不同施氮条件下小麦冠层的高光谱和多光谱反射特征
冬小麦冠层反射光谱特征分析
明显的波谷 。 且轮廓清晰。如图 ６ ：
２列 ． 量仪器与 方法。 ｌ 本二验所用仪器为美国 Ｄ ＝ 公司生产的 Ｒ １ ｐ Ｉ 便携 ｅ Ｓ∞Ｐ ｄ Ｄ 式光谱辐射计（ ｉ ｓ￣． Ｈ ｌ 。 Ｆ ｄｌ／ａ ｅ ）该光谱仪波谱范围为 ３０ ００ｍ． ５２个波 ｄ ｘ ４． ｄ Ｍ ５ ～１５ ｎ 共 １ 段， 光谱采样Ｍ隔为 １６ｍ． ．ｒ 视场角为 ｌ 度。光谱范围内有 ５２阵元光 Ｐ Ａ阵列探测 ｉ ５ １ Ｄ 器． 消色差光 平场 凹面 栅， 成像． ｆ 具彳易于波 长标定、 度高的特 灵敏 点。 敷据 采集Ｈ 煳分别 选择住２０ 年 ３ ２ 、 月 １ 日、 月 ｌ 日 月 １ 分 ０５ 月 ５日 ４ ４ ５ １ 和６ 日。 别对应于 冬小虚的 返肯 拔节期。 期。 灌浆期和 成熟期。 数据采集｝均使用裸镜头， 埘 仪器探头距冠层 ３ｃ ￣４ｅ 每次数据采集均在同一 ０ｒ ０ｍ， ｎ 地点． 次均按照 自 ｝ 标准操作程序， 即优化， 收集暗电流． 板， 测白 测地物。每次测白 板使 所测数据 为相对反 射牢（ 标准自 板反射率为 １， ）每次采集２ 个数据。为了保证数据质 ５ 最 ． １～１分钟璺对系统程序优化一次 。 每ｇ过 ０ ５ ３ 注意事项。为减小太阳高度角变化对光谱测量结果的影响． ． 测量时间应集中在 罔６ 返青期、 拔节期、 灌浆期光谱数据对比 罔７ 罔 冬小麦四个 生长阶 段光谱曲 线变化 １： － ３０ ． 空晴朗 ００ 一 ： 天 ０ １ ０ 无云。 为了便于 冬小麦的光谱特征分析， 测量的同时还要收 集 图 女辅助数 例如： ｒ 据． 测量的环 境参数， 洲最时间。 灭空云层覆盖情况 采样地点及其地 等。 当冬小麦 进入到成熟期时， 光谱曲 线就发生了明 显的变化． 虽然随 着波长的 增加反 表特征描 采 述． 样点物质ｇ成 Ｉ 及其植被覆盖情况等以及所采样的 序列号等。 射率也在增加． 但是总体上已经 越来越平缓． 几乎成一元线性的关系， 用数学方法 可以 要获 取高 质最的野 外测证光谱数据。 在进行光谱数据采集前 必须进行 实验设计， 需 合其数学 模型。 成熟期光谱曲线在 ７ ｎ 、 ２ ｉ ２ ｒ 处分别与返表期、 ３ ｒ， ｉ 、 ５ ａ ４ ｎ ３ｍ ７ ｍ ７ 拨节期、 要考虑的问 题有： ） 外测量时的光照条件； ） 光谱测量的 （ 野 １ （ 影响 ２ 环境参数； ） 量地 拟 （测 ３ 成熟期光谱曲 线有一个交点， 如罔７ 。 区的 覆盖特征； ） 地表 （ 一卵和一灭中的最佳探测时间； ） ４ （ 选择何种采样策略； ） 集 ５ （ 收 ６
不同生育期水稻光谱反射率的变化规律_赵新飞
第4 期
赵新飞，等： 不同生育期水稻光谱反射率的变化规律
27
highest value was at harvest stage． NDVI （ 810 ，720 ） values were negatively correlated with nitrogen levels and there was no significant difference between varieties． Key words： rice （ Oriza sativa L． ） ； reflectance； spectra ； vegetation index ； growth stage 目前，利用光谱信息对水稻 （ Oriza sativa L． ） 的研究已开展了很多工作． 沈掌泉等
［1 ］
0. 009 kg / m2 ） 和 N0 （ 纯氮 0 kg / m2 ） ， 另外配施 P2 O5 6 kg / m2 、K2 O 10 kg / m2 做基肥一次施入． 基 肥、蘖肥分别于移栽前、移栽后 7 d 左右施入； 穗 肥在 8 月 25 号左右施入． 肥料具体施用方法见表 1．
不同生育期水稻光谱反射率的变化规律
1 1 1 赵新飞 ，冯嘉敏 ，张大伟 ，蓝 1 1 1 2 1* 盾 ，张永顺 ，付丽娇 ，李艳大 ，陈青春
（ 1． 仲恺农业工程学院 作物研究所，广东 广州 510225 ； 2． 江西省农业科学院 农业工程研究所 ，江西 南昌 330200 ）
摘要： 不同生育期水稻 （ Oriza sativa L． ） 冠层光谱反射率随着营养条件的变化而发生波动 ， 掌握其变化规律， 对快速诊断水稻养分亏缺 ， 指导水稻施肥具有重要意义 ． 以水稻合美占和粤晶丝苗 2 号品种为试验材料， 以 0. 027 、0. 018 、0. 009 和 0 kg / m2 4 个施氮水平进行田间小区试验 ， 对不同关键生育期水稻冠层光谱反射率的变 化规律进行了研究． 结果表明： 水稻抽穗前，冠层的比值植被指数 （ Ｒatio vegetation index，ＲVI） （ 810 ，720 ） 逐 渐增大，到孕穗期达到最大值； 水稻抽穗后， 冠层的 ＲVI （ 810 ，720 ） 值逐渐减小， 至收获期降至最低值． 水 稻 ＲVI （ 810 ，720 ） 与氮肥水平正相关，品种间无显著差异． 随着生育进程推进， 差值环境植被指数 （ Difference vegetation index，DVI） （ 810 ，720 ） 逐渐增加， 在 齐 穗 期 达 到 最 高， 而 后 逐 渐 降 低， 不 同 氮 肥 水 平 DVI （ 810 ，720 ） 值差异显著， 且 DVI （ 810 ，720 ） 值与施氮水平正相关． 从总体上看， 分蘖期的归一化植被指数 （ Normalized Difference Vegetation Index，NDVI） （ 810 ，720 ） 稍高于拔节期、 孕穗期、 开花期和乳熟期， 而拔节 期、孕穗期、开花期和乳熟期的 NDVI （ 810 ，720 ） 值无显著差异，收获期达到最大值，水稻 NDVI （ 810 ，720 ） 值与氮肥水平呈负相关 ，品种间无显著差异． 关键词： 水稻 （ Oriza sativa L． ） ； 反射率； 光谱； 植被指数； 生育期 中图分类号： S143. 1 文献标志码： A 文章编号： 1674 － 5663 （ 2015 ） 04 － 0026 － 06
关中地区不同营养状况冬小麦光谱特性初探
区总面积约 ３０ｍ ， ０ ２小区面积 ２ｍ×４Ｉ＝８ｍ ， Ｉ 随 Ｔ 究是小麦估产和监测的基础 。而光合作用过程 中起 机 区组排列 ， 各重复 ３ 。于 ２ ０ 年 １ 月 ２ 播 次 ０４ ０ ０日 吸收光能作用 的色素有 叶绿素 ａ 叶绿 素 ｂ与胡萝 种 ，０５年 ６ ８日收获。期间根据小麦生 育期分 ， ２０ 月
植物营养水平 ， 光合作用能力和植被发 育阶段 的指 示器＿ 。所有绿色植物光谱反射 特性是 由植 物体 ２ ｊ
内所含叶绿素含量 、 叶片面积和叶片中所含水量所
光谱测定 ： 小麦叶片的光谱数据测定采用 Ｌｍ Ｉ １０ 便携式光谱辐射仪在 室内测 定。试验设定光 ８０ 谱波长范 围为 ４０ ０ ｌ， ０ ～１１０ ｎ ｌ测定 波 长间 隔 １ Ｔ ０
射率之 间在施用氮肥 时显著相关 ， 在施用磷肥时其相关不显著。
关键词： 光谱反射率； 叶绿素含量； 营养状况； 生育期
中圈分 类号 ： １７ Ｓ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ００７０ （ｏ６０ — ４ ． １０ １２０ ）３ ０９ ５ ６ ０ ０
利用卫星遥感进行农作物的长势监测 ， 主要依
ｎ ｍ。该波段处于可见光和近红外光波段 ， 具有光化
控制， 所以在冬小麦生长环境分析和长势监测中． 它 们可以综合地体现在反 映冬小麦 长势 的光谱特征
上＿ 。冬小麦在 不同营养水平条 件下 的叶绿素含 ３ ｊ 量往往也不同， 就会影响到他们的光谱特性 ， 因此光 谱特征也能反 映作 物光合作用 能量的度量［ 。植 ４ Ｊ
卜 ， 中叶绿素是吸收光能的物质 ， 素 其 与植被的光能 利用有直接关系 ， 叶绿素含量和植被的光合能力 、 发 育阶段以及氮素状况有较 好的相关性 ， 它们通常是
不同施氮量棉花冠层高光谱特征研究
和地上鲜生物量 （ Ｂ 不相关 而与植株氮含量 （ ＮＣ 高度相 ＡＧ ） Ｐ ） 关 ，因而能被用于精确监测 水稻氮素状 况。赵 春江等Ｉ 对冬 ７ ］
小麦不 同品种 、 肥水条件下光谱红边参数 变化 规律及与植株
收 稿 日期 ： ０ ００ —０ 修 订 日期 ： ０ ００—８ ２ １ —６２ 。 ２ １ —９２
７ ０和 ７ ０ｒ ４ ８ ｉ ｍ冠层光谱强度 （ Ｒ ） Ｃ Ｉ的相关性 好于其 他指标 。
Ｈｕ ｕｇ等 用 ８ ０Ｄｎ与 ５ ０哪 和 ５０ｎ ３ 段 光 谱 ｍｂ ｒ 。 利 ３ ｉ ０ ５ ｎ 波 ． 组 合 建 立 了 能 够 预 测 甜菜 胺 态 氮 含 量 的监 测 模 型 ；Ｌ ｅ ¨］ ｅ 等 １ 分 析 了棉 花 叶 片 氮 浓 度 与 １０个 光 谱 比值 指 数 的 关 系 后 发 ９
近 ９ 。Ｓ ｉａａ Ｏ ｈｂｙｍａ等［ 在研 究水 稻叶片光 谱特性 时发 现 ， ５ ］ 缺氮水稻叶片与正常水稻 叶片的光谱特征 显著不 同 。 ｔｏ － Ｓｒｐ ｐ ｎ 等ｆ 认 为 ５ ３和 ４３Ｄｎ光 谱组合 的 ＮＤ 与 水稻 Ｌ ｉａ ６ ａ ］ ０ ８ ｉ Ｉ ＡＩ
现， 用红边位置与短波红外波段 的 比值预测叶片氮浓度精 度 和准确度较高 。 ｖ Ｋｅｉ ｎ等【 １ 朝对滴灌条 件下不 同施氮 量棉 花单 叶多光谱特征研究后指出 ， 绿色植被 指数 （ ＶＩ和绿色 归一 Ｇ ）
引 言
氮肥施用是提高作物产量 、 改进 品质的重要 措施 ，而作 物氮素监测是评价作 物长 势、合理 施用 氮肥 的重 要依据 ｌ 。 １ ］ 迅 速发展起来的棉花精准生产 对于无损 、快速 的作物 氮素监
测 技 术有 迫 切 需 求 。因此 ，研究 利 用 遥 感 技 术 快 速 准 确 监 测
施氮量对冬小麦灌浆期光合产物积累、转运及分配的影响
作物学报ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(6): 1027−1033/zwxb/ ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.01027施氮量对冬小麦灌浆期光合产物积累、转运及分配的影响马冬云郭天财*王晨阳朱云集宋晓王永华岳艳军(河南农业大学 / 国家小麦工程技术研究中心, 河南郑州450002)摘要:采用花前14C-同位素标记旗叶的方法, 研究了盆栽条件下不同施氮量对两种穗型冬小麦品种光合产物转运及14C同化物积累、分配的影响。
结果表明, 冬小麦成熟期14C-同化物主要分配在茎鞘中, 其分配率为44.31%~60.96%;其次在籽粒中, 分配率为31.81%~40.67%; 其中大穗型品种兰考矮早八茎鞘、叶片中的分配率高于多穗型品种豫麦49-198,表明成熟时大穗型品种有更多的同化物滞留在茎鞘和叶片中。
施氮量对14C-同化物分配率有影响, 在施氮量36 g m−2处理的茎鞘中分配率下降, 而籽粒中的分配率增加, 表明增施氮肥促进花前同化物向籽粒中分配。
随着籽粒灌浆进程,光合产物在营养器官中的分配率逐渐下降, 在籽粒中的分配率逐渐增加, 表明营养器官的同化物逐渐向籽粒转运。
小麦籽粒的同化物有34.94%来自花前贮藏物质的转运, 65.06%来自开花后同化量, 但不同品种、不同氮素水平处理之间有较大差异。
施氮量36 g m−2处理的花前转运量、转运率、花前贮藏物质对籽粒贡献率均下降, 但花后同化量、对籽粒贡献率以及单穗粒重均增加; 其中兰考矮早八和豫麦49-198的花后贡献率分别为77.84%和56.29%, 表明兰考矮早八花后同化量对籽粒的贡献大于豫麦49-198。
两品种籽粒产量均表现为施氮量36 g m−2处理高于18 g m−2处理, 并且大穗型品种的增产幅度大于多穗型品种, 表明增施氮肥对不同冬小麦品种的增产效应存在差异。
典型农作物波谱与环境要素的关系研究
物 氮素 营养 状况 ，对提 高氮 素 利用 效 率 和作 物 管
理 水平 、 减少 过 度施 氮 造 成 的环 境 污 染 具 有 重要 意 义Ⅲ 。绿 色植 物 的 叶 绿 素溶 胶 状 态 存 在 差 异 ， ３ ］ 其 光谱 特征 会不 一 样 ， 中 特别 是 近 红 外 反 射 上 其 的 差异 比较 明显 。光 合作 用过 程 中起 吸收 光能作
近 年来 ， 着遥 感 和计算 机 软 、 件技 术 的发 随 硬 展 与完 善 ， 被 特 别 是 农作 物 的 光谱 遥 感 的应 用 植 越 来越 广泛 ＿ 。农 作 物 的反射 光谱 曲线具 有显 著 １ ］ 的特征 ， 同一种 植物 不 同 的生长 发育 阶段 ， 常 生 正 长 的植 物 和受病 虫 害侵扰 的农 作 物 以及施 肥条 件 的不 同都 会 引 起 植 物 光 谱 反 射 曲线 的变 化 。此 外， 由于灌 溉 、 肥 等条 件 以及地 下深 部 富集 元 素 施
黑 龙 江 农 业 科 学 ２ １ （ ） １ ３ １８ ０ ０ ６ ：３ ～ ３
ＨｉｎＪｎ ｇｉｌｒ ｃｎ ｓ ｅｏｇａｇ ｒｕｕ ｌ ｉｃ ｌ ｉ Ａ ｃｔａＳｅ ｅ
◆ 遥 感 ◆
典 型农 作 物 波 谱 与 环境 要 素 的关 系研 究
龙 碧 波 ， 玲玲 ， 慧 霞 ， 元励 廖 刘 朱 （ 州 医学院 温 州 市水域科 学与环 境 生 态重 点 实验 室 ， 江 温州 ３ ５ ３ ） 温 浙 ２ ０ ５
要 生理 理化 参数 ， 对 土 壤 背景 光 谱 的影 响 在作 其
施氮量对免少耕小麦生长发育及产量影响的试验初报
探讨 在免少耕情况 下 ，不 同施 氮量小麦根 、茎 、叶等器官
的形成 、冠层结构及产量变化规律 ，从而找 出最佳施氮量 ，
指 导农业 生产 。
１ 材 料 与方 法
１ １ 供试 材 料 。小 麦 品 种 选 用 大 穗 型 品种 皖麦 ５ ，肥 料 选 ． Ｏ
用含氮量 ４ 的尿素 、１ 过磷 酸钙和氯化 钾 。 ６ ２ １２ 试 验设计 。该试验安排 在桂 集乡大王村 ，采取单 因素 ． 随机区组设计 ，设 ５ 个施氮水平 ３次重复。小区面积 ５ × ｍ ２ 行距 ２ ｍ， ５ｃ ｍ，重复及 区间走道宽 ５ 。５ ０ｃ ｍ 个施 氮水平分
作者简介 ：盛 祝 梅 ｆ ９ ４～ ，女 ，凤 台县人 ，农 艺师 ，主要 从 事 农业 技 术推 广 工作 。 １７ ）
收稿 日期 ：２ ０ — ３ ２ ０ ８０ — ０
维普资讯
安 徽 农 学 通 报 ， ｎ ｕ Ａ ｒ ｃ． ｕ１ ０ ８ １ （６ Ａ ｈ ｉ ｇｉ ｉ Ｂ ｌ２ ０ ，４０ ） Ｓ ．
摘 要：该文阐述 了不同施氮量对免 少耕小麦生长发育及产 量影 响的试验情况 ，初 步认为每 ６ Ｉ施 纯氮 １ ｇ ６ ｌ ７Ｉ ２ ｋ， ９
小 麦产 量最 高 ，为 最 佳 施 肥 量 ，但 该 文也 强调 了 ， 由 于播 种 后 受 天 气 影 响 ，造 成基 本 苗 少 、群 体 量 不 足 ， 难 以 完
表１
２２１不同处理对小麦产量构成因素的影响。结果详见表 ２ ．． ， 表４ 。月 中旬小 麦抽 穗扬 花至 成熟 收获期 间 ，晴天较 多 ，
光照充足 ，昼夜温差 大 ，光合 生产率高 ，有 利于干物质 积
单位：万 ／ ６ ｌ ６ ７ｒ ｉ
高光谱遥感技术在作物生长监测中的应用研究进展
麦类作物学报2009,29(1):174-178Jo ur na l of T rit iceae Cr ops高光谱遥感技术在作物生长监测中的应用研究进展李映雪,谢晓金,徐德福(南京信息工程大学应用气象学院,江苏南京210044)摘要:精准农业是现代化农业生产中实现低耗、高效、优质与安全的重要途径,高光谱遥感技术可以快速准确地获取农田作物生长状态的实时信息,为实施精准农业提供重要的技术支撑。
本文综述了以高光谱遥感技术监测作物长势(包括叶面积指数和生物量)、作物生物化学参数(包括植物的氮素营养、叶绿素含量、叶片碳氮比等)和籽粒品质(包括籽粒蛋白质含量、面筋含量、淀粉积累量等)的国内外研究进展,并提出了一些今后研究的设想,以期为未来精确农业快速发展提供参考。
关键词:作物;高光谱遥感;生长监测中图分类号:S24;S311文献标识码:A文章编号:1009-1041(2009)01-0174-05Application of Hyperspectral Remote Sensing Technologyin Monitoring Crop GrowthLI Ying-xue,XIE Xiao-jin,XU De-fu(College of Applied M eteorology,Nanjin g U nivers ity of Information T echnology,Nan jing,Jiangsu210044,China)Abstract:Precision farming is an im por tant appr oach to realizing low consumption,high yield,goo d qual-i ty and safety in m odern agricultural production.H yperspectral remo te sensing can rapidly and precisely de-termine the g row th status of cro p in the field,w hich offers im por tant technical suppo rt for im plementation of precision farming.On the basis of hyper spectral remo te sensing,m onitoring character of crop g row th, bio-chemical parameter s and grain quality of crop w ere summarized and som e ideas for further resear ch w ere discussed in this paper,w hich could supply an im por tant reference and guideline for quickly develop-m ent o f precision farm ing in the futur e.Key words:Crop;H yperspetral remo te sensing;Grow th;Monitoring精准农业是在现代信息技术、生物技术与工程技术等一系列高新技术最新成就的基础上发展起来的一种重要的现代农业生产形式,它是实现农业低耗、高效、优质与安全的重要途径,目前,已成为世界农业技术的研究重点,其中遥感技术是实施精准农业的重要工具之一。
小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征的关系
小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征的关系小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征的关系是指小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征之间的相互影响。
小麦是农作物中最重要的一类，也是最常用的一种粮食作物，它的植物生长和发育过程对环境和气候有着至关重要的影响。
因此，研究小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征之间的关系，能够为农业生产和环境保护提供重要的理论指导。
叶绿素是植物体内最重要的光合作用物质，它在植物生长发育、光合作用、光合调节等方面都发挥着重要作用。
叶绿素具有荧光性质，其激发吸收光谱在400~600nm波段，而荧光发射光谱在650~800nm波段，所以叶绿素荧光参数的测定是评价植物健康状况的重要技术手段。
叶绿素荧光参数包括Fv/Fm、Fv′/Fm′、Y(II)、 NPQ、qP等几个参数，这几个参数代表植物叶片叶绿素动力学性质和稳定性，可反映植物光合系统的功能强度。
反射光谱是植物反射集中的波长，它可以反映植物的特征，如叶绿素的含量、叶绿素的分布、植物的水分含量等。
它对植物的健康状况有着重要的意义，是评价植物健康状况的重要技术手段。
反射光谱的测量也能够反映植物的光合作用特征，如叶绿素的含量、叶绿素的分布、细胞比容、水分含量等。
小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征之间存在着密切的联系。
叶绿素荧光参数反映了植物叶片叶绿素的动力学性质和稳定性，反射光谱能够反映植物的特征，如叶绿素的含量、叶绿素的分布、植物的水分含量等。
因此，小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征之间的关系可以用来判断小麦植株的健康状况，以及研究不同环境条件下小麦植株叶片叶绿素荧光参数和反射光谱特征的变化趋势。
通过对小麦叶片叶绿素荧光参数与反射光谱特征之间的关系的研究，可以更好地了解小麦叶片叶绿素的动力学性质和稳定性，以及小麦叶片的反射光谱特征，从而更好地了解小麦在不同环境条件下的生长特征，更好地利用光合调节技术提高小麦的产量和品质，提高农业生产效率。
冬小麦冠层叶片氮素营养方向反射光谱的预测
小麦 是我 国主要 的粮 食 作 物 ， 素 营养 不仅 对 氮 小麦 产量 和 品质 的形 成 有 重 要 作用 ， 而且 不 合理 的 氮素 营养 对环 境 也会 造 成 威胁 ， 因此 氮素 营 养 的监
具 有方 向反 射 的特 点 。垂 直和 水平 测试 小麦 穗层 光
谱 反射率对 小麦 籽 粒 蛋 白质含 量 的监 测研 究 表 明 ，
率达到 ９ ．４ ， Ｙ ５７ 型 Ｐ ＩＥ比 Ｊｌ 高 ３ ％， １６ ％ Ｚ ９０ 模 ＯＳ ４ｌ ｌ 预测准确率低 ３３ ， 明建立的模 型更适合普通 蛋 白含量 小 ．％ 说
麦品种 叶片氮 素含量检测 。 关键 词 ： 叶片氮素含量 ； 时相多角度光谱 ；Ｒ ／ 生长模型 多 Ｖ；
中 图 分 类 号 ： ５２ １ ￥ １ ．ｌ 文献标识码 ： Ａ
（ 新疆 兵团绿洲 生态农业重点实验室／ １ 石河子大学农学院 ， 新疆石河子 ８２０ ； ３０ ３ ２中国农业科学 院作物科学研究所／ 国家农作物基 因资源与基 因改 良重 大科 学工 程 ， 北京 １０８ ） ００ １
摘要：以 ２ 小麦 品种 ， 个 ４个氮素水平 的裂 区实验设计 ， 对垂直 垄平 面上不同观测角度冬 小麦冠层光 谱与叶片氮 素 含量的关 系进行研究 。结果 表明， 在选 择的 ｌ 种光谱特征参量 中 ， Ｖ 与冠层叶片氮素 含量相关性最高 ， 同角度 ０ Ｒ／ 不
近红外 与绿光 波段 的 比值 （ ８／ ５） 叶 片氮积 累 Ｒ ｌ Ｒｆ 与 ０ ｊ ０ 量 （ Ｎ ） 显 著线 性 关 系 ｊ对 不 同小 麦 品种 在 不 ＬＡ呈 ｌ， 同氮 素平 下的冠 层 反 射 光 谱研 究 发 现 ， 同蛋 白含 不
量 的小麦 品种 ， 片氮 素 积 累量 与近 红 外 和可 见 光 叶
施氮水平对多花黑麦草植株氮含量及反射光谱特征的影响
植 株氮 含量 ＰＮＣ （ － Ｇ）
×１ ｏ ０
式中， Ｃ为 滴定 时 的盐酸标 准 溶液浓 度 （ ． １ｍｏ／ ） Ａ 为滴定 样 品所耗 用 的盐酸标 准 溶液 的平 均量 （ ； 为 ０ ０ ｌＬ ； ｍＩ Ｂ ） 滴 定 空 白样 品所 耗用 的盐 酸标 准溶 液 的平均量 （ ）Ｗ 为 样 品质量 （ ）Ｖ ｍＬ ； ｇ ； 为 消化液 总体 积 （ ）Ｖ ｍＬ ； 为测 定 时
１ ４ 反 射 光 谱 数 据 和 植 株 氮 含 量 的 测 定 ．
选用 美 国 Ｏｃａ ｅｎ公 司生 产 的 ＨＲ２ ０ ０ ０光 谱仪 ， 波长 范 围为 ２ ０ ０ ｍ， Ｏ ～１１ ０ｎ 分辨 率约 １ｎ 采样 问隔 ０ ４ ～ ｍ， ．５
０ ４ ｍ。冠层 光谱 测定选 择 天气 晴朗 、 风 或风速 很小 的天 气进 行 ， 定 时 间 为北 京 时 间 １ ： ０ ４ ０ ， 量 ． ６ｎ 无 测 ０ ３ 一ｌ ：Ｏ 测 时 固定光谱 仪探 头垂 直 向下 ， 距离 冠层 ５ ｍ。每 小 区重复 ５ ０次 ， ０ｃ ～ｌ 取平 均值作 为 该 小 区的 光谱 反射 率值 。测
而 改变 。Ｓ ｉａ ａ 和 Ｒ ｍｏｅ６在水 稻 （ ｒ ｚ ａｉａ 上 的研究 表 明 ， 位 土地 面 积上 的 叶 片氮 含量 与 Ｒ 。和 ｈｂ ｙ ｍａ ｅ ｔｌ ＿ Ｏ ｙ ａｓ ｔ ） ｖ 单 。 。
Ｒ 。的线 性 组合 ， 。 以及 与 Ｒ 、 。 和 Ｒ 。的线性 组 合均 存 在 较好 的 回归关 系 ， 测值 和 实测 值 线性 相 关 ， 不受 Ｒ 。 。 预 且
氮 积 累与冠 层光 谱 反射 特征 的关 系 ， 建 立 了小 麦 叶 片 氮 素诊 断 模 型 。唐 万 龙 等 ＿ 应 用 光 谱 特 性 建立 冬 小 麦 并 】 。 氮 、 元素 丰缺 的最 佳模 型 。谭 昌伟 等 探 讨 了夏 玉米 叶片 全 氮光 谱 响 应 ， 建立 了相 关估 测 模 型 。张 金恒 和 磷 并 王 珂口 对 水 稻 叶片反 射光 谱 的研究 表 明 ， 以通 过 叶片反 射 光谱来 诊 断氮 素营 养 的敏感 波段 。王 纪华 等口 可 通 过 分 层光 谱 分析 ， 利用 作物 垂 直冠层 光谱 匹配方 法 ， 步 实现 了作 物 中下层 叶绿 素和 氮素 的遥 感反 演 。 初 施 氮水 平 与黑 麦草 的产 草量 、 物学 特性 、 生 营养 成 分等 密切 相关 ｌ 但 利用 光谱 分 析 法对 黑麦 草 植株 氮 含 量 】 ，
不同品种玉米氮含量与叶片光谱反射率及 SPAD 值的相关性
不同品种玉米氮含量与叶片光谱反射率及SPAD 值的相关性李俊霞，杨俐苹*，白由路，王磊【摘要】摘要:为明确不同玉米品种SPAD 值及光谱反射率进行氮素营养诊断的可行性，以华北地区的6 个主要玉米杂交品种中单909、隆平206、郑单958、金赛06－9、农华101 与登海605 为材料，设置0.04、0.4、2.0 和4.0 mmol/L 4 个氮水平的砂培试验，研究了玉米拔节期氮含量、叶片光谱反射率及SPAD 值的处理间差异，及其不同氮水平下玉米氮含量与叶片550 nm 处的光谱反射率及SPAD 值的相关性。
结果表明:来源于氮水平的变异远高于品种及二者交互作用引起的变异，植株氮含量与叶片550 nm 处的光谱反射率呈显著负相关关系(R=－0.808 8)，氮含量与SPAD 值存在极显著的正相关性(R=0.895 6)。
因此，通过SPAD 值及光谱反射率对华北地区玉米杂交种进行氮素营养诊断是可行的，且用SPAD 值来诊断氮素营养状况要比光谱反射率的精确度高。
【期刊名称】中国土壤与肥料【年(卷),期】2015(000)003【总页数】7【关键词】关键词:玉米;光谱反射率;SPAD 值;氮含量;相关性分析近几十年来，我国粮食产量增加很大程度上依赖氮肥的大量施用，过量施用氮肥不仅降低了氮素利用效率，加重了作物生产成本，还造成能源的巨大浪费、引起环境污染［1］。
准确、快速、方便、经济诊断作物氮素营养水平是合理施用氮肥的重要前提，近年来无损测试技术在作物氮营养诊断及氮肥推荐中得到了广泛关注，被认为是极有发展前途的作物营养诊断技术，在研究和实际应用中都已取得了很大进展［2］，其中，叶绿素仪法(SPAD)和光谱分析方法是目前作物氮素诊断研究中的热点。
研究表明，植物叶片叶绿素含量与植株氮含量密切相关，通过观察叶片颜色变化可以了解作物氮素营养状况［3］。
SPAD－502 叶绿素仪可无损检测植物叶片叶绿素的相对含量，SPAD 值与叶片中的叶绿素含量成正相关［2］。
农艺学
［ ，中］马富裕（ 京农 业大学 ，南京 刊 ／ 南 ２０９） １ ０ ５，朱艳 ，曹卫 星，杨建荣 ， 重， 郑 程海 涛， 慕彩 芸， ／ 作物学报． ｏ６ ３ （） —２ ０ ， ２３
一
出了在技术 、市场 、运行机 制等方面发 展黑龙江牧草产业的对策 ．参 ５ 关键 词：牧草产业 ；畜牧业 ；黑龙江
０ １ ｏ０ ６ｏ１９ ２ ０・２ １ ０
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农业劳动 力转移 与农业机械 化的相关性
分 析 ＝ ｌｔ ｎｈｐ ｅｗ ｅ ａｒ ｕ ｕａ Ｒｅ ｉ ｓｉ ａｏ ｂ ｔｅｎ ｇｉ ｌ ｒｌ ｃｔ ｌ ｏ ｔ ｎｆｒｎ ｍｅｈｎｚｔ ｎ［ ，中］ ａ ｒｒ ｓ ｄ ｃ ａｉ ｉ 刊 ｂ ａ ｅａ ａｏ ／
该文 以 ３种蛋 白质类型 的小麦 品种在不
Ｈｅ ｏ ｇｉ ｇ ｐｏ ｉｃ ［ ，中］王 占哲 ｉ ｎ ｊ ｎ ｒｖｎｅ 刊 ｌ ａ ／ （ 国科学 院东北 地理 与农业 生 态研 究 中 所，哈尔滨 １０ ８ ） ５０ １，王刚， ／ 系统科 农业 学与综合研 究． ｏ ６ ２． ．－３ ５ 一２ ｏ ，２ 《）－ ￣６ １－６ － 结合黑龙江省畜牧业发展状况和 牧草生 产情况 ，分析并阐述 了发展牧 草产业的 重要意义 、面 临的问题 、市场 前景，提
同施氮水平下 的 ３年 田间试验 为基础 ， 研究 了小麦叶片氮含量与冠层 反射 光谱 的定量关 系．结果显示，不 同试验 中拔
关键词 ：水稻 ；冠层光谱 ；氮 ；碳 ；碳 氮 比；植被指数
０ １ Ｏ １ ６ ０ １３ ２ ０・２ １ ０
节后 叶片氮含 量均随施氮水平 呈上 升趋 势 ，同时冠层 光谱 反射率在不 同施氮 水
小麦对温、光反应特性的综述(二)
关于小麦对温、光反应特性的综述(二)小麦是世界上最重要的粮食作物之一，它的产量和质量与环境条件紧密相关。
温度和光照条件是影响小麦生长发育和产量的两个主要因素。
在过去的几十年里，对小麦对温、光反应特性的研究获得了重要进展。
本文对这方面的最新研究进行了综述。
对温度的反应小麦是一种温度敏感型作物，温度的变化对其生长和发育产生重要影响。
在全球范围内，小麦生长的最适温度为15~25℃，超过或低于这个温度范围，会导致小麦减产或死亡。
此外，温度的变化也会影响小麦的生理生化过程，如光合作用、呼吸作用和生长激素合成等。
最近的研究表明，小麦的温度反应与其基因表达水平密切相关。
因此，许多研究人员致力于寻找小麦在不同温度下的转录组和代谢组变化。
他们发现，在低温下，小麦的膜脂组成和糖代谢发生变化，这可能是保护细胞膜和细胞器免受低温胁迫的适应机制。
此外，在高温下，小麦的氧化还原平衡和蛋白质合成能力均有所下降。
对光照的反应小麦是一种长日植物，它的花期和产量受到光照的影响。
在自然环境中，光照的强度和日照时间随着季节和地理位置的变化而变化。
因此，小麦具有一定的适应性，可以调节其生长和发育以适应不同的光照条件。
最近的研究表明，小麦对光照的反应也与其基因表达水平密切相关。
许多研究人员通过研究小麦的转录组和代谢组数据，揭示了小麦对光照的调节机制。
结果表明，在弱光下，小麦的光合作用和碳代谢受到限制，而在强光下，小麦会增加光合作用和呼吸作用以消耗过剩的光能。
此外，小麦在高光强下还会产生过氧化物，这可能导致细胞膜和细胞器损伤。
因此，小麦需要通过调节防御系统来保护自身免受光照胁迫的损害。
结论综上所述，小麦对温、光反应的研究已经取得了一些进展。
然而，我们对小麦的温、光适应机制仍然了解不足，仍有许多需要探索的问题。
因此，我们需要进一步开展基因和代谢研究，以更好地理解小麦对环境变化的适应能力，并提高小麦的产量和质量。
除了基因和代谢研究，未来的小麦温、光适应机制研究还可以探索微生物和植物互作对小麦温、光适应的影响。
水稻叶片全氮浓度与冠层反射光谱的定量关系
水稻叶片全氮浓度与冠层反射光谱的定量关系 !
周冬琴! 田永超! 姚! 霞! 朱! 艳! 曹卫星
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（ 南京农业大学江苏省信息农业高技术研究重点实验室，南京 "#$$%& ）
摘! 要! 利用数学统计方法分析了不同施氮水平和不同水稻品种群体叶片全氮浓度 （ ’() ） 与冠层反射光谱的定量关系， 建立了水稻群体叶片全氮浓度的光谱监测模型* 结果表明： 基于 原始反射率构造的光谱参数与叶片全氮浓度的相关程度均高于原始反射率， 近红外波段 （ +,$ - # ""$ ./） 与可见光波段 &#$ 、 &,$ 、 ,0$ 及 +#$ ./ 组成的比值植被指数、 差值植被指数和归 一化植被指数与群体叶片全氮浓度呈极显著正相关， 其中与归一化植被指数 （ (123 ） 的相关 性最好； 对拟合较好的 , 个两波段组合参数及 4 个特征光谱参数的预测标准误 （ !" ） 和决定系 数 （ #" ） 进行比较后， 选取参数 (123（ #""$ ， +#$ ） 为反演群体叶片全氮浓度的最佳光谱参数， 方程为 ’() 5 67 "+$0 8 (123（ #""$ ， +#$ ） 9 $7 0,&4* 利用不同粳稻品种、 水分和氮肥处理的 试验数据对监测模型进行了检验， 估计的根均方差 （ #$!" ） 均小于 "$: ， 预测值和实测值的 拟合 #" 为 $7 ,+4 - $7 0," ， 拟合斜率为 $7 %$0 - #7 $#$ ， #$!" 为 ##7 6#&: - #%7 4%#: ， 表明模 型预测值与实测值之间符合度较高， 对不同栽培条件下的水稻群体叶片全氮浓度具有较好的 预测性* 关键词! 水稻! 冠层反射光谱! 叶片全氮浓度! 监测模型 文章编号! #$$#;%66" （ "$$0 ） $";$66+;$0! 中图分类号! <&##! 文献标识码! = !"#$%&%#%&’( )(*#%&+$,-&., /(%0(($ *(#1 %+%#* $&%)+2($ 3+$3($%)#%&+$ #$4 3#$+.5 )(1*(3%#$3( ,.(3%)# +1 )&3(6 >?@A 1B.CDEF.，G3=( HB.CDIJKB，H=@ LFK，>?A HK.，)=@ MNFDOF.C（ %&’ ()*+ ,)- ./012/312- 14 564127/3&16 892&*:;3:2) 14 <&/69=: >21?&6*)，@/6A&69 892&*:;3:2/; B6&?)2=&3-， @/6A&69 "#$$%& ，C+&6/） D ’C+&6D <D 8EE;D "*1;* ， "$$0 ， 78 （"） ： 66+;644* 9/,%)#3% ：PQ RJN /NRJBS BT URKRFURFIU，RJFU VKVNW KVVWBKIJNS RJN EXK.RFRKRFYN WNZKRFB.UJFVU [NR\NN. ZNKT RBRKZ .FRWBCN. IB.IN.RWKRFB.（ ’() ）K.S IK.BVQ WNTZNIRK.IN UVNIRWK BT WFIN ，[KUNS B. RJN SKRK TWB/ &DQNKW TFNZS NOVNWF/N.RU F.YBZYF.C SFTTNWN.R YKWFNRFNU K.S .FRWBCN. TNWRFZF]KRFB. WKRNU* GJN WNUXZRU UJB\NS RJKR RJN ’() JKS JFCJNW IBWWNZKRFB.U \FRJ RJN ^NQ UVNIRWKZ VKWK/NRNWU BT R\B [K.SU RJK. BT UF.CZN [K.S* GJN WNZKRFYN ，SFTTNWN.RFKZ，K.S .BW/KZF]NS SFTTNWN.IN YNCNRKRFB. F.SFINU（ _23，123， (123 ）BT RJN [K.SU F. .NKW F.TWKWNS（ +,$;# ""$ ./）K.S YFUF[ZN ZFCJR &#$ ./， &,$ ./， ,0$ ./ K.S +#$ ./ KZZ UJB\NS UFC.FTFIK.RZQ VBUFRFYN IBWWNZKRFB.U RB ’() ，K.S (123 UJB\NS RJN [NUR* =ZZ RJN VKWK/NRNWU JKYF.C UFC.FTFIK.R IBWWNZKRFB.U \FRJ ’() \NWN UNZNIRNS RB IB/VKWN RJN #" K.S !" F. RJN WNCWNUUFB. NEXKRFB.U \FRJ ’() ，\JFIJ IB.TFW/NS RJKR RJN (123 BT _#""$ K.S _+#$ \KU RJN [NUR VKWK/NRNW TBW VWNSFIRF.C RJN ’()* GJN EXK.RFRKRFYN NEXKRFB. ’() 5 67 "+$0 8 (123（ #""$ ， +#$ ） 9 $7 0,&4 \KU RNURNS [Q RJN SKRK TWB/ BRJNW RJWNN TFNZS NOVNWF/N.RU \FRJ SFTTNWN.R WFIN IXZRFYKWU， \KRNW IB.SFRFB.U K.S .FRWBCN. TNWRFZF]KRFB. WKRNU，K.S RJN NURF/KRNS #" ，UZBVN，K.S #$!" \NWN S F. $7 ,+4;$7 0," ， $7 %$0;#7 $#$ K.S ##7 6#&:;#%7 4%#: ，WNUVNIRFYNZQ，F.SFIKRF.C K CBBS TFR [NR\NN. RJN VWNSFIRNS K.S B[UNWYNS YKZXNU BT ’()U， \JFIJ UXCCNURNS RJKR RJFU /BSNZ \KU TNKUF[ZN TBW VWNSFIRF.C RJN ’() BT WFIN X.SNW SFTTNWN.R IXZRFYKRFB. IB.SFRFB.U* :(5 0+)4,：WFIN；IK.BVQ WNTZNIRK.IN UVNIRWK ；ZNKT RBRKZ .FRWBCN. IB.IN.RWKRFB. ；/B.FRBWF.C /BSNZ*
不同施肥条件下冷、暖型小麦冠层温度的差异
不同施肥条件下冷、暖型小麦冠层温度的差异周春菊;张嵩午;王林权;冯佰利;王长发【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2006(034)010【摘要】以冷型小麦品种小偃6号、陕229、RB6和暖型小麦品种NR9405、9430为供试材料,通过田间小区试验,研究了4种施肥条件(不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施)下冷、暖型小麦灌浆结实期冠层温度的差异.结果表明,在不施肥、单施磷肥、单施氮肥和氮磷配施条件下,冷型小麦灌浆结实期的冠层温度平均较暖型小麦分别低1.1,1.0,0.9和0.4 ℃,冷者恒冷、暖者恒暖,冷、暖型小麦冠层温度的差异不因施肥条件的改变而发生根本性的变化;施肥可改变小麦基因型的冠层温度,养分胁迫越严重,冠层温度越高.冷、暖型小麦冠层温度的变化特性为优良小麦品种的选育和进行优质化栽培提供了有利条件.【总页数】5页(P45-48,54)【作者】周春菊;张嵩午;王林权;冯佰利;王长发【作者单位】西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,生命科学学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,资源环境学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,农学院,陕西,杨凌,712100;西北农林科技大学,农学院,陕西,杨凌,712100【正文语种】中文【中图分类】S512.101【相关文献】1.春小麦冠层温度分异特性的研究及其冷型基因型筛选 [J], 黄景华;李秀芬;孙岩;王广金;刁艳玲;郭强;邓双丽2.不同施肥条件下冷、暖型小麦旗叶光合生理特性的研究 [J], 周春菊;张嵩午;王林权3.不同水分胁迫条件下冬小麦冠层温度日变化差异性研究 [J], 刘学著;张连根4.干旱胁迫条件下不同基因型小麦品种的冠层温度... [J], Blum,A;张转放5.冷驯化和冷冻条件下不同抗寒性冬小麦品种三个COR基因表达差异的实时荧光定量分析 [J], 关涛;李卓夫;王晓楠;付连双因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
生长期冬小麦冠层光谱特征分析
生长期冬小麦冠层光谱特征分析申怀飞;侯刚;张鹏飞;杨文倩【摘要】采用野外地物光谱仪对样地冬小麦进行实地测量,对实测冬小麦光谱数据进行了分析.结果表明,①冬小麦冠层光谱反射曲线走势大致与绿色健康植物的一般光谱特征一致,冬小麦的生长状况都比较良好,在7个生长阶段中,变化主要发生在开花期、灌浆期；②比较整个生长期内各个波段的反射率,变化最大的为黄光波段和绿光波段,其次是红光波段和橙光波段,红外波段与蓝光波段较小,紫外波段的反射率在各个阶段的变化均远小于其他波段.在可见光波段,冬小麦冠层光谱的反射率是比较稳定的,变化集中表现在红光及近红外波段；③随着太阳高度角的增大,其各个波段的反射率均呈上升趋势,在11∶20太阳高度角接近最大时反射率达到最大,接着随太阳高度角的减小,冬小麦各个波段的反射率呈下降趋势；④叶面滞尘量和种植密度对于冬小麦光谱曲线均有影响,但由于条件限制和外界因素影响,未能精确地分析这两种因素对于冬小麦光谱曲线的影响特征.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2013(052)009【总页数】4页(P1998-2001)【关键词】冬小麦;生长期;冠层;高光谱;反射率【作者】申怀飞;侯刚;张鹏飞;杨文倩【作者单位】许昌学院城市与环境学院,河南许昌 461000;许昌学院城市与环境学院,河南许昌 461000;许昌学院城市与环境学院,河南许昌 461000;许昌学院城市与环境学院,河南许昌 461000【正文语种】中文【中图分类】S512.1+1健康绿色植被具有基本的光谱特性，其光谱反射率有一定的变化范围，但曲线形态变化是基本相似的。
不同的植被类别因其叶子的色素含量、细胞结构、含水量均有不同，故光谱反射率存在着一定差异［1］，这种差异是人们鉴别和监测植被的依据。
小麦的光谱特征研究一直是植物光谱研究的重点，目前国内外对小麦光谱的研究主要集中在不同施肥水平下小麦冠层光谱特征的分析、不同水分状况与小麦冠层光谱特征的关系、叶片营养诊断、叶面积指数等与光谱特性的相关性、病虫害或倒伏及叶片灰尘对光谱特征的影响等方面，所有这些研究都是以植被光谱特征为基础进行的［2－5］。
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麦类作物学报 2006,26(2):103～108Jou rnal of T riticeae C rop s不同施氮条件下小麦冠层的高光谱和多光谱反射特征Ξ李映雪,朱艳,曹卫星(南京农业大学 江苏省信息农业高技术研究重点实验室,农业部作物生长调控重点开放实验室,南京210095)摘 要:为了更好地利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况,以宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10号四个小麦品种为材料,通过田间小区试验,研究了不同小麦品种在不同生育时期和不同氮素水平下冠层反射光谱的变化规律。
结果表明,相同氮素水平下不同小麦品种冠层反射光谱的反射率有差异,且近红外部分差异较明显。
小麦从拔节开始,随生育期的推进,冠层反射光谱在可见光波段的反射率先降低然后升高,以孕穗期反射率最低,随着叶片的逐渐变黄,反射率又增大,并且绿光波段的反射峰也逐渐消失。
而近红外区反射率则表现出相反的趋势,以开花期为分界,先上升然后下降,直到成熟前降为最低。
随着施氮水平的提高,冠层反射光谱在近红外反射平台(750～1300nm)的反射率呈上升趋势,而可见光部分反射率则下降,并且反射光谱的绿峰和红边位置也随着施氮水平的提高分别向蓝光方向(波长变短)和红光方向(波长变长)移动。
关键词:小麦;施氮;高光谱;多光谱;冠层反射特征中图分类号:S512.1;S311 文献标识码:A 文章编号:100921041(2006)022*******Character iz i ng Canopy Hyperspectra l and M ultispectra l Ref lectance under D ifferen t N-appl ica tion Cond ition s i n W hea tL IY i ng-xue,ZHU Yan,CAO W e i-x i ng(H i2T ech Key L abo rato ry of Info rm ati on A griculture of J iangsu P rovince Key L abo rato ry of C rop Grow th R egulati on,M inistry of A griculture,N anjing A gricultural U niversity,N anjing,J iangsu210095,Ch ina)Abstract:T he change of canop y sp ectral reflectance under differen t cu ltivars,differen t grow th stages and varied n itrogen rates w ere investigated by characterizing canop y m u ltisp ectral and hyp ersp ectral reflectance in w heat.T he resu lts show ed that the canop y reflectance differed w ith cu ltivars,w ith sign ifican t change at near infrared bands.R eflectance at visib le ligh t in itially decreased and then increased w ith grow th p rogress after j o in ting,w ith the low est value app eared at boo ting.R eflectance increased and reflectance p eak also disapp eared gradually in cou rse of leaf yellow ing.How ever, reflectance in near infrared had oppo site trend,w h ich in itially increased and then decreased to the low est from an thesis to m atu rity.R eflectance at near infrared reflected flat(750～1300nm)increased w ith increasing n itrogen supp ly,w hereas reflectance at visib le band decreased,and green p eak and red edge po siti on of canop y reflectance sp ectra also m oved to directi on of b lue ligh t(sho rt w avelength) and red ligh t(long w avelength),resp ectively.T hese resu lts p rovide background info rm ati on fo r m on ito ring of grow th characters and n itrogen statu s w ith canop y reflectance sp ectra in w heat.Key words:W heat;N itrogen app licati on;M u ltisp ectra;H yp ersp ectra;Canop y reflectance 随着高分辨率遥感技术研究的深入,利用弱光谱差异对地物特征进行定量分析的研究得以广泛开展[1]。
许多学者试图通过冠层反射光谱的差异分析来判别作物种类和栽培条件。
杨长明[2]等研究表明,不同株型水稻品种群体冠层对太阳光谱辐射的反射率存在明显差异,尤其以蓝光区Ξ收稿日期:2005208201 修回日期:2005210220基金项目:国家自然科学基金项目(30400278);江苏省自然科学基金项目(BK2003079,BK2005212);江苏省高校博士点基金项目(20030307017)。
作者简介:李映雪(1975-),女,讲师,主要从事信息生态学和作物遥感监测研究。
通讯作者:朱艳(1976-),女,副教授,主要从事作物模拟与信息技术研究。
(400～510nm)差异最为显著。
周学秋和朱雨杰[3,4]依据不同生育阶段和不同灌溉条件下小麦冠层反射光谱特征,找出最能有效区分生育阶段和灌溉条件的波段,并利用模糊聚类的方法加以区分。
薛利红[5]等认为通过光谱分析可以识别不同栽培措施和生长状况下的水稻群体。
另外,有关氮素缺乏条件下作物反射光谱的研究也较多。
T hom as[6]等研究了7种植物(甜瓜、玉米、黄瓜、莴苣、高粱、棉花、烟草)在不同氮素营养水平下的叶片光谱特性,发现所有植物在缺氮时可见光波段的反射率增加,但不同植物反射率增加程度不一。
Sh ibayam a[7]等研究表明,缺氮和正常营养条件下的水稻叶片光谱特征显著不同,并且认为叶绿素是导致光谱特征差异的主要内在因素。
程一松[8～10]等提取与分析了氮素胁迫下的冬小麦高光谱特征。
以上研究主要侧重于作物种类或栽培条件的光谱识别,以及逆境条件下作物反射光谱的变化。
但关于冬小麦冠层宽波段和窄波段光谱在不同条件下的反射特征,则鲜有报道。
笔者利用系统的小麦田间试验研究了不同类型小麦品种在不同生育时期和不同施氮水平下冠层反射光谱的变化规律,旨在为进一步利用冠层反射光谱特征监测小麦生长及氮素营养状况提供基础信息与技术依据。
1 材料与方法1.1 材料与试验设计试验于2003～2004年在江苏省农业科学院试验站进行。
前茬水稻田,供试土壤为黄黏土,有机质0.96%,全氮0.10%,速效磷40.29m g・kg-1,速效钾102.78m g・kg-1。
供试小麦品种为宁麦9号、淮麦20、徐麦26和扬麦10。
设5个施氮水平,分别为0、75、150、225和300kg・hm-2纯氮。
氮肥中基肥占60%,拔节肥和孕穗肥各占20%。
配施P2O5150kg・hm-2和K2O112.5kg・hm-2,全部用作基肥。
小区面积为16m2,基本苗为1.8×106・hm-2,行距25c m。
两因素随机区组排列,3次重复。
其他管理措施同高产大田栽培。
1.2 冠层光谱测定小麦拔节、孕穗、开花及花后每隔7d左右,采用美国C rop scan公司生产的M SR216型便携式光谱辐射仪和A SD公司生产的F ieldsp ec P ro FR 光谱仪测定不同处理各小区的冠层光谱反射率。
216型光谱仪视场角为31.1°,波段范围为452～1650nm,设16个波段,其中可见光波段为460、510、560、610、680、710nm;近红外为760、810、870、950、1100、1220、1480、1500、1650 nm。
F ieldsp ec P ro FR光谱仪视场角为25°,测量范围为350～2500nm区间内间隔为1nm的连续波段。
光谱测量选择在晴朗无云或少云的天气进行,测量时间为10∶00～14∶00(太阳高度角大于45°)。
测量时探头垂直向下,距冠层垂直高度1m。
每次采集目标光谱前后都进行参考板校正。
每小区重复测量5次,取平均值作为该小区的光谱测量值。
2 结果与分析2.1 不同小麦品种冠层反射光谱的差异由图1可以看出,无论是高光谱还是多光谱反射率,在不同小麦品种间都存在差异,但是反射光谱曲线的走势基本一致,只是反射率值的大小不同,并且近红外部分差异较明显。
在可见光部分,除宁麦9号高光谱反射率明显偏低外,其它3个品种的反射率差别很小。
而近红外高光谱反射率按照淮麦20、徐麦26、宁麦9号和扬麦10的顺序依次增大(图1A)。
不同品种冠层多光谱反射率也表现出相同的趋势,可见光反射率几乎没有差别,在近红外光区各品种反射率值高低的顺序同高光谱(图1B)。
品种间冠层反射率的差异可能是株型和株高不同造成的。
2.2 小麦冠层反射光谱随生育期的变化规律2.2.1 冠层高光谱反射率随生育期的变化虽然4个小麦品种的田间长势有所不同,但它们的冠层高光谱反射率随生育期的变化规律相同。
因为徐麦26穗部无芒且叶色偏黄,扬麦10株高高于其它品种,淮麦20群体不够整齐,所以采用宁麦9号为例来分析冠层高光谱反射率随生育期的变化规律。
从图2可以看出,在不同生育时期小麦冠层高光谱反射率存在差异,近红外区的差异大于可见光部分。