文献类型： 中文期刊

作者： 竞霞 ¹ ; 张震华 ¹ ; 叶启星 ¹ ; 张二妮 ¹ ; 赵佳琪 ¹ ; 陈兵 ² ;

作者机构： 1.西安科技大学测绘科学与技术学院

2.新疆农垦科学院棉花研究所

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SIF_Canopy、光系统尺度SIFPS)及其逃逸率(ε_CP)，分析了RSIF逃逸率(Rε_CP)监测小麦条锈病的生理基础，探讨了条锈病胁迫下Rε_CP的响应特性，并将其与SIF及其衍生参数（荧光产率Ф_F、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：Rε_CP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,Rε_CP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(FRSIF_Canopy)、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（RФ_F）、NDVI、MTCI、SR等特征变量中，Rε_CP与病情严重度(severity level,D_SL )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，Rε_CP对小麦条锈病胁迫的响应均最为敏感，其与D_SL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。Rε_CP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。