玉米穗位叶主要光合荧光参数与高光谱数据的相关分析

• 作者: 仇亚红 张勇 杨峰 王玲 王锐 赵刚成 黄山
• 来源期刊: 中国农学通报
• 学科: 农学
• 关键词: 高光谱 光合 叶绿素荧光 光合色素 遥感
• 年，卷（期）: 2015,（24）
• 所属期刊栏目: 农学·农业基础科学
• 页码范围: 71-77
• 分类号: S127
• 语种: 中文

摘要

稳位叶光合相关参数状况直接影响玉米后期产量构成,探讨高光谱遥感数据与叶片光合相关参数的关系,对快速,准确评价玉米穗位叶光合特性状况具有重要的意义.通过设置4个不同氮肥水平(N0:0 kg/hm2,N1:170 kg/hm2,N2:340 kg/hm2,N3:500 kg/hm2),以抽雄吐丝期玉米稳位叶为研究对象,分析叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)等光合参数,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光化学效率(西PSⅡ)、吸收的光能被用于光化学反应的份额(P)、非光化学淬灭系数(NPQ)等荧光参数,叶绿素含量(Chl)、类胡萝卜素含量(Cars)、叶绿素含量/类胡萝卜素含量(Chl/Cars)等光合色素参数以及光谱反射率的变化规律,明确光合荧光相关参数与原始光谱反射率、一阶微分光谱、植被指数等高光谱数据之间的关系.结果表明,Pn、Tr、Fv/Fm、ΦPSⅡ、P、Chl、Cars、Chl/Cars等8个参数随着氮肥的增加呈现上升趋势,与对照相比差异显著(P＜0.05),而Gs和NPQ在各处理下差异不显著(P＞0.05),NPQ随着氮肥的增加呈现先减小后增大的趋势.对于光谱反射率,可见光波段光谱反射率随着氮肥的增加而降低,近红外波段施肥处理反射率比未施氮肥处理显著升高,红边位置出现“红移”现象.通过Pn、Tr、Fv/Fm、ΦPSIⅡ、P、NPQ、Chl、Cars、Chl/Cars与原始、微分光谱及植被指数相关性分析,最佳高光谱变量分别为Dλ699、Dλ701、Dλ703、Dλ702、Dλ701、R764、Dλ699、Dλ699、Dλ700,相关系数分别为0.81、-0.73、-0.54、-0.58、-0.61、-0.49、-0.996、-0.997、-0.877,均达到了极显著水平(P＜0.01);而Gs的相关性最佳高光谱变量为Dλ575,相关系数为0.47(P＜0.05).因此,利用高光谱遥感技术评价玉米抽雄吐丝期稳位叶光合荧光相关参数具有可行性,对评价玉米后期产量构成具有重要的意义.