植被的光譜特征是監(jiān)測植被生長發(fā)育狀態(tài)、健康狀況的基礎(chǔ),探索玉米苗期干旱脅迫后的關(guān)鍵發(fā)育期光譜特征變化,不僅為植被光譜數(shù)據(jù)庫的建設(shè)提供理論數(shù)據(jù),也為植被水分脅迫高光譜識別提供理論依據(jù)。以遼寧西部錦州生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象站大型農(nóng)田土壤水分控制場為研究區(qū),對玉米苗期、拔節(jié)期、抽雄期和乳熟期4個發(fā)育期進(jìn)行苗期干旱脅迫小區(qū)和水分適宜小區(qū)光譜觀測,通過分析原始光譜、一階導(dǎo)數(shù)光譜、光譜參數(shù)和水分敏感植被指數(shù),對比苗期干旱脅迫光譜與同期對照的光譜特征差異性。結(jié)果表明:（1）對于原始光譜來說,玉米在苗期受到干旱脅迫后,與同期水分適宜的玉米光譜特征有較為明顯區(qū)別,在可見光波段和短波紅外波段反射率均高于同期對照反射率,近紅外波段明顯低于同期對照反射率,拔節(jié)期差異性最為顯著,達(dá)到了5%左右,隨著作物的生長,差異性逐漸減弱。（2）4個發(fā)育期玉米一階導(dǎo)數(shù)光譜在可見光波段均出現(xiàn)雙峰,紅光位置峰值在抽雄期達(dá)到最大;苗期干旱脅迫一階導(dǎo)數(shù)光譜的紅光位置峰值均低于同期對照,拔節(jié)期差異明顯,在0.003左右,乳熟期差別明顯減小,可區(qū)分性減弱。（3）苗期脅迫玉米光譜參數(shù)與同期對照相比,從苗期到乳熟期,紅邊位置存在"藍(lán)移"—"紅移"—... 

【文章來源】：光譜學(xué)與光譜分析. 2020,40(07)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

試驗區(qū)位置圖

將苗期干旱脅迫和全生育期水分適宜兩種情況下觀測的光譜, 在苗期、 拔節(jié)期、 抽雄期和乳熟期分別統(tǒng)計平均, 得到四個關(guān)鍵發(fā)育期的光譜變化曲線(圖2)。 由圖2中可以看出, 玉米在苗期受到水分脅迫后, 與水分適宜的玉米光譜特征差異明顯, 存在著可見光波段和短波紅外波段反射率高于同期對照反射率, 近紅外波段明顯低于同期對照反射率的現(xiàn)象, 尤其是拔節(jié)期, 差異性最為顯著, 達(dá)到了5%左右, 隨著作物的生長, 差異性逐漸減弱。如圖2(a)所示, 玉米苗期, 作物對土地不能完全覆蓋, 因此, 在可見光波段, 水分適宜的玉米光譜的藍(lán)谷和紅谷特征較弱, 受到水分脅迫后, 藍(lán)谷和紅谷特征更為不明顯, 基本是一條緩慢抬升的曲線狀態(tài), 這與玉米受到水分脅迫后, 葉綠素含量下降, 反射增強有關(guān)。

光譜一階導(dǎo)數(shù)計算可以消除數(shù)據(jù)背景、 噪聲和大氣輻射等對目標(biāo)光譜的影響。 圖3看出, 導(dǎo)數(shù)光譜突出了玉米冠層光譜中的反射峰、 谷和一些特征位置, 苗期、 拔節(jié)期、 抽雄期和乳熟期玉米一階導(dǎo)數(shù)光譜在可見光波段均出現(xiàn)雙峰, 即藍(lán)光(528 nm附近)和紅光(730 nm附近)位置出現(xiàn)峰值, 紅光位置峰值較高, 在抽雄期達(dá)到最大。 苗期干旱脅迫一階導(dǎo)數(shù)光譜的紅光位置峰值均低于同期對照, 尤其是在拔節(jié)期差異明顯, 可能因為苗期干旱脅迫導(dǎo)致的玉米植株葉綠素、 葉片含水量等生理變化, 在拔節(jié)期的補償作用還沒有顯現(xiàn), 到乳熟期, 由于此時玉米的葉片開始發(fā)黃, 細(xì)胞間隙加大, 苗期干旱脅迫一階導(dǎo)數(shù)光譜的紅光位置峰值與同期對照的差別明顯減小, 可區(qū)分性減弱。2.2 玉米關(guān)鍵發(fā)育期光譜參數(shù)對苗期干旱脅迫的響應(yīng)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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