基于吸收光合有效辐射和光合有效辐射截获量监测棉花生长状况

通过光量子传感器,获取了2个棉花品种不同种植密度冠层6个关键生育时期的光合有效辐射(PAR),分析了吸收光合有效辐射(APAR)和光合有效辐射截获量(FAPAR)与棉花冠层生长特征的关系。结果表明;棉花开花期和花铃期,为APAR与FAPAR高值期,盛铃期和盛铃末期下降,吐絮期为低值期;利用多元统计分析技术,分别建立了棉花APAR、FAPAR与棉花冠层叶面积指数、覆盖度、地上鲜生物量和地上净初级生产力的相关关系模型。采用APAR与覆盖度,FAPAR与叶面积指数相关性最高的模型方程,分别估算棉花覆盖度和叶面积指数,实测值与估测值之间呈极显著的线性相关关系,估算精度分别为99.1%和99.5%。

不同水分条件下棉花光谱数据对冠层叶片温度的响应特征

利用Fluke热像仪和ASD地物非成像高光谱仪,分别记录棉花新陆早33号、13号2个品种、4个水分处理、5个关键生育时期的冠层红外热图像和反射光谱数据;在红外热图像上提取棉花冠层受光叶片的温度,同时处理高光谱数据获得归一化植被指数(NDVI)、比值植被指数(RVI)、红光620 nm和近红外850 nm波段的反射率(ρ620,ρ850)。分析表明,棉花2个品种4个水分处理的冠层叶片温度(TL)在盛花期、盛花结铃期较高,在盛铃期达到最大值,在开花期和吐絮初期较低;棉花受到水分胁迫,冠层近红外波段光谱的反射率降低,红光波段的反射率升高,NDVI和RVI变小,TL升高;在充分灌溉条件下棉花近红外、红光波段的光谱反射率、NDVI和RVI及TL则与水分胁迫处理的表现相反。和620 nm和850 nm波段反射率与TL的线性相关比较,棉花NDVI和RVI与TL的线性相关性更强。研究表明,将红外热图像和高光谱遥感技术相结合,具有实时、非破坏性地监测棉花水分状况的潜力。

棉花高光谱植被指数与LAI和地上鲜生物量的相关关系研究

通过测试棉花关键生育阶段350～2500nm波段的冠层高光谱数据，用近红外波段760～850nm及红光波段650—670nm的2个范围内的波段，组成了高光谱归一化植被指数（NDW）和800和670nm两个波段组成修改型二次土壤调节植被指数（MSAVI2），分别与棉花叶面积指数（LAI）和地上鲜生物量进行相关分析，结果表明，棉花NDVI和MSAVI2与LAI和地上鲜生物量两个参数均以幂指数相关关系为最佳（RNDVI—LAI=0．7291^＊＊，RMSAVI22—LAI=0．7436^＊＊，n=81；RNDVI-鲜生物量=0．7426^＊＊，RMSAVI2-鲜生物量=0．7911^＊＊，n=59），MSAVI2与LAI和地上鲜生物量的相关性均高于NDVI与LAI和地上鲜生物置的相关性，说明MSAVI2较NDVI能更好的消除土壤背景对反射光谱造成的影响，能较精确的提取反映棉花生长状况的叶面积指数和生物量信息。

加工番茄叶绿素密度与高光谱数据的相关分析

【目的】分析加工番茄高光谱数据与叶绿素密度的相关关系,为加工番茄生育期生长状况的实时、无损、快速的遥感监测提供理论依据。【方法】通过非成像ASD地物光谱仪获取加工番茄两个品种四个氮素水平冠层关键生育时期的反射光谱,与其相应的冠层叶绿素密度(CH.D)进行逐步回归相关分析。加工番茄冠层C H.D分别在其近红外反射光谱757 nm波段处和红光677 nm波段处的相关系数达最大值(r_(p757-CH.D)=0.7521**,r_(p677-CH.D)=-0.8437**,n=44,α=1%);采用这两个波段的反射率分别组成了归一化植被指数(NDVI)和比值植被指数(RVI),建立与加工番茄CH.D的5种线性和非线性的相关模型。【结果】NDVI和RVI所构建的加工番茄CH.D的双曲线函数模型的相关性和精度最高,再采用这两个植被指数的双曲线函数模型分别对加工番茄CH.D进行估算,它们的实测CH.D与估测CH.D的相关性均达到极显著检验水平(r_(实测CH.D-NDVI估测的CH.D-NDVI)=0.8041**,r_(实测CH.D-RVI估测的CH.D-RVI)=0.8094**,n=44,α=1%),估算精度均为86.6%。【结论】利用高光谱植被指数可以精确提取加工番茄冠层叶绿素密度信息并对其进行遥感估算研究。

棉花非叶器官的叶绿素荧光异质性研究

【目的】棉花叶片和非叶器官的结构和功能具有异质性,本文针对这一问题通过叶绿素荧光成像技术来研究叶片和非叶器官的光合异质性。【方法】本试验以陆地棉品种新陆早45号为材料,测定了叶绿素含量和叶绿素荧光参数等,以此探讨棉花叶片和非叶器官的光合特性和异质性。【结果】试验结果表明,棉花叶片及非叶器官均存在光合功能的异质性。通过比较不同器官的异质性表明,与叶片相比,非叶器官光合功能的变异程度较大;且不同参数的异质性随光照强度而变化。无论叶片还是非叶器官,与光化学过程相关的参数均随光照强度增加异质性变大,而与非光化学过程相关的参数均表现出随光照强度增加异质性变小的特点。【结论】在研究过程中,如使用普通光纤式叶绿素荧光仪来测定样品(叶片等)的光合性能时,需要对样品的不同部位进行多次测定,才能更好地反映所测定组织的光合性能。而如需要较精确的光化学猝灭或者非光化学猝灭相关的参数时,无论叶片还是非叶器官均需要加大测定的重复数来进行分析,以达到更为准确的目的。

不同株高杂交种玉米抗倒伏特性及杂种优势

【目的】研究不同株高玉米杂交种的抗倒性状的变化规律及杂种优势。【方法】以9个不同株高的玉米杂交种及其亲本为材料,测定与倒伏有关的植株形态、三节形态、茎秆穿刺强度、倒伏率指标。【结果】随着杂交种玉米株高增加,玉米杂交种穗位高及穗位系数升高。基部节间长度变长,茎粗系数变小。茎秆穿刺强度变弱,田间倒伏率增加。玉米杂交种茎秆穿刺强度与株高、穗位高、基部节间长度呈显著负相关关系。玉米杂交种株高具有较高的杂种优势,且高秆类型明显高于矮秆类型。穗位高的超母优势和杂种优势指数均表现为随植株高度的升高而增大。玉米基部节间长度杂种优势均表现比较高,且超母优势大于超父优势,高秆类型也高于矮秆类型。茎秆穿刺强度的杂种优势指数较强,且超父优势大于超母优势。【结论】玉米株高的母本优势大于父本优势,穿刺强度的父本优势大于母本优势,着重选择母本的株高较低、父本的穿刺强度较高的组合,有利于培育高产抗倒的玉米杂交种。