近红外光谱技术在林业领域的应用

摘要

近红外光谱技术是一种快速、准确、无损、高通量、低成本的分析技术,广泛应用于林业领域。在木材性质检测方面,近红外光谱技术对于木材力学特征及化学成分含量等检测都有较高的准确性;在经济林产品品质分析方面,则主要用于反映林业产品的化学组分及含量、口感及硬度等直接和间接性状,对经济林产品品质及林木遗传育种的研究有较好应用前景;在林木分类鉴别应用方面,近红外光谱能够鉴别不同树种及种源,乃至反映树龄信息,在多物种模型中应用效果更好;近红外光谱还能够有效区分多物种的正常植物体与染病植物体,可在林木病虫害研究及生物检疫方面发挥作用。此外,近红外光谱还能应用于预测森林凋落物分解速率、预测土壤成分含量等。笔者分析了近红外光谱在林业科研和生产实际应用中的影响因素,包括样品状态、样本集特征等内在因素,以及预处理、波长选择、建模方式、硬件条件等外在因素对最终模型稳定性和准确度产生的影响。总结认为,近红外光谱技术引入林业研究后大大提高了林业样品检测效率,实现了绿色无损的高通量检测,对林地现场快速测量及林木遗传育种有极好的适应性,对促进林业产业的发展意义重大。