冬小麦不同群体冠层结构的高光谱响应研究

 选择株型差异较大的冬小麦品种，并通过部分品种不同密度试验，分析了冠层结构的两个重要指标叶向值（LOV）与叶面积指数（LAI）与光谱特征参量的关系，同时对20个不同处理进行了聚类分析。结果表明，不同生育阶段株型指标LOV和群体大小指标LAI对光谱的贡献是不同的，前期（以拔节期为主）LOV对光谱的影响要大些，后期主要受LAI的影响；对拔节期包括品种和密度在内的共20个处理进行聚类分析，划分了株型和群体大小的不同组合4个（A-株型直立，群体较小；B-株型直立，群体较大；C-株型披散，群体较小；D-株型披散，群体较大）；拔节期不同类组冠层光谱反射率在400～700 nm范围内反射率由高到低的顺序为A>B>C>D，700～1 150 nm范围内顺序与其相反，并且差异更加显著，此期是利用光谱识别株型的最佳时期；利用近红外波段光谱特征值（拔节期到孕穗期光谱反射率的增量△R890与拔节期反射率R890）做散点图发现，不同类组在散点分布上具有显著差异，通过纵向反射率的差异以及横向两个阶段反射率增量的差异可以对不同群体冠层结构特征进行初步识别。     

利用Beer-Lambert消光定律遥感反演玉米叶面积指数

利用遥感技术反演大范围玉米叶面积指数,对于田间肥水管理、长势监测乃至产量预测具有重要意义。在野外实测样本的支持下,获取玉米抽雄期的Landsat-8多光谱影像,引进Beer-Lambert定律,利用最小二乘法分析玉米冠层结构的消光系数,构建玉米叶面积指数遥感反演模型,最后采用交叉验证法评价模型精度。结果表明：玉米抽雄期NDVI、LAI呈较明显的正相关关系;基于Beer-Lambert定律的玉米叶面积指数遥感反演模型决定系数可达0.97,LAI空间分布状况与当地农业技术推广部门掌握的玉米实际生长状况基本一致,说明利用Beer-Lambert消光定律方法可以有效地反映玉米群体结构对光照的影响,据此开展玉米叶面积指数遥感反演具有较高的可行性。     

玉米株型育种亲本选配的遗传规律研究

采用Ｇｒｉｆｆｉｎｇ２设计,对玉米株型性状的遗传,亲子相关以及玉米株型育种亲本选配的一些规律进行了研究。结果表明,不同亲本之间玉米株型性状遗传力差异很明显。故在玉米株型育种时,要先对目标性状进行配合力研究,以增加预见性,减少盲目性。同时,要组配紧凑型杂交种,必须是双新均为紧凑型;要组配半紧凑型杂交种,亲本之一必须是紧凑型或中间类型,另一亲本可以是中间类型可平展型;平展型亲本之间以及平展型和中间型亲     

紧凑型与平展型玉米叶面积指数及产量构成比较研究

以四个玉米品种为试验材料,比较研究了紧凑型玉米和平展型玉米的单株叶面积、群体叶面积指数、光合速率以及产量和产量构成因素间的关系。结果表明：四个玉米品种在其最适种植密度下LAI和光合速率在整个生育期内均呈单峰曲线变化;LAI于灌浆期达到最大值,且两个紧凑型玉米品种大于两个平展型玉米品种。     

紧凑型玉米简介

<正> 通过几年来对紧凑型玉米品种的试验、示范和推广,我们认为紧凑型玉米株型结构和生理特性的优势是平展型玉米所无法比拟的。发展紧凑型玉米杂交种,是进一步提高玉米产量和提高经济效益的有效途径。所谓紧凑型玉米,就是指其株型比较紧凑,其叶片在茎杆上的空间分布近似纺锤型,上部叶片短小挺立,中部叶片     

不同类型玉米品种果穗维管束结构的差异研究

［目的］研究不同类型玉米品种果穗维管束结构的差异。［方法］选用不同株型和穗型的3个玉米高产杂交种掖单4号、掖单13和沈单7号，利用徒手切片技术观察测定穗柄和穗轴内维管束的数目和面积，比较不同类型品种间果穗维管束的结构差异。［结果］在穗柄（轴）大维管束数、总维管束数、单个大维管束的平均面积、大维管束总面积、维管束总面积上，大穗型品种掖单13和沈单7号显著优于小穗型品种掖单4号；在维管束密度及维管束相对面积上，紧凑型品种掖单4号和掖单13大于平展型品种沈单7号；在维管束的输送效率上，掖单13略占优势，但品种间差异不显著。［结论］为今后玉米的高产栽培和品种选育提供理论依据。     

高海拔山区不同株型玉米光合生理特征与产量的关系

在高海拔山区,通过对不同株型玉米光合物质含量,光合面积及玉米产量的测定表明,不同株型玉米中,紧凑型品种（组合）3638在拔节期至灌浆期,叶绿素含量达到10．27mg/dm2,比平展型品种毕单四号高,不同品种叶绿素含量,叶绿素a含量与产量呈高度正相关,相关系数r=0.879,r=0.989。通过研究认为,在高海拔山区,玉米高产的限制因子不是叶面积系数和总光合势,而是较高密度下的叶片光合效率,保证玉米高产的有效途径之一是选择适合海拔山区的紧凑型玉米品种。     

苏玉26玉米通过品种审定

山西强盛种业有限公司（电话：0351—7059814）选育的中熟半紧凑型玉米新品种苏玉26通过了江苏省品种审定。该品种全生育期121天，株型半紧凑；籽粒黄色，半马齿型，穗轴红色；百粒重30．4克，出籽率83．7％，倒伏率5．2％；抗大斑病、小斑病和纹枯病；容重740克，升；粗蛋白质含量10-4％，     

紧凑型玉米杂交种在我省发展前景初探

紧凑型玉米杂交种在我省发展前景初探姜明月（辽宁省农业科学院玉米所）紧凑型玉米是指果穗上部叶片相对直立，叶片与茎秆之间夹角较小，株型紧凑的一类玉米杂交种或其它材料。早在１９７１年２月，中国农科院在海南岛召开的第一次全国“两杂”育种座谈会上，对玉米自交系...     

不同株型玉米品种冠层结构特性及产量的比较

［目的］为建立高效的玉米光合生产体系提供参考。［方法］采用紧凑型玉米（先玉335和郑单958）与平展型玉米品种（长城799和通吉100）为材料,通过田间试验,解析紧凑型玉米群体的冠层结构特性,比较不同株型玉米品种的产量。［结果］先玉335和郑单958茎叶夹角表现为：下层叶〉中层叶〉上层叶,长城799和通吉100茎叶夹角表现为：中层叶〉下层叶〉上层叶。紧凑型玉米品种上部茎叶夹角小,群体透光率较好,有利于增加叶面积指数;下部茎叶夹角相对较大,可充分利用光能;生育后期具有较高的叶面积指数和较强的生理活性,能够充分利用生育后期的光能资源,延长灌浆期,从而制造更多的干物质,为高产奠定基础。先玉335的产量最高,为13 716.3 kg/hm^2,紧凑型玉米品种与平展型玉米品种产量之间存在着显著差异。［结论］为探索合理的群体布局及保证玉米高产提供了理论依据。     

基于过程的小麦株型指标动态模拟

【目的】揭示小麦株型指标变化规律及播种密度对株型指标的影响。【方法】基于不同播种密度和不同株型品种的小麦田间试验,通过连续观测主要生育时期小麦主茎叶型和茎型指标,分析并模拟分层叶面积、叶向值、株高构成指数等株型指标的动态变化规律及播种密度对其的影响。【结果】不同株型品种分层叶面积指数（LAI）均表现为中部>上部>下部的分布特征,并随生育期的推进逐渐向中上部集中,且冠层中上部总是高密度群体LAI较大。所有品种高低密度间株高构成指数（穗下节与倒二节间长度之和与株高的比值,IL）均表现出显著差异,不同株型品种株高构成指数（n节间长与n节间加n-1节间长度之和的比值,In）表现为从下至上先减小后增大的趋势,且上部节间受密度影响较大。较为紧凑的矮抗58叶向值在不同密度下表现平稳,随生育进程略微表现为增大-减小-趋缓的趋势;较为披散的扬麦12号中高密度下随生育进程均表现为平缓-减小-平缓的趋势;扬麦16号则表现为平缓-减小-略微增大的趋势。在分析株型指标变化趋势和课题组已有形态模型的基础上,通过冠层切割和叶面积积分的方法模拟了叶面积指数的分层动态变化,利用组合的形态参数模拟了株高构成指数和叶向值的动态变化,并通过对形态指标的归类分析,构建了综合性株型构成指数,综合体现了叶型和茎型的动态变化。利用独立试验资料对分层叶面积指数、株高构成指数和叶向值的动态变化模型进行了检验,其平均RRMSE分别为17.44%、7.64%和10.66%。【结论】经检验,该模型对上述小麦株型指标具有较好的预测性。     

Identification of Wheat Canopy Structure Using Hyperspectral Data

Some winter wheat varieties were selected in this experiment. The results were as follows： 1） Leaf orientation value （LOV） and leaf area index （LAI） of wheat had different contributions to canopy spectral reflectance （CSR）. For example, LOV affected greatly canopy spectra more than LAI did in jointing stage, but LAI had a greater effect on CSR than LOV did after the ground was near to be covered completely. 2） Twenty treatments including different varieties and densities were arranged in this experiment, and the result of cluster analysis showed that all these treatments can be parted into four clusters according to LAI and LOV： varieties with erect leaves and low LAI （denoted as A）, varieties with erect leaves and high LAI （denoted as B）, varieties with horizontal leaves and low LAI （denoted as C）, varieties with horizontal leaves and high LAI （denoted as D）. Their CSR had difference in 400-700 nm and 700-1 150 nm at jointing stage, especially in different plant types. 3） There was obvious distribution difference among different clusters in scatter plot （X=△R890, Y=R890）, △R890 was the reflectance increment from jointing to booting stage. It was seen from the Y-axis direction that R890 of horizontal varieties were higher than the erect ones, and seen from the X-axis direction that the greater △R890 was, the lower LAI one within the same plant type varieties, which indicted that the combination of plant-type and the population magnitude can be initially identified by this method.     

基于遥感技术的广州市城市森林叶面积指数推算

应用叶面积指数(LA,I)及叶面积总量表达城市森林的绿量,并采用2004年遥感影像数据推算广州市不同类型森林的LA,I,建立了不同森林类型叶面积指数(LA,I)与归一化植被指数(ND,V,I)的回归模型,结果表明:不同类型森林的LA,I与ND,V,I的关系均可用逻辑斯蒂方程表达;不同森林类型的LA,I因树种、林龄及空间结构的不同而各异,按平均LA,I排序:有林地0.99灌木林地0.78≈疏林地0.78其它林地0.69(3月份数据);广州市森林叶面积总量29.47×108m2,森林的平均LA,I为0.95,市域范围的平均LA,I仅为0.40;不同森林类型对叶面积总量的贡献率与其占有的土地面积比例不相符,应通过采用不同的管理措施来增加其绿量的贡献度。     

供钾水平对春大豆生育和营养体钾利用效率的影响

研究了不同钾水平下春大豆品种的生长发育特性、对钾的反应程度和营养体对钾利用效率的差异．结果表明，ＬＡＩ，ＲＧＲ和ＳＷｔ等性状品种间的差异达极显著水平．施钾处理能增加ＬＡＩ和ＳＷｔ，提高Ｒ１后的平均ＲＧＲ，但不同钾处理间未达显著水平．Ｒ１时两处理间和不同品种间Ｋ％和ＶＫＵＥ均达极显著差异．根据各春大豆品种对钾反应程度的差异和营养体钾利用效率的不同，可分为两大类，四种反应型     

甘薯品种光合生理指标与薯干产量之间关系的初步研究

分析了甘薯品种不同生长时期光合生理指标的动态变化规律及其与薯干产量之间的关系。结果表明,甘薯品种的净光合速率（Pn)、总叶绿素含量（Tchl)、叶绿素a含量（Chla)、叶绿素b含量（chlb)、叶面积系数（LAI）随生长进程先上升,达到最大值,然后逐渐下降,蔓薯比值（T／R值）随生长进程呈下降趋势。薯干产量与各光合生理指标之间的相关性分析表明,薯干产量与不同生长期的Pn均呈显著正相关,与Tchl,chla,chlb之间有一定的正相关,与栽后90天的T／R值呈显著的负相关,与前期和后期的LAI呈正相关,而与中期的LAI呈负相关。按对薯干产量的相关程度、其排列顺序为Pn,Tchl,chla,chlb,T/R,LAI。甘薯育种应选育净光合速率高、生育后期总叶绿素含量高、T／R值下降快、前期和后期有效叶面积系数大的品种。     

棉花叶面积指数冠层反射率光谱响应及其反演

【目的】研究棉花冠层光谱对不同叶面积指数（LAI）的响应，建立棉花LAI光谱反演模型。【方法】利用2003～2004年采集的棉花光谱与LAI的246组数据，分析LAI与冠层反射率光谱和反射率一阶微分光谱间的定量关系。【结果】当LAI大于2.5后不同LAI棉花群体光谱反射率在可见光波段趋于饱和；LAI与可见光波段和短波红外波段（水分吸收带除外）光谱反射率呈显著负相关，与近红外波段高光谱反射率呈显著正相关；LAI与棉花反射率一阶微分光谱主要在蓝边（523～531 nm）、黄边（570～576 nm）、红边（700～755 nm）形成3个相关系数高台区，均达极显著水平，其中红边区的相关性最高。棉花红边位置固定，分别在718 nm和723 nm，且以 723 nm处对LAI更敏感。在反演棉花LAI的高光谱参数中VI (660、800)、VI (550、800)、VI (500、800)、VI (670、800)、Sdy (570～573 nm)、SDr (714～755 nm)、D723、Dr 估算LAI相对误差低于30%，RSME小于0.6，其中VI (600、800)、VI(550、800)两个参数估算水平最高，相对误差分别为21.7%与21.0%，RMSE分别为0.416与0.419；利用SDr与SDr/SDb分别对LAI大于1.0 与小于1.0 的棉花群体反演，能显著提高LAI的估算水平。【结论】应用高光谱分析方法能够提取棉花冠层特征光谱信息，构建LAI高光谱反演参数，建立估算模型，并且利用包含不同光谱参数的分段模型可以进一步提高LAI反演精度。     

豫西旱地脱毒甘薯生长特性分析

以豫薯7号、8号为试材,比较分析了甘薯脱毒苗与普通苗生长特性的差异。结果表明,甘薯茎叶增长最快的时期在移栽后55~80 d,而块根增重最快的时期在移栽后80~105 d;LAI的高峰出现在移栽后80d左右,之后LAI开始下降,但脱毒甘薯的LAI则表现出峰值高、持续时间长、后期下降慢的特点;脱毒甘薯的RGR表现为随生育进程的推进逐渐降低,而NAR则出现两个峰值,分别在移栽后55 d和105 d。脱毒甘薯的茎叶生长量、LAI、RGR、NAR及产量等指标都显著高于未脱毒的普通薯。不同品种的脱毒薯增产性能不同,豫薯7号脱毒薯的增产幅度达48.59%,豫薯8号达43.56%。     

不同滤波算法对反演叶面积指数的影响

目的使用离散型激光雷达数据反演叶面积指数（LAI）的过程中,数据预处理的关键步骤为激光雷达滤波。穿透指数（LPI）作为反演过程中的重要变量,需要根据点云的类型计算,从而直接受到滤波精度的影响。因此,滤波算法的精度能间接影响到反演LAI的精度。虽然滤波算法不断改进,滤波精度逐渐提高,应用在越来越多的场景,但关于不同滤波算法对反演LAI精度影响的探讨较少。方法本文通过对机载LiDAR滤波算法历史、发展和现状的调研,最终选择混合滤波算法（Hybrid）、自适应不规则三角网滤波算法（ATIN）、形态学滤波算法（Morph）和基于坡度滤波算法（Slope）为研究对象;分别使用这4种算法,得到点云中的地面点;根据Beer-Lambert定律,反演帽儿山国家森林公园落叶松林和榆树林的LAI;以经过评估的精度更高的Hybrid算法为标准,计算另外3种算法的滤波精度和LPI偏差;对比分析LAI反演模型的平均精度;最后,通过分析不同误差来源的影响强度,确定了反演LAI时较好的滤波算法。结果在最佳的采样半径下,经过Hybrid、ATIN、Morph和Slope滤波算法处理,LAI反演模型的平均精度,在落叶松林,R2分别为:0.900 3、0.876 3、0.892 5、0.877 0;RMSE分别为:0.105 6、0.134 5、0.109 7、0.133 2;在榆树林,R2分别为:0.914 4、0.903 0、0.887 2、0.900 0;RMSE分别为:0.269 0、0.201 7、0.189 4、0.207 0。在落叶松林,I类误差较大的Morph算法,能保证较高的模型精度;而II类误差较大的Slope和ATIN算法对应的反演模型精度较低。结论经不同滤波算法处理得到的LAI反演模型精度存在差异,经混合滤波算法处理其对应的LAI反演模型精度更高,形态学滤波算法的滤波精度较低,对应的反演模型精度较高;滤波算法导致的I、II类误差中,II类误差对LAI反演模型的影响更大。