發(fā)布時間：2020-03-29 12:27

【摘要】：本文以臨麥7006為研究對象,通過田間小區(qū)試驗,對拔節(jié)期冬小麥進(jìn)行低溫脅迫處理,測定脅迫后不同天數(shù)冬小麥主要生理參數(shù)及冠層光譜反射率,并分析其變化規(guī)律,通過對原始光譜進(jìn)行15種變換處理,運(yùn)用偏最小二乘法構(gòu)建冬小麥生理參數(shù)監(jiān)測模型,篩選出能夠準(zhǔn)確、快速反演冬小麥生理參數(shù)的光譜變換方式。對低溫脅迫下冬小麥葉片的顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察,結(jié)合凍害下冬小麥冠層光譜的變化規(guī)律進(jìn)行分析,結(jié)果表明:1.同一時期不同低溫脅迫下冬小麥生理參數(shù)(葉綠素含量、地上干生物量、葉片光合速率、葉片氣孔導(dǎo)度)表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律。脅迫后5 d,隨脅迫程度的加劇,各處理生理參數(shù)(葉綠素含量、地上干生物量、葉片光合速率、葉片氣孔導(dǎo)度)均低于對照,且短期內(nèi)較為明顯,而葉片胞間C02濃度均高于對照。脅迫后10d、20d、35d,各處理生理參數(shù)與對照的差異逐漸縮小。2.不同低溫脅迫下冬小麥的原始光譜曲線變化規(guī)律基本一致。脅迫后5 d,可見光區(qū)域光譜反射率出現(xiàn)不同程度的上升,在近紅外區(qū)域處差異明顯,與對照組相比,脅迫后均出現(xiàn)較大幅度抬升,反射率升高的現(xiàn)象。脅迫后10 d與20 d光譜變化規(guī)律大致相同。脅迫后35d,可見光區(qū)域趨于平緩,出現(xiàn)紅谷抬升的現(xiàn)象,近紅外區(qū)域各處理反射率差異逐漸縮小。3.低溫脅迫后5天,冬小麥葉片葉肉細(xì)胞收縮,細(xì)胞間隙變大。隨低溫脅迫后天數(shù)的增加,細(xì)胞收縮率變小,細(xì)胞間隙也隨之變小。4.與原始光譜數(shù)據(jù)(To)相比,沒有涉及微分處理的光譜變換(如倒數(shù)、對數(shù)、冪、平方根等變換方法)的光譜曲線特征變化不明顯,而涉及微分處理的光譜特征信息表現(xiàn)比較明顯。光譜數(shù)據(jù)經(jīng)過變換后,冬小麥生理參數(shù)與變換光譜的相關(guān)系數(shù)都有了明顯的提高,尤其是地上干生物量與變換光譜相關(guān)性最大,可達(dá)到0.9以上。5.與原始光譜相比,沒有涉及微分處理的光譜變換(如倒數(shù)、對數(shù)、冪、平方根等變換方法)難以提高與冬小麥生理參數(shù)的相關(guān)性,且建模效果較差。原始光譜的二階微分變換處理(T15)模型表現(xiàn)最好,其中(地上干生物量監(jiān)測模型的R2=0.990、RMSE=379.184、RPD=10.068;葉綠素含量的R2=0.932、RMSE=0.205、RPD=3.898;葉片光合速率的R2=0.907、RMSE=0.664、RPD=3.339),而且模型中引入的因子變量數(shù)也較少,均為Fn=3。表明基于T15的光譜數(shù)據(jù)變換可實現(xiàn)冬小麥生理參數(shù)(葉綠素含量、地上干生物量、葉片光合速率)的光譜估算。另外,可以考慮將原始光譜對數(shù)的倒數(shù)的二階微分(T10)和原始光譜進(jìn)行開方后的二階微分(T11)作為光譜數(shù)據(jù)變換方法。而15種光譜變換方式對于估測低溫脅迫下冬小麥葉片氣孔導(dǎo)度和胞間C02濃度不適用。
【圖文】：

３．１．１葉綠素含量的變化逡逑葉綠素含量是反映作物長勢的主要指標(biāo)，對作物產(chǎn)量有著非常重要的作用［６６］。通過逡逑對低溫脅迫后冬小麥葉綠素含量的變化分析（圖２）可以看出，同一時期冬小麥葉綠素逡逑含量表現(xiàn)出相同的變化規(guī)律，低溫脅迫后，隨脅迫程度的加劇，葉綠素含量呈降低趨勢。逡逑以低溫脅迫后５邋ｄ為例，各處理葉綠素含量均低于對照，其中，Ｓｏ和Ｓ，、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、逡逑Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ９處理間差異顯著，Ｓ９處理比Ｓｏ邋（對照）葉綠素含量下降了邋３５．６％，逡逑說明低溫脅迫對葉片葉綠素的合成造成了一定的影響，且短期內(nèi)較為明顯。脅迫后１０邋ｄ、逡逑２０邋ｄ、３５ｄ，各處理葉綠素含量與對照相比，差異逐漸縮小，這是由于隨著生育期的推進(jìn)，逡逑植株對低溫脅迫具有一定的自我修復(fù)能力。逡逑６廠逡逑＾邐ｓ，邋ｓ，邋ｎｎｉｉｒｓ４邐｜逡逑ｇ邋５邋＾Ｓ５［ＺＺ］Ｓ６ＳＳＳ７邋ＫＺｓａ＾ｓ９邐ａａ邐ｄｃ逡逑Ｌｉｆｅ哢邋＿邋＿逡逑ｉ！：｜｜邋ｉｌｌ邋ｌｉ邋１１１逡逑５ｄ邐ｌＯｄ邐２０ｄ邐３５ｄ逡逑低溫脅迫后天數(shù)邋Ｄａｙｓ邋ａｆｔｅｒ邋ｌｏｗ邋ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ邋ｓｔｒｅｓｓ邋（ｄ）逡逑圖２低溫脅迫后不同天數(shù)冬小麥葉綠素含量的變化逡逑Ｆｉｇ．２邋Ｔｈｅ邋ｖａｒｉａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｗｉｎｔｅｒ邋ｗｈｅａｔ邋ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ邋ｃｏｎｔｅｎｔ邋ｉｎ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｄａｙｓ邋ｕｎｄｅｒ邋ｌｏｗ邋ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ邋ｓｔｒｅｓｓ逡逑３．１．２地上干生物量的變化逡逑地上部干物質(zhì)的積累是作物凈光合作用的重要標(biāo)志，千物質(zhì)積累又是最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量逡逑形成的物質(zhì)基礎(chǔ)［６７】。不同處理冬小麥地上干生物量隨低溫脅迫后天數(shù)的增加

地上部干物質(zhì)的積累是作物凈光合作用的重要標(biāo)志，千物質(zhì)積累又是最終經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量逡逑形成的物質(zhì)基礎(chǔ)［６７】。不同處理冬小麥地上干生物量隨低溫脅迫后天數(shù)的增加，，整體呈上逡逑升趨勢（圖３）。低溫脅迫后５邋ｄ，各處理地上干生物量均低于對照，Ｓ９＆理地上干生物逡逑量與ＳＧ邋（對照）相比下降了邋３９．２％，且ＳＧ與各處理間差異顯著，說明低溫脅迫阻礙了冬逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S512.11;TP79

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本文編號：2605968