song ,Qing Li,Zhonghua Liu ,Qin Ma ,Yan Ge ,LingLi Liu,Yanfeng Ding, Frédéric Baret ,and Qinghua Guo
https://doi.org/10.34133/2021/9895241