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晚霜冻影响下冬小麦冠层红边参数比较
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:S512.1[农业科学—作物学]
  • 作者机构:[1]农业部农业环境重点实验室,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所,北京100081, [2]商丘市农林科学院小麦研究所,河南商丘476000, [3]北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室,北京100875
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金项目(31101074,51109214)和国家自然科学基金面上项目(41171318)资助
  • 相关项目:基于高光谱技术的冬小麦晚霜冻害早期诊断研究
中文摘要:

冬小麦受晚霜冻影响的外部症状短期内不明显的特点,为红边光谱的应用提供了契机。利用田间移动式霜箱和低温室系统分别开展不同温度梯度的霜冻试验,基于冻后第1天测定的冬小麦冠层光谱数据,使用最大一阶导数(FD)、四点线性插值(FPI)、多项式拟合(POLY)、倒高斯拟合(IG)和线性外推(LE)等方法分别提取红边参数。通过相关分析、线性回归建模以及波动分析,从早期性、敏感性和稳定性方面对红边参数检测冬小麦晚霜冻的能力进行定量研究。结果表明,LE方法提取的红边位置(REP )与霜冻温度的相关性为极显著(显著性水平达到0.01),二者相关系数高于其他方法;REP 随霜冻温度的降低而呈蓝移现象,温度越低,蓝移趋势越明显。FD方法提取的最小振幅(Drmin )和红边振幅与最小振幅比值(Dr/Drmin )对霜冻敏感性的表现最佳,其次是FD和IG方法提取的红边振幅与红边面积比值(Dr/SDr),敏感性最差的是 LE方法提取的REP。总的来看,FD方法提取的Drmin和Dr/Drmin检测冬小麦晚霜冻的综合能力最强。以上结论可为基于冠层红边特征的冬小麦晚霜冻害早期诊断研究提供依据。

英文摘要:

In the present study,late frost experiments were implemented under a range of subfreezing temperatures (-1~-9℃)by using a field movable climate chamber (FMCC)and a cold climate chamber,respectively.Based on the spectra of winter wheat canopy measured at noon on the first day after the frost experiments,red edge parameters REP,Dr,SDr,Drmin ,Dr/Drmin and Dr/SDr were extracted using maximum first derivative spectrum method (FD),linear four-point interpolation method (FPI),polynomial fitting method (POLY),inverted Gaussian fitting method (IG)and linear extrapolation technique (LE),re-spectively.The capacity of the red edge parameters to detect late frost stress was explicated from the aspects of the early,sensi-tivity and stability through correlation analysis,linear regression modeling and fluctuation analysis.The result indicates that ex-cept for REP calculated from FPI and IG method in Experiment 1 ,REP from the other methods was correlated with frost tem-peratures (P<0. 05).Thereinto,significant levels (P)of POLY and LE methods all reached 0. 01.Except for POLY method in Experiment 2,Dr/SDr from the other methods were all significantly correlated with frost temperatures (P<0. 01).REP showed a trend to shift to short-wave band with decreasing temperatures.The lower the temperature,the more obvious the trend is.Of all the REP,REP calculated by LE method had the highest correlation with frost temperatures which indicated that LE method is the best for REP extraction.In Experiment 1 and 2 ,only Drmin and Dr/Drmin calculated by FD method simultaneously achieved the requirements for the early (their correlations with frost temperatures showed a significant level P<0. 01),sensitivity (abso-lute value of the slope of fluctuation coefficient is greater than 2. 0 )and stability (their correlations with frost temperatures al-ways keep a consistent direction).Dr/SDr calculated from FD and IG methods always had a low sensitivity in Experiment 2 .In Experimen

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642