应用生态学报2023,Vol.34Issue(2) :463-470.DOI:10.13287/j.1001-9332.202302.021

水分胁迫下冬小麦脯氨酸含量高光谱监测

Hyperspectral monitoring on proline content in winter wheat under water stress

谢永凯 宋晋瑶 刘敏 孟万忠 冯美臣 王超 杨武德 乔星星 杨晨波
应用生态学报2023,Vol.34Issue(2) :463-470.DOI:10.13287/j.1001-9332.202302.021

水分胁迫下冬小麦脯氨酸含量高光谱监测

Hyperspectral monitoring on proline content in winter wheat under water stress

谢永凯 1宋晋瑶 1刘敏 2孟万忠 2冯美臣 3王超 3杨武德 3乔星星 3杨晨波3
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作者信息

  • 1. 太原师范学院地理科学学院,山西晋中 030619;山西农业大学农学院,山西晋中 030801
  • 2. 太原师范学院地理科学学院,山西晋中 030619
  • 3. 山西农业大学农学院,山西晋中 030801
  • 折叠

摘要

干旱灾害频发会严重影响冬小麦的生长发育.通过干旱灾害的模拟,进行不同水分胁迫处理(田间持水量的80%、60%、45%、35%、30%),测定冬小麦游离脯氨酸含量(Pro),研究水分胁迫下冬小麦Pro含量对冠层光谱反射率的响应,通过相关分析法和逐步多元线性回归(CA+SMLR)、偏最小二乘法和逐步多元线性回归(PLS+SMLR)、连续投影算法(SPA)对Pro高光谱特征区域及波段进行提取,使用偏最小二乘回归(PLSR)和多元线性回归(MLR)方法建立Pro预测模型.结果表明:水分胁迫下,冬小麦Pro含量出现了一定积累,冠层光谱反射率在不同波段范围内发生了规律性变化,说明冬小麦Pro含量对水分胁迫响应敏感.相关分析发现,Pro含量与冠层光谱反射率红边区域的相关性较高,且754、756和761 nm波段对Pro含量变化敏感.构建的PLSR模型表现较好,MLR模型次之,但均有着较好的预测能力和较高的预测精度,说明利用高光谱技术对冬小麦Pro含量进行快速无损监测是可行的.

关键词

光谱反射率/冬小麦/脯氨酸含量/水分胁迫/模型

Key words

spectral reflectance/winter wheat/proline content/water stress/model

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基金项目

山西省基础研究计划(202203021212188)

山西省高等学校科技创新项目(2021L444)

国家自然科学基金(31871571)

出版年

2023
应用生态学报
中国生态学学会 中国科学院沈阳应用生态研究所

应用生态学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.114
ISSN:1001-9332
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