不同土壤湿度下晚霜冻害冬小麦农艺性状变化的光谱响应
发布时间：2021-06-15 17:11
随着全球气候条件的变化,使得冬小麦冻害的发生更加复杂,更加不可预知。冬小麦的冻害类型包括越冬冻害、早春冻害、晚霜冻害。对于我国小麦主产区黄淮麦区,晚霜冻害是发生最频繁、对冬小麦产量影响最大的一种灾害。晚霜冻害的发生与冬小麦的品种、冻害前及冻害时的气象条件、土壤条件、管理方式等有密切的关系。高光谱技术的发展,为冬小麦晚霜冻害的监测提供了便利,而对于不同土壤湿度条件下晚霜冻害差异性的高光谱监测是一个值得探讨的问题。本文基于人工控制下的盆栽试验,于2013年和2016年开展两期试验,设置了表层土壤重量含水量为<10%（干）、10%20%（中）和>20%（湿）三个湿度水平,进行冻害试验,获取不同土壤表层湿度条件下未受晚霜冻害和晚霜冻害后冬小麦的冠层光谱和农艺性状指标（株高、产量要素、干物质重）。分析了不同土壤表层湿度下晚霜冻害后冬小麦株高、产量要素（单株穗数、穗粒数、千粒重、单株产量）、干物质重、冠层标准化原始光谱、一阶微分光谱、一阶微分差值光谱的差异,将冻害后冬小麦冠层标准化原始光谱、一阶微分光谱和一阶微分差值光谱与株高变化率、产量要素变化量、干物质重变化量...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低温室（左边）和暗室（右边）
中国农业科学院硕士学位论文 第三章 不同土壤表层湿度下冻后冬小麦差异分析试验 处理土壤重量含水量(%)单株穗数穗粒数千粒重(g)单株产量(g)株高(cm)干物质重(g)试验 2（干+冻害）-干 4.32 -0.38 -1.80b -2.10 -0.66b -1.58b -0.61b（中+冻害）-中 16.90 -0.18 3.53a 1.05 0.15a 3.02a 0.91a（湿+冻害）-湿 22.62 -0.33 6.54a 0.95 0.14a 4.94a -0.03ab注：小写字母 a,b,c 表示各处理之间在 0.05 水平上的显著性差异。。
图 3-1 干、中、湿处理下试验 1(左边)和试验 2(右边)冻后冬小麦Fig.3-1 The froster winter wheat in experiment 1 (Left) and experiment 2 (Right)3.2 冻后冬小麦冠层光谱分析将干+冻害处理、中+冻害处理和湿+冻害处理的盆栽小麦冠层光谱反射率数据分别求平均，如图 3-2a、3-2b 所示。在可见光波段，试验 1 和试验 2 中湿+冻害处理冬小麦反射率均明显高于中+冻害和干+冻害处理冬小麦。在近红外台（750~1 100 nm），干+冻害处理冬小麦反射率均明显低于中+冻害、湿+冻害处理；在短波红外波段（1 500~1 769 nm），干+冻害处理冬小麦反射率均明显高于中+冻害、湿+冻害处理；与干+冻害处理相比，中+冻害和湿+冻害处理反射率之间差距相对较小；试验 2 和试验 1 相比，在可见光波段，干+冻害处理与中+冻害、湿+冻害处理反射率之间的差距不明显；在近红外台和短波红外波段，干+冻害处理与中+冻害、湿+冻害处理反射率之间的差距更为明显。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原状水稻土土壤湿度高光谱特征及反演模型[J]. 张锐,李兆富,辛强,潘剑君,李加加. 土壤通报. 2017(01)
[2]低温对不同土壤湿度下小麦植株性状和产量影响研究[J]. 任德超,李国强,倪永静,刘红杰,陈丹丹,胡新. 中国农学通报. 2016(18)
[3]晚霜冻影响下冬小麦冠层红边参数比较[J]. 武永峰,胡新,吕国华,任德超,蒋卫国,宋吉青. 光谱学与光谱分析. 2014(08)
[4]干旱胁迫下春玉米拔节-吐丝期高光谱特征[J]. 王宏博,冯锐,纪瑞鹏,武晋雯,于文颖,张玉书. 光谱学与光谱分析. 2012(12)
[5]基于高光谱的水稻叶片含水量监测研究[J]. 刘小军,田永超,姚霞,曹卫星,朱艳. 中国农业科学. 2012(03)
[6]霜冻灾害的研究[J]. 杨虎,胡玉萍. 农业灾害研究. 2012(01)
[7]基于ΔTs-Albedo光谱信息的土壤水分监测新指数研究[J]. 姚云军,秦其明,赵少华,沈心一,随欣欣. 光谱学与光谱分析. 2011(06)
[8]河北省2009～2010年度冬小麦冻害发生原因及防止措施[J]. 崔彦生,曹刚,韩江伟,崔栗,孟建. 现代农村科技. 2011(05)
[9]Monitoring Winter Wheat Freeze Injury Using Multi-Temporal MODIS Data[J]. FENG Mei-chen1, YANG Wu-de1, CAO Liang-liang1 and DING Guang-wei2 1 College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, P.R.China 2 Department of Chemistry, Northern State University, Aberdeen SD 57401, USA. Agricultural Sciences in China. 2009(09)
[10]2008年南方低温冰雪灾害对农业的影响及对策[J]. 郑大玮,李茂松,霍治国. 防灾科技学院学报. 2008(02)
博士论文
[1]新疆棉花主要栽培生理指标的高光谱定量提取与应用研究[D]. 蒋桂英.湖南农业大学 2004
硕士论文
[1]基于高光谱遥感技术的冬小麦晚霜冻害早期诊断研究[D]. 魏辰阳.南京农业大学 2013
本文编号：3231455
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
低温室（左边）和暗室（右边）
中国农业科学院硕士学位论文 第三章 不同土壤表层湿度下冻后冬小麦差异分析试验 处理土壤重量含水量(%)单株穗数穗粒数千粒重(g)单株产量(g)株高(cm)干物质重(g)试验 2（干+冻害）-干 4.32 -0.38 -1.80b -2.10 -0.66b -1.58b -0.61b（中+冻害）-中 16.90 -0.18 3.53a 1.05 0.15a 3.02a 0.91a（湿+冻害）-湿 22.62 -0.33 6.54a 0.95 0.14a 4.94a -0.03ab注：小写字母 a,b,c 表示各处理之间在 0.05 水平上的显著性差异。。
图 3-1 干、中、湿处理下试验 1(左边)和试验 2(右边)冻后冬小麦Fig.3-1 The froster winter wheat in experiment 1 (Left) and experiment 2 (Right)3.2 冻后冬小麦冠层光谱分析将干+冻害处理、中+冻害处理和湿+冻害处理的盆栽小麦冠层光谱反射率数据分别求平均，如图 3-2a、3-2b 所示。在可见光波段，试验 1 和试验 2 中湿+冻害处理冬小麦反射率均明显高于中+冻害和干+冻害处理冬小麦。在近红外台（750~1 100 nm），干+冻害处理冬小麦反射率均明显低于中+冻害、湿+冻害处理；在短波红外波段（1 500~1 769 nm），干+冻害处理冬小麦反射率均明显高于中+冻害、湿+冻害处理；与干+冻害处理相比，中+冻害和湿+冻害处理反射率之间差距相对较小；试验 2 和试验 1 相比，在可见光波段，干+冻害处理与中+冻害、湿+冻害处理反射率之间的差距不明显；在近红外台和短波红外波段，干+冻害处理与中+冻害、湿+冻害处理反射率之间的差距更为明显。
【参考文献】：
期刊论文
[1]原状水稻土土壤湿度高光谱特征及反演模型[J]. 张锐,李兆富,辛强,潘剑君,李加加. 土壤通报. 2017(01)
[2]低温对不同土壤湿度下小麦植株性状和产量影响研究[J]. 任德超,李国强,倪永静,刘红杰,陈丹丹,胡新. 中国农学通报. 2016(18)
[3]晚霜冻影响下冬小麦冠层红边参数比较[J]. 武永峰,胡新,吕国华,任德超,蒋卫国,宋吉青. 光谱学与光谱分析. 2014(08)
[4]干旱胁迫下春玉米拔节-吐丝期高光谱特征[J]. 王宏博,冯锐,纪瑞鹏,武晋雯,于文颖,张玉书. 光谱学与光谱分析. 2012(12)
[5]基于高光谱的水稻叶片含水量监测研究[J]. 刘小军,田永超,姚霞,曹卫星,朱艳. 中国农业科学. 2012(03)
[6]霜冻灾害的研究[J]. 杨虎,胡玉萍. 农业灾害研究. 2012(01)
[7]基于ΔTs-Albedo光谱信息的土壤水分监测新指数研究[J]. 姚云军,秦其明,赵少华,沈心一,随欣欣. 光谱学与光谱分析. 2011(06)
[8]河北省2009～2010年度冬小麦冻害发生原因及防止措施[J]. 崔彦生,曹刚,韩江伟,崔栗,孟建. 现代农村科技. 2011(05)
[9]Monitoring Winter Wheat Freeze Injury Using Multi-Temporal MODIS Data[J]. FENG Mei-chen1, YANG Wu-de1, CAO Liang-liang1 and DING Guang-wei2 1 College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, P.R.China 2 Department of Chemistry, Northern State University, Aberdeen SD 57401, USA. Agricultural Sciences in China. 2009(09)
[10]2008年南方低温冰雪灾害对农业的影响及对策[J]. 郑大玮,李茂松,霍治国. 防灾科技学院学报. 2008(02)
博士论文
[1]新疆棉花主要栽培生理指标的高光谱定量提取与应用研究[D]. 蒋桂英.湖南农业大学 2004
硕士论文
[1]基于高光谱遥感技术的冬小麦晚霜冻害早期诊断研究[D]. 魏辰阳.南京农业大学 2013
本文编号：3231455
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