基于红光波段日光诱导叶绿素荧光逃逸率的小麦条锈病遥感监测

文献类型： 中文期刊

第一作者： 竞霞

作者： 竞霞;张震华;叶启星;张二妮;赵佳琪;陈兵

作者机构：

关键词： 植被;指数;日光诱导叶绿素荧光;红光波段;逃逸率;光合生理;小麦条锈病

期刊名称： 农业工程学报

ISSN： 1002-6819

年卷期： 2024 年 40 卷 017 期

页码： 179-187

收录情况： EI ; 北大核心 ; CSCD

摘要： 小麦条锈病是影响小麦产量的主要病害之一，及时探测到病害信息对小麦条锈病的防控具有重要意义。红光波段日光诱导叶绿素荧光（red solar-induced chlorophyll fluorescence,RSIF）能够敏感反映植物光合生理状态，SIF逃逸率与冠层几何结构、叶片光学特性和植被光能利用率密切相关。为实现小麦条锈病及时准确的探测，该研究基于SIF逃逸率函数计算方式，利用野外实测数据计算不同尺度SIF(冠层尺度SIFCanopy、光系统尺度SIFPS)及其逃逸率(εCP)，分析了RSIF逃逸率(RεCP)监测小麦条锈病的生理基础，探讨了条锈病胁迫下RεCP的响应特性，并将其与SIF及其衍生参数（荧光产率ФF、表观SIF产量SIFy）、归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、MERIS陆地叶绿素指数（MERIS terrestrial chlorophyll index,MTCI）、简单比值植被指数（simple ratio vegetation index,SR）进行比较。结果表明：RεCP与氮平衡指数（nitrogen balance index,NBI）、叶绿素（chlorophyll,Chl）、类黄酮（flavonoid,Flav）和花青素（anthocyanin,Anth）4个生理参数的相关性均达到了极显著性水平，且优于光系统尺度RSIF和远红光波段SIF（far-red solar-induced chlorophyll fluorescence,FRSIF），与叶面积指数（leaf area index,LAI）的相关性则优于冠层尺度FRSIF,RεCP能够更好地反映病害胁迫引起的作物生理和冠层结构的变化。在冠层尺度FRSIF(FRSIFCanopy)、光系统尺度FRSIF（FRSIFPS）和RSIF（RSIFPS）、红光波段表观SIF产量（RSIFy）及其荧光产率（RФF）、NDVI、MTCI、SR等特征变量中，RεCP与病情严重度(severity level,DSL )的相关性最高。低叶绿素含量（Chl≤30）和中高叶绿素含量（Chl>30）下，RεCP对小麦条锈病胁迫的响应均最为敏感，其与DSL的相关性均优于达到极显著性水平的SIF及其衍生参数和植被指数。RεCP是小麦条锈病遥感监测的适宜因子，研究结果对提高小麦条锈病的遥感监测精度具有重要意义，同时亦对其他作物胁迫的遥感监测具有一定的参考价值。

分类号： S435.121.42%S127

  • 相关文献

[1]日光诱导叶绿素荧光与反射率光谱数据监测小麦条锈病严重度的对比分析. 赵叶,竞霞,黄文江,董莹莹,李存军. 2019

[2]基于近地面高光谱影像的冬小麦日光诱导叶绿素荧光提取与分析. 王冉,刘志刚,冯海宽,杨沛琦,王庆山,倪卓娅. 2013

[3]叶绿素荧光探测分析技术及其在农业中的应用. 张学俭,张大林,周慧,李晓瑞. 2023

[4]黄海双船变水层拖网网囊的网目选择性研究. 尤宗博,赵宪勇,李显森,孙珊,朱建成,逄志伟,樊钢舟. 2017

[5]不同处理诱捕器对小菜蛾逃逸率的影响. 康总江,朱亮,魏书军,石宝才. 2013

[6]黄海双船有翼单囊拖网网囊最小网目尺寸研究. 陈仁杰,李显森,樊钢洲,赵宪勇,张国胜. 2018

[7]秋季莱州湾弓子网网囊网目尺寸选择性研究. 许庆昌,李显森,孙珊,樊钢洲. 2020

[8]草坪和地被植物的叶面积指数研究. 庄大伟,孔斌,王小青,孙学武. 2014

[9]稻田田埂植物的生物多样性. 余柳青,陆永良,根本正之,清水矩宏,王鸣遥,徐青. 1999

[10]高公岛紫菜养殖区浮游动物生态群落特征. 马鸿梅,王兴强,吴建新,冯艳琴,秦传新,沈晔,郑年昊. 2020

[11]粗饲料营养价值评定的研究进展. 张吉鹍. 2003

[12]粗饲料品质评定指数的研究现状及其进展. 张吉鹍,卢德勋,刘建新,包赛娜,邹庆华,刘庆华. 2004

[13]海南岛生态环境脆弱性评价. 黄宝荣,欧阳志云,张慧智,张利华,郑华. 2009

[14]中国棉花生产景气指数CCPPI研究. 李亚兵,韩迎春. 2003

[15]中国近海藻类养殖生态价值评估初探. 岳冬冬,王鲁民,耿瑞,王茜,戴媛媛. 2014

[16]我国棉花生产预警系统的研究和初步应用——中国棉花生产景气指数和中国棉花生长指数. 李亚兵,韩迎春,王香河. 2004

[17]水稻干旱监测评估模型研究及在川中丘陵区的应用. 张玉芳,王明田,周雪惠. 2016

[18]玉米理想株型育种概述. 岳尧海,周小辉,刘文国. 2008

[19]棉纤维综合品质指数模型的指标确定与建模. 张丽娟,孟亚利,陈兵林,熊宗伟,薛晓萍,周治国. 2005

[20]林鸡复合系统对生态效应影响的研究进展. 丁磊磊,王普昶,王志伟,谢彩云,莫本田,蔡一鸣. 2016

作者其他论文 更多>>

微信小程序