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基于光谱指数和偏最小二乘的棉花类胡萝卜素/叶绿素a比值估算

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作物学报 2020年第8期46卷 1266-1274页

作者：易秋香刘英常存钟瑞森中国科学院新疆生态与地理研究所/荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 新疆维吾尔自治区遥感与地理信息系统应用重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049

类胡萝卜素(Car)与叶绿素a含量比值(Car/Chla)的变化与植被生长发育变化、环境胁迫及叶片衰老特征等密切相关,可作为植被生理生态及物候的监测指标。不同植被类型和植被品种其色素变化随植被生长发育呈现出不同的变化特征。为了探究适... 详细信息

类胡萝卜素(Car)与叶绿素a含量比值(Car/Chla)的变化与植被生长发育变化、环境胁迫及叶片衰老特征等密切相关,可作为植被生理生态及物候的监测指标。不同植被类型和植被品种其色素变化随植被生长发育呈现出不同的变化特征。为了探究适用于干旱区棉花Car/Chla比值估算的光谱指数和估算方法,本研究通过2011年和2012年连续2年的大面积田间试验,获取了棉花不同生育期的叶片及冠层尺度光谱反射率及色素含量信息,对多种光谱指数及偏最小二乘回归(Partial Least Square Regression,PLSR)用于Car/Chla比值和Car估算进行了探讨。对比表明,基于光化学指数(PhotochemicalReflectanceIndex,PRI)的线性和一元二次模型对Car/Chla比值和Car的估算精度最高,由PRI-Car/Chla线性模型得到的叶片和冠层尺度的Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.6,PRI-Car的R2大于0.36;基于PLSR模型得到的Car/Chla比值估算值与实测值之间的拟合关系略优于基于PRI的估算模型,由其得到的叶片及冠层尺度Car/Chla比值估算值与实测值之间的决定系数R2大于0.80,Car估算值与实测值之间R2大于0.73;不论基于PRI还是基于PLSR方法,对Car/Chla比值的估算精度均高于Car含量,该结论进一步证实了Car/Chla比值遥感监测的可行性,丰富了对棉花生长高温胁迫、养分胁迫等环境胁迫及病虫害等遥感监测的依据指标。

关键词：类胡萝卜素/叶绿素a比值类胡萝卜素光化学指数偏最小二乘回归棉花

C3、C4作物的光保护机制差异的光谱探测研究

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遥感学报 2012年第4期16卷 783-795页

作者：刘良云关琳琳彭代亮胡勇刘玲玲中国科学院对地观测与数字地球科学中心中国科学院数字地球重点实验室北京100094 中国科学院研究生院北京100039

本文设计了大豆(C3作物)和玉米(C4作物)日变化光谱探测试验,提取了太阳光照条件下叶绿素荧光信号和光化学指数PRI。结果表明,首先大豆和玉米叶绿素荧光强度的日变化特征有较大差异,上午大豆的叶绿素荧光比例呈现快速增加的趋势,而玉米... 详细信息

本文设计了大豆(C3作物)和玉米(C4作物)日变化光谱探测试验,提取了太阳光照条件下叶绿素荧光信号和光化学指数PRI。结果表明,首先大豆和玉米叶绿素荧光强度的日变化特征有较大差异,上午大豆的叶绿素荧光比例呈现快速增加的趋势,而玉米的叶绿素荧光未出现增加趋势;其次,下午高温胁迫条件下C3、C4叶绿素荧光光谱比值的变化差异显著,大豆在760nm和688nm波段的叶绿素荧光比值快速增加,而玉米未出现显著变化;最后,研究证实了C3作物中午受到强光抑制出现光合作用"午休"现象,即午后光合恢复后其光合效率快速增加,表现为C3作物的热耗散降低、PRI快速增加,而C4作物无"午休"现象,午后PRI增加较小。本文研究表明,强光和高温环境胁迫下C3、C4作物的叶绿素荧光和热耗散变化特征有较大差异,利用胁迫条件下的多时相、高光谱遥感数据,提取C3、C4作物的叶绿素荧光和PRI,有可能实现C3、C4作物的遥感分类目标。

关键词： C3、C4作物功能类型高光谱叶绿素荧光光化学指数

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高温干旱复合胁迫对花生幼苗生理指标的影响

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中国油料作物学报 2021年第5期43卷 906-913页

作者：李聪聪李乃光吴正锋聊城大学东昌学院山东聊城252000 聊城市东昌府区郑家镇政府山东聊城252000 山东省花生研究所/国家花生工程技术研究中心山东青岛266100

为探讨高温和干旱复合胁迫下的花生幼苗对逆境的响应机制,以抗逆性存在差异的花生品种豫花9719和豫花9326为试验材料,对其幼苗进行昼夜温度为45℃/25℃、土壤含水量为35%~40%左右的高温和干旱复合胁迫处理,研究复合胁迫对花生幼苗生长... 详细信息

为探讨高温和干旱复合胁迫下的花生幼苗对逆境的响应机制,以抗逆性存在差异的花生品种豫花9719和豫花9326为试验材料,对其幼苗进行昼夜温度为45℃/25℃、土壤含水量为35%~40%左右的高温和干旱复合胁迫处理,研究复合胁迫对花生幼苗生长及生理特性的影响。结果表明:胁迫条件下,豫花9719的株高和干重分别比对照组低44.3%和30.2%,差异达极显著水平;含水量、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、花青素的含量均低于对照,其中叶绿素a的含量低4.88%,差异达显著水平,花青素含量低18.14%,差异达极显著水平;PRI、PI、Gs、Pn值分别比其对照组低12%、50.31%、75.2%、72.3%,差异均达极显著水平;MDA含量和相对电导率分别比对照组高93.1%和29.93%,差异均达显著水平;可溶性蛋白和类黄酮含量分别比对照组高104.5%和41.00%,差异均达显著水平;SOD和CAT活性分别比对照组低0.91%和3.29%,差异不显著。豫花9326的株高比其对照组低33.6%,差异达极显著水平,干重降幅不显著;含水量、类胡萝卜素、花青素的含量均比对照组低,但差异均不显著;叶绿素a和叶绿素b的含量分别比对照组高19.44%和3.39%,其中叶绿素a差异达极显著水平;PRI、PI、Gs、Pn值均比对照低,差异均不显著;MDA含量和相对电导率均比对照组高,但差异均不显著;可溶性蛋白和类黄酮含量分别比对照组高271.33%和48.96%,差异均达极显著水平;SOD和CAT活性分别比对照组高70.11%和68.8%,增幅均达显著水平。推测豫花9326对高温和干旱复合胁迫的抗性较高,主要与其较为强大的抗氧化防御系统及光合系统有关。

关键词：花生高温和干旱生理指标光化学反射指数光化学指数