铅污染水稻的冠层高光谱特征研究

本研究通过铅污染土壤中的水稻盆钵栽培试验,考察了水稻对土壤重金属铅的吸收以及铅对水稻生长的胁迫,并借助地面高光谱辐射仪器获取多个生育期(苗期、分蘖前期、分蘖盛期、拔节期和孕穗期)的水稻冠层高光谱反射数据。在进行光谱测量的同时测定了水稻植株体内的铅含量与冠层叶片叶绿素含量。分析结果表明:铅污染胁迫下水稻冠层叶片叶绿素含量与叶绿素a、b组成变化明显,可见光区间520nm^560nm和630nm^690nm处是铅污染水稻对冠层反射高光谱敏感的特征波段。通过模拟高光谱分辨率遥感传感器MODIS的相应波段(第4通道:545nm^564nm、第1通道附近:620nm^670nm)以及考虑叶绿素的荧光特征(760nm),本研究分别选择敏感波段中的552nm,672nm与760nm构造了复合归一化污染指数CNDPI(Compos-ite Normalized Difference Pollution Index),分析发现CNDPI能够明显地区分不同铅污染水平的水稻。在分蘖前期采用适当的冠层光谱反射率形式(敏感波段、CNDPI)可以实现水稻铅污染的遥感监测。