用光谱反射率诊断小麦叶片水分状况的研究

 应用地物光谱仪探讨了小麦叶片含水量对近红外 (NIR)波段光谱吸收特征参量的影响。结果表明 ,1.45 μm附近的光谱反射率强吸收特征可敏感地反映小麦叶片的水分状态 ,适于作为地面遥感探测指标应用。根据大量观测数据建立了叶片含水量与吸收深度及吸收面积间的线性回归方程式 ,从而提出一种利用光谱反射率诊断小麦叶片水分状况的方法。     

水稻叶片几何参数的模拟分析

【目的】在生长模型输出的基础上，构建预测水稻叶片几何参数的动态模型，以便更准确地实现水稻的虚拟生长。【方法】在试验观测的基础上，分析了不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片叶长之间以及叶长与叶宽之间的定量关系，进一步耦合水稻叶龄、叶面积和茎蘖数模拟模型，进行水稻叶片几何参数变化的动态模型构建。【结果】不同品种类型水稻分蘖与主茎同伸叶片的叶长比随分蘖叶序呈二次曲线变化，叶长与叶宽的关系可用幂指数函数描述。运用独立实测资料对模型进行的初步检验显示，本模型可较好地模拟不同生长条件下水稻不同叶位叶片的几何参数。【结论】本研究构建的水稻叶片几何参数分析模型较好地体现了器官几何参数受生态环境、品种类型和栽培措施影响的形态生理规律，为水稻虚拟生长提供了可靠和普适的叶片几何特征确定方法。     

秋甘蓝不同生育期叶片模拟受虫害损失模型

选用４因子５水平二次回归通用旋转组合设计，采用人工打孔去叶模拟秋苷蓝不同生育期复合受害对产量损失的综合反应。组建模型的主效应分析表明，秋甘蓝在生长前期随着叶片受害损失的增加，产量损失率随之上升。     

牡丹叶片光合作用光温响应的模拟

使用LCpro+便携式光合作用测定仪控温控光,测量了牡丹品种洛阳红在不同光照强度下的叶片光合作用速率、气孔导度等指标。结果表明,牡丹叶片光合作用-光强响应曲线受温度影响明显。进一步使用光强、叶片温度为参数,选用等轴双曲线模型进行数据拟合,拟合值与实测值根均方差RMSE=1.4904,拟合效果较好。据此模型计算得到洛阳红光补偿点、初始光能利用率、最大光合速率、呼吸速率分别为16.99、0.02863、9.81107、0.46435μmol/(m2.s)。认为等轴双曲线模型适用于低于饱和光强下的牡丹光合作用模拟研究,便于对不同试验条件下得到的数据进行综合比较分析。     

水稻叶片三维可视化建模

根据水稻叶片的三维形态特征,应用Hermite曲线描述的水稻叶片边缘信息和简单一元二次曲线描述的叶中脉空间曲线,构建了一种符合生物学规律的水稻叶片弯曲三维模型。并且通过对叶片边缘点绕叶中脉的旋转构建了叶片的扭曲模型,较真实地反应了自然条件下水稻叶片的三维空间形态。     

苹果叶片生长模拟模型的建立

以有效积温为自变量,以叶片面积、叶片日龄和叶片数量为依变量建立苹果叶片生长模型。该模型包含有效积温子模型、单叶面积子模型、单枝叶面积子模型、单枝叶片日龄子模型、单枝叶片数量子模型和单树叶片生长子模型。通过D e lph i程序将各子模型联接,逐日计算单树叶片总面积、单树叶片日龄和单树叶片总数量。对田间实测数据与模型模拟数据进行相关性分析,以检验模型的准确度。结果表明,相关系数分别为0.997,0.972和0.974,说明该模型结构合理并具有较高的准确度。     

大豆叶片生长特征的动态模拟研究

选择特定的大豆品种,在大豆种植过程中,采集叶片的生长信息,主要包括叶片的长出时间、单株叶片长、宽、叶柄长、叶面积变化等。对上述数据进行数学分析,获取叶片生长过程中其形态的变化规律,从而提出了大豆叶片生长过程的模拟方法。     

用水稻叶片含氮量及叶面积指数建立估产模式的探讨

运用水稻生长模拟模型ORYZAl,分析了不同时期的不同叶片含氮量及叶面积指数对产量的影响和花后物质生产与结实的关系,探讨了水稻生长模拟模型在水稻估产中应用的可能性。     

基于EFAST方法的苹果叶片叶绿素含量估算

为了快速、准确地估算叶绿素含量,使用2012年和2013年在山东省肥城市潮泉镇获取的整个生育期苹果叶片叶绿素含量和配套的光谱数据,利用PROSPECT模型和EFAST方法探讨了对叶绿素含量敏感的波段,然后采用经验统计方法实现了单波段高光谱对苹果叶片叶绿素含量的监测。结果表明:以571 nm和697 nm波段光谱参数为自变量所建立的估测模型拟合精度较高,其决定系数(R2)分别为0.71和0.69,均方根误差(RMSE)分别为1.14、1.17 mg/dm~2,相对误差(RE)分别为-1.07%和-1.01%。以PROSPECT模型和EFAST方法整合筛选的敏感波段建立的估算模型监测叶绿素含量效果较好,为利用高光谱技术监测苹果长势提供了理论依据。     

稻叶瘟对水稻光谱特性的影响研究

本文通过对4个感染不同等级稻叶瘟的水稻冠层反射光谱进行测试，并对光谱反射曲线进行微分分析，研究了绿光区、红光区和近红外区反射光谱的变异特征。结果表明：绿光区、红光区和近外区的水稻冠层光谱反射率随病情程度的加重分别呈现下降、上升和下降的趋势；绿光吸收边缘的特征波长值发生红移，红光吸收边缘和近红外吸收边缘的特征波长值发生蓝移。受害轻时近红外区反射率变化幅度大，受害重时绿光区和红光区反射率变化幅度大。本研究为应用遥感技术早期探测稻叶瘟的发生提供了实验依据。     

基于高光谱数据的水稻叶片净光合速率反演

以水稻叶片光谱和光合入射有效辐射(PARin)为数据源,分别使用8种叶绿素相关植被指数和其与PARin的乘积对珞优9348和丰两优4号品种水稻叶片在3种氮肥浓度下的净光合速率进行反演,建立不同氮肥水平下,品种无关的水稻叶片净光合速率估算模型,并验证精度。结果表明:1)仅基于叶绿素相关植被指数反演叶片净光合速率是不可行的,模型R~2均0.48;2)考虑区分品种与氮浓度,使用叶绿素相关植被指数与PARin的乘积来反演叶片净光合速率可以显著提高模型精度,植被指数CI(Chlorophyll Index, CI)反演效果最好,R~2均0.75,RMSE不超过1.85μmol/(m~2·s);3)区分高、低氮水平进行反演,基于CI的模型R~2分别为0.80和0.89,RMSE分别为1.25和1.37μmol/(m~2·s),可满足反演需求。因此,基于叶绿素植被指数CI的模型可适用于不同品种的水稻叶片净光合速率统一反演。     

水稻叶片反射光谱诊断氮素营养敏感波段的研究

田间小区试验叶色差异明显而生育期相似的两品种第一和第三完全展开叶片光谱反射率与氮素营养相关性分析表明,不同品种同一叶位之间这种相关性变化规律一致,然而在不同叶位之间相关性变化不尽一致.进一步对比分析大田区域试验和小区试验叶片光谱反射率与氮素营养相关性发现两区域样本相同叶位之间相关性变化规律相同.分析第一、三完全展开叶叶片光谱反射率处理之间差异显著性表明,存在差异显著的波段范围主要集中在绿光(525～605 nm)、黄光(605～655 nm)和短波近红外光(750～1100nm)范围内.和叶片氮素含量之间相关性最大的波段主要为绿光(525～605 nm)和黄光(605～655 nm)范围,而短波近红外光范围与叶片氮素含量之间相关性最小.因此和IKONOS2、IKONOS4、MSS4、MSS6、MSS7、SPOT1、SPOT3、TM2、TM4、AVHRRCH1、AVHRRCH2相对应的绿光(525～605 nm)、黄光(605～655 nm)和短波近红外光(750～1100nm)是叶片反射光谱诊断氮素营养的敏感波段范围.     

Effects of nitrogen nutrition on the spectral reflectance characteristics of rice leaf and canopy

遥感技术使大面积监测植物长势及估测化学组成有了可能,高分辩力地物光谱仪应用于简单、快速、非破坏性地估测植物冠层化学组成的前景正引起越来越多的关注．本文通过田间试验及室内分析研究了氮肥水平对水稻叶片及冠层反射光谱特性的影响,氮素营养对从可见光至近红外较大范围水稻反射光谱特性有较大影响,随着氮素营养水平的提高,叶片及冠层可见光波段的光谱反射率下降,而近红外波段则增加,经两样本ｔ检验统计分析,在５４０,６８０ｎｍ和７４０～１０７０ｎｍ波段处对氮素营养水平最为敏感,而且各氮营养水平之间的反射率呈显著或极显著的差异．水稻叶片氮含量与冠层和叶片光谱变量呈极显著或显著的相关性,这表明利用光谱测试简单、快速、非破坏性地估测水稻氮素营养水平是可行的．     

水稻细菌性条斑病产量损失估计

通过人工接种，造成不同病情小区及病丛，产量损失测定结果表明，水稻细菌性条斑病主要通过降低水稻结实率和千粒重而造成产量损失。病害引起的产量损失与病叶率及其严重度有关，经相关及回归分析发现，产量损失率与病叶率及其严重度乘积成线性相关关系，据此得产量损失模型ｙ＝５．０１７９＋０．０８３１ｘ．     

稻米表观直链淀粉含量近红外光谱测定技术校正设置的优化

以 精米粉为样品,研 究了不同光谱预处 理和回归 统计方法 在用近红 外反射光谱 分析稻米 表观直链淀粉含量（ Ａ Ａ Ｃ）时,对建立回 归方程的影响⒚结果 发现,光谱预处理对 校正结果影响较 小,不同光谱数学处理以一级衍生值较好,但“波段”和“间隙”长短对结果影响不大⒚回归统计方法对建立回归方程的影响最为明显,其中以修正的部 分最小平方法（ Ｍ Ｐ Ｌ Ｓ）建立的回归方 程效果最好⒚因此,在 建立以精米粉为样本进行稻 米 Ａ Ａ Ｃ 近红 外分析时,“光谱散 射校正／数学处理／回归统 计方法”组合以“标准正态变量转 换／１,５,５,１／ Ｍ Ｐ Ｌ Ｓ”最佳⒚用此组合建 立的回归方程测 定稻米 Ａ Ａ Ｃ 时,检验工作标准误 （ Ｓ Ｅ Ｐ）可小至 ０．８４,而决定系数可高达 ９４％ ⒚     

寒地水稻品种成熟期叶片衰老过程差异

为探明不同寒地水稻品种成熟期叶片衰老过程的差异 ,试验分析了 11个寒地水稻品种成熟期叶面积和叶氮含量的动态变化过程。结果表明 ,水稻成熟期叶面积变化过程可分为 和 两个阶段 ,阶段 叶面积稳定不变 ,阶段 叶面积直线下降 ;成熟期叶氮含量直线下降。不同品种抽穗期叶面积、叶面积阶段 的持续时间、叶面积阶段 的叶面积降低速率、抽穗期叶氮含量、抽穗后叶氮含量降低速率等性关不同。寒地水稻品种抽穗期叶氮含量高、抽穗后下降快 ,功能露片持续时间就长。寒地超高产水稻品种应具有抽穗期叶氮含量高、叶厚、叶茎夹角小、叶面积适中 ,抽穗后功能叶片持续时间长、叶片姿态变化小等特征。     

低叶绿素b水稻叶片自然衰老过程中光合作用与叶绿素荧光参数的变化

以水稻低叶绿素b突变体及其野生型(镇恢249)第5叶为材料,研究了水稻叶片自然衰老过程中净光合速率(Pn)、叶绿素荧光参数、Rubisco相对含量的变化.结果表明,叶片全展后随着衰老进程,突变体与野生型的Pn、叶绿素荧光参数以及Rubisco大小亚基相对含量都呈下降趋势.低叶绿素b突变体的净光合速率高于野生型且下降慢于野生型,但是二者叶绿素荧光参数之间差异不显著,而野生型Rubisco相对含量下降较突变体快,因此低叶绿素b对水稻第5叶衰老和Pn的影响主要表现在碳同化阶段.     

南方籼稻品种抗白叶枯病的评价

用10个国内外水稻白叶枯病代表菌系测定我国南方稻区28个品种（组合）的抗性,其中抗谱最广的是八桂早、八桂香、培杂山青3个品种,对60%的供试菌系表现出抗性.抗谱在30%以下的品种有13个,占供试品种数的57%,其中特优63、广优4号则对10个供试菌系表现全感.籼稻品种（组合）对菲律宾菌系P1和中国代表菌系浙173具有很好的抗性,而对菲律宾菌系P2、P3的抗性频率很低,对菲律宾菌系P6和中国菌系1358则是全部表现感病.建议在育种计划中注意引进能够抗P2、P3、P6和1358等菌系的抗源.