SO_2对水稻生理指标和光谱特征的影响

苗慧军 | -> | 521| 0| 0.338421MB |SO2,水稻,生理指标,冠层光谱

苗慧军 苗慧军 | 文档量 |浏览量9796

摘要:通过田间开顶式小区熏气试验,研究了SO2 急性伤害对水稻叶绿素含量、叶液pH 值、叶片含硫量和冠层光谱反射率及其相关性的影响,为遥感监测SO2 污染环境下水稻长势提供基础研究。结果表明,随SO2 熏气浓度的增大,叶绿素含量呈减少趋势,叶片含硫量呈增加趋势,叶液pH 值相应地降低,光谱反射率曲线在绿光和红光波段、蓝光和绿光波段之间的吸收谷有变平的趋势。选取冠层光谱叶绿素反射峰(550 nm±10 nm 反射率)和近红外波段770 nm±10 nm 反射率(反映叶片结构)与叶片含硫量、叶绿素含量和叶液pH 值进行的相关分析表明,(550±10)nm 和(770±10)nm 冠层光谱反射率与叶片含硫量呈负相关,与叶液pH 值、叶绿素总量均呈正相关。
    生长在污染环境里的植物,对大气污染的响应是多方面的,包括对污染物的累积性吸收,外部形态的伤害,生理生态指标的变化等[1-3]。SO2 对农作物的生长、发育和产量都有明显的危害。研究表明,植物的叶绿素含量、叶液pH 值等均与大气SO2 浓度有密切关系[4-6]。高光谱遥感技术的兴起是20 世纪80 年代遥感技术的最大成就之一,其特点是在特定光谱域以高光谱分辨率同时获取连续的地物光谱,使得遥感应用着重于在光谱维上进行空间信息展开。定量分析地球表层生物物理化学过程和参数,已成为地表植被地学过程对地观测的强有力的工具,近年来植物遥感监测得
到迅速发展。由于高光谱遥感能提供更多的精细光谱信息,因此,在农业遥感中被广泛应用。作物的许多生理生化指标的估测在宽光谱中很难或根本无法实现,但高光谱遥感使得大面积农作物的生理生化指标的适时监测和快速提取及定量反演成为可能,这弥补了常规检测方法的不足[7-8]。因此,高光谱遥感技术成为植物监测的强有力的工具,并为遥感的进一步定量化奠定基础,为环境监测提供了一种新的途径和方法,其中污染物的植物光谱效应日益引起人们的关注[9-10]。通过监测SO2 毒害水稻生育期内的光谱特征变化,研究反射光谱和生理指标之间的关系,可以为SO2 胁迫水稻遥感长势监测和遥感估产提供依据。
    本文以水稻为供试材料,通过田间小区试验设计,对不同生育期正常生长的水稻进行SO2 熏气处理,研究SO2 急性伤害条件下,叶片中部分生理指标的变化和不同SO2 浓度水平下水稻叶片的反射光谱特征及其相关关系。
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