水稻叶片光谱对亚铁胁迫的响应

在湖泊富营养化治理过程中,除了要注意控制氮、磷的输入,还应考虑铁(Fe)的调控作用.本文基于"Fe假说",探索性地将植物光谱效应应用于湖泊水体富营养化遥感预警机制研究.在水培条件下分析了亚铁(Fe2+)胁迫对水稻(Oryza sativaL.)体内Fe含量、叶绿素浓度及可见-近红外特征光谱的影响,并对其相关关系进行了深入探讨;同时,应用3个光谱定量化指标A1(Fe2+胁迫水稻叶片在460~670nm波段反射率变化积分值)、A2(Fe2+胁迫水稻叶片在760~1000nm波段反射率变化积分值)、S(Fe2+胁迫水稻叶片光谱曲线红边"蓝移"强度)分别建立了水稻叶片Fe含量与叶片光谱之间的定量相关关系模型.结果表明,随培养液中Fe2+浓度的升高,水稻体内Fe含量逐渐增加,叶绿素浓度降低,叶片光谱反射率在可见光波段升高,在近红外波段降低,同时红边发生"蓝移".水稻叶片的3个光谱指标A1,A2,S与叶片中Fe含量都具有显著相关性,相关系数分别为0.933(P<0.01),-0.965(P<0.01)和0.946(P<0.01),且A1,A2和S3个参数都能够较好地模拟(复相关系数R2>0.96)和估测水稻叶片Fe含量.