基于高光譜遙感的鹽土棉田棉花葉片含水量和土壤電導(dǎo)率監(jiān)測研究.pdf

1、土壤鹽漬化是限制作物生長和產(chǎn)量形成的主要環(huán)境脅迫因子之一，我國鹽漬土總面積約1億公頃，占全國可利用土地面積的4.88％，開發(fā)利用這部分土地對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有極其重要的意義。本研究采用盆栽和土柱栽培方法，以耐鹽品種中棉所44和鹽敏感品種蘇棉12號(hào)為材料，于2007-2008年在江蘇南京(118°50＇E，32°02＇N)南京農(nóng)業(yè)大學(xué)牌樓試驗(yàn)站進(jìn)行鹽分水平(0％，非鹽漬土壤；0.35％，輕鹽漬土壤；0.60％,中鹽漬土壤；0.85％，重鹽漬

2、土壤；1.00％，鹽土)試驗(yàn)，研究了：(1)鹽漬脅迫對棉花功能葉其它交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響；(2)基于高光譜參數(shù)的鹽漬土中棉花功能葉含水量監(jiān)測模型；(3)基于棉花高光譜參數(shù)的棉田土壤電導(dǎo)率監(jiān)測模型。
　　 主要研究結(jié)果如下：
　　 1.鹽漬脅迫對棉花功能葉氣體交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響
　　 較低的土壤鹽分含量(＜0.35％)，對棉花功能葉的氣體交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鈪?shù)的影響較小；當(dāng)土壤鹽分含量高于0

3、.35％時(shí)，不同生育期棉花功能葉最大光化學(xué)效率、量子產(chǎn)量和光化學(xué)猝滅系數(shù)均降低，最終導(dǎo)致凈光合速率下降、不利于生物量的累積。耐鹽品種中棉所44與鹽敏感品種蘇棉12號(hào)相比，土壤鹽分含量低于0.35％時(shí)，受鹽分影響差異不大，隨土壤鹽分含量進(jìn)一步升高，耐鹽品種中棉所44受鹽分影響較鹽敏感品種蘇棉12號(hào)小。
　　 2.基于高光譜參數(shù)的鹽漬土中棉花功能葉含水量監(jiān)測模型研究
　　 在分析棉花功能葉等效水厚度與功能葉光譜反射率的相關(guān)關(guān)

4、系基礎(chǔ)上，篩選出適宜監(jiān)測鹽漬土中棉花功能葉EWT的敏感波段，并進(jìn)一步綜合各敏感波段提出了新的光譜參數(shù)(1-R759nm+R451nm)/R451nm，構(gòu)建了棉花功能葉EWT監(jiān)測模型：EWT＝0.0019×(1-R759nm+R451nm)/R451nm+0.0096。同時(shí)分析棉花功能葉相對含水量與功能葉光譜反射率的相關(guān)關(guān)系發(fā)現(xiàn)，鹽漬條件下單波段420、543、768、1164nm是棉花功能葉相對含水量的敏感波段，差值植被指數(shù)DVI(76

5、8nm,543nm)與棉花功能葉RWC的相關(guān)性較好，進(jìn)一步構(gòu)建了棉花功能葉相對含水量監(jiān)測模型：RWC=-16.083×DVI(768nm,543nm)＋14.683，經(jīng)檢驗(yàn)兩監(jiān)測模型預(yù)測精度均較高。
　　 3.基于棉花高光譜參數(shù)的棉田土壤電導(dǎo)率監(jiān)測模型研究
　　 綜合2個(gè)棉花品種在不同生育期的土壤電導(dǎo)率和功能葉光譜反射率試驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)單波段747nm光譜反射率與土壤電導(dǎo)率的相關(guān)性最好，進(jìn)而構(gòu)建了以單波段747nm光譜反射