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人类活动引起大气臭氧层耗损,使到达地表的紫外辐射增强。UV-B辐射增强对作物生长的影响是全球变化关注的重要问题。硅是作物生长的有益元素,施硅能促进作物生长发育且提高抗逆性,缓解UV-B辐射对作物生长的抑制作用。本研究采用大田试验,以水稻和冬小麦为研究对象,在UV-B增强和施硅条件下,利用ASD便携式手持光谱仪于水稻和冬小麦关键生育期选择典型晴天观测冠层光谱曲线,同步测定叶面积指数(LAI)、相对叶绿素含量(SPAD值)及水稻地上部鲜生物量,计算一阶导数曲线并分别分析两种作物光谱的红边参数特征,分析水稻和冬小麦冠层光谱及一阶导数光谱与作物生理参数间的相关性,开展水稻和冬小麦叶面积指数(LAI)、相对叶绿素含量(SPAD值)高光.谱估算和水稻地上部鲜生物量估算研究。主要研究结果如下:(1)稻-麦生长及光谱特征UV-B增强下稻-麦叶面积指数(LAI)、相对叶绿素含量(SPAD值)及水稻地上部鲜生物量降低,而施硅可提高叶面积指数(LAI)、相对叶绿素含量(SPAD值)及水稻地上部鲜生物量,缓解UV-B辐射对稻-麦生长的抑制作用。各处理间稻-麦冠层光谱的差异主要体现在近红外波段,UV-B增强稻-麦近红外波段反射率降低,而施硅近红外反射率上升。UV-B增强稻-麦光谱红边位置蓝移,而施硅红边位置红移。随着生育期推进,稻-麦光谱红边参数(红边位置、红边幅值和红边面积)均呈现先增后减的变化趋势,其中水稻于拔节期达最大,而冬小麦于开花期达最大。(2)稻-麦生理参数与光谱相关分析可见光波段,稻-麦冠层光谱与LAI间相关系数均表现为负相关;红边区域,相关系数均由负转正;近红外波段相关系数均表现为正相关。稻-麦冠层光谱与SPAD值间的相关系数与LAI类似。稻-麦冠层光谱经一阶导数变换后,与LAI和SPAD值间相关系数多数波段均有了较大的提高。水稻光谱变量λr、ρg/ρr、ρr、ρ’503、ρ’741、ρ’456、ρ634、SDg、(SDr-SDy)/(SDr+SDy)、ρg 和 SDr/SDy,冬小麦光谱变量ρ’880、(ρg-ρr)/(ρg+ρr)、ρ’683和ρ’786,与LAI间相关系数均在0.50以上;水稻光谱变量λr、ρr和ρg/ρr,冬小麦光谱变量ρ’535、ρ’1017、ρ’547、ρ’670、SDr、(SDr-SDb)/(SDr+SDb)、Dr、SDg、Db、ρ966、ρ1150和ρg,与 SPAD 值间相关系数在0.50以上,且均达到了 0.01极显著检验水平。(3)稻-麦生理参数估算本文基于稻-麦光谱变量构建模型来估算生理参数,结果显示:分别基于光谱位置变量ρ’741和ρ’786估算水稻和冬小麦LAI效果较佳,估算方程分别为:yLAI=-32065x2+726.48x+0.3473和yLAI=3.8207e904.46x;分别基于光谱面积变量 SDb 和位置变量Db估算水稻和冬小麦叶绿素含量(SPAD值)效果较佳,估算方程分别为:ySPAD=-6.1671Ln(x)+19.933和ySPAD=7E+06x2-28429x+75.859;水稻灌浆期基于LAI估算地上部鲜生物量效果较佳,估算方程为:y地上部鲜重=-8.2523x2+82.746x-151.23。