利用光谱反射特征预测柑橘叶片冻害.pdf

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1、第28卷第11期农业工程学报1462012年6月TransactionsoftheChineseSocietyofA鲥culturalEngineering、，01．28NO．11Jun．2012■—■，，'呵■■嗫—一■■叠■‘‘誓‘■叠■0■-利用光谱反射特征预测柑橘叶片冻害唐子立1，杨勇2※，胡卫国2，周恒2，胡春根1(1．华中农业大学园艺林学学院，武汉430070；2．华中农业大学资源与环境学院，武汉430070)摘要：相对电导率是反映植物膜系统状况的一个重要的生理生化指标，与树体营养状况密切相关，越冬前的树体营养状态对果树抵御极端低温和顺利越冬

2、是一个重要的影响冈素，而果树受冻时细胞液渗出量和降解昔也是冻害发生程度的指标。该研究对不同冻害处理下的柑橘叶片进行光谱扫描。采用了逐步【旦l归法分析了叶片光谱反射率和叶片电导率之间的关系，构建了2种光谱反射预测柑橘叶片电导率模型，其决定系数分别为0．8201、0．8013。结果表明，柑橘叶片电导率与反射光谱之间有较强的相关性，且2种模型所得预测值与实测值的相对误差都小于10％，说明模型具有良好的预测结果。该模犁可以为采用空间遥感监测果园生长状况和冻害情况提供参考。关键词：遥感，电导率，光谱分析，柑橘，冻害doi：10．39698．issn．1002—68

3、19．2012．11．024中图分类号：S771．8文献标志码：A文章编号：1002—6819(2012)一1卜0146—06唐子立，杨勇，胡卫国，等．利用光谱反射特征预测柑橘叶片冻害[J]．农业工程学报，2012，28(11)：146—151．TangZili，YangYong，HuWeiguo，eta1．Forecastofcitrusleavesfrozeninjurybasedonspectralsignature[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(Transa

4、ctionsoftheCSAE)，2012，28(11)：146—151．(inChinesewithEnglishabstract)0引言柑橘是世界第一大果树，中国是世界柑橘种植大国，具有发展柑橘产业得天独厚的自然条件，适宜栽培柑橘的地域广阔。柑橘是中国南方栽培面积最大、涉及就业人口最多的果树。产量大、种植分布广、品种多是中国柑橘产业的三个特征，随着人们生活水平的不断提高，柑橘产品必须从外观和内质都能满足人们对水果的更高要求，因此及时掌握柑橘的生长状况，通过采取准确、恰当的生产栽培措施，合理调配果树养分，从而生产出优质果品乃是现代果园管理的需要。目前，

5、在农作物产量预测和长势监测方面，遥感技术已被公认为是一种快速、客观和廉价的方法，利用遥感技术可实现对农作物长期、快速、有效的监测和估产，在小麦、水稻、棉花、玉米等主要农作物的产量估算和长势监测上已取得了很大进展11。“，但应用遥感技术监测果树产量、品质、长势的研究在国内外鲜见报道。果树与农作物相比有着诸多不同，果树品种多、区域差异大、生产周期长、环境条件复杂，这些都决定了监测果树产量的实现难度要比估测农作物产量大得多。高光谱有数据信息丰富的特点，但对于不同植被指数的植物有各自的特点及适用范围，因此如何选择敏感、适用和多类别特征光谱方面还需做大量研究。收稿

6、日期：2011-12-21修订H期：2012．05-14基金项目：教育部新教师基金资助(项目批准号；20100146120018)；国家自然科学基金资助(项}{批准号：41101193)作者简介：唐子立(1987一)，男，主要从事柑橘生长、冻害胁迫及果园优化栽培等建模方面的课题研究。※通信作者：杨勇(1980--)．男，博士，副救授。目前T=作于华中农业大学资源与环境学院，主要从事农业信息化方画的研究。武汉华中农业大学资源与环境学院，430070。Email：yangyong@mail．hzau．edu．C11柑橘为常绿植物，叶片留树过冬，保护好过冬叶片

7、，对确保来年树体营养及果实产量有极火作用。柑橘抗冻力因地区气象条件不同而有差异，根据以往的研究，华中农学院认为，宜昌橙可耐．12℃，温州蜜柑、本地早、红桔、朱红桔、早枯等可耐-9"c，南丰蜜桔、乳桔、桂柑可耐．8℃，甜橙可耐．7℃，而红柠檬、构椽在．3℃时就有冻害发生。柑枯受冻临界温度，除取决于低温强度、低温来临早晚和持续时间外，还与植株生长发育状况有关。相对电导率是反映植物膜系统状况的一个重要的生理生化指标，影响电导率值的是溶液中的电解质，水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质，酸、碱、盐都是电解质。对于同一种柑橘叶片来说，其内含的电解质种类性

8、质都相同，而电导率值的大小取决于电解质数量的多少，即溶液中电解质越多，浓度越高，