基于高光谱遥感技术的海滨盐土蓖麻高效栽培应用研究

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1、南京大学博士论文基于高光谱遥感技术的海滨盐土蓖麻高效栽培应用研究FoFm主要缩写符号MinimalnuorescenceMaximumfluorescenceFv／FmPSlmaximalphotochemicalefficiency①PSIIPSllactualphotochemicalefficiencyF。／FoPSlpotentialphotochemicalefficiencyNPQNon—photochemicalquench初始荧光最大荧光PSll最大光化学效率PSII实际光化学效率PSII潜在光化学效率非光化学猝灭系数MDAMalondialdehyde丙二醛PRICCDL

2、AIPhysiologicalreflectanceindex生理反射指标CanopychlorophylldensityLeafareaindexChlaChlorophyllaChlbChlorophyllbCarCarotenoid冠层叶绿素密度叶面积指数叶绿素a叶绿素b类胡萝卜素南京大学博士论文基于高光谱遥感技术的海滨盐土蓖麻高效栽培应用研究南室大堂盟究生生业论文主塞摘要苴亟周箜毕业论文题目：基士高坐蓝遂盛圭进丝盘邃垫圭蒸盛高鏊垫堡廛旦堑霸

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4、IIIIIIIIIIIIIIIIIIIIIII卫Y2372068生查鲎专业2QQZ级博士生姓名：型指导教师(姓名、职称)：钦佩、教授摘要能源

5、问题和环境问题已经成为中国发展的战略性问题，直接影响着我国社会经济发展的可持续性，发展生物质能来代替不可再生能源成为一项重要关键性课题。蓖麻是一种重要的油料作物，其油脂中蓖麻油酸含量丰富(80％以上)，因此蓖麻油不仅可以用作生物柴油，还是重要的化工原料。然而中国的蓖麻油需求缺口巨大。在中国的黄海和东海沿岸大约有三百万公顷的滨海盐碱地，目前这些盐碱地大部分用于棉花种植，投入了大量的劳动力和农药。基于以上原因，利用海滨盐土和耐盐油料作物如耐盐蓖麻来发展盐土生物质能，对于增加种植收益、减少海滨生态系统污染等均具有重要作用。然而海滨盐土的高含盐量、低肥力特性严重影响着蓖麻生长和产量，为了获得蓖麻高

6、产、推动海滨盐土蓖麻产业化的可持续发展，实旌蓖麻精准栽培势在必行。高光谱遥感的使得本来在宽波段遥感中不可探测的地物在高光谱遥感中能被探测。近年来，高光谱遥感技术通过其精细的光谱优势提高农作物生长监测的精度和准确性，在精准农业中表现出强大的优势。本研究在筛选出适合苏北沿海地区的耐盐蓖麻品种的基础上，利用高光谱遥感技术对海滨盐土上栽培的蓖麻估测其农学参数、营养状况和产量，获得了以下六个方面的研究进展：(1)盐胁迫处理下，淄蓖幼苗的叶绿素荧光参数F。持续上升、Fm持续下降。荧光指标Fv／Fm、Fv／Fo、OPSII值在低盐浓度下最大、高盐浓度下最小。NPQ在不同盐处理下的值均显著高于对照。叶绿素

7、含量的变化同荧光指标的变化一致。不同浓度盐处理下，叶片高光谱反射率在可见光波段(400～680nm)的变化与叶绿素含量变化一致，在近红外波段则变化不一致。光谱特征参数蓝边位置和红边位置可以作为植物对盐胁迫响应的良好指标。相对于对照而言，中度盐胁迫处理南京大学博士论文基于高光谱遥感技术的海滨盐土蓖麻高效栽培应用研究下，叶片MDA含量并没有显著升高，而脯氨酸含量显著升高。(2)蓖麻叶片水平和冠层水平的高光谱反射率差异明显，盐土背景对冠层光谱的影响是造成差异的主要因素。叶绿素荧光指标Fv／Fm、①PSII可以有效地反映胁迫条件下蓖麻叶片光合效率的变化，并且OPSII结合高光谱数据可以有效地反映蓖

8、麻群体光合生产力水平。在蓖麻的整个生长周期中，OPSII与叶片PRI和冠层PRI的确定系数分别达到了0．803和0．727，呈现出良好的线性相关，且在0．01水平下极显著相关。冠层PRI与叶片PRI、叶绿素密度(CCD)、叶面积指数(LAI)的确定系数分别为0．571、0．455、0．442，但均在0．01水平下极显著相关。高光谱生理指标PRI和叶绿素荧光指标①PSII均可以有效地反映盐土种植的蓖麻群体光合能力。(3)在胁迫环境下生长的蓖麻，不论是用盐营养液培养，还是种植在肥力贫瘠的海滨盐土上，其叶绿素荧光指标的变化均为Fv／Fm和OPSll的降低以及NPQ的升高，这说明蓖麻主要是通过加强

9、PsII的热耗散来避免或减轻光合组织受到胁迫环境的损伤，而依赖于叶黄素循环的能量耗散可能是光保护的主要机制。(4)蓖麻磷素营养的光谱敏感时期在盛花期，该营养期的单叶光谱敏感波段在可见光区域的500～600nm波段，冠层光谱敏感波段在近红外区域的750～1000nm波段，叶片高光谱特征变量Dr、SDr、SDb、Rr、Rg以及冠层光谱近红外波段的反射率平均值与叶片磷含量呈极显著相关关系，可以有效的诊断蓖麻磷素营养状况。(5)