叶绿素仪和叶绿素荧光仪具有快速、便捷和无损监测对象的特点,这为叶片生理指标的简便测量提供了可能。通过非破坏性的光谱测量,能够在不同自然环境下,对作物的生长状况做全面的分析。荧光分析技术会成为未来精准农业发展的手段和技术支持。本研究的目的旨在把荧光动力学分析技术与作物生理生化指标分析技术相结合,综合分析水稻冠层叶片各项指标在全生育期内的动态变化情况,通过对叶片叶绿素荧光参数的定量分析,对光合作用的“内在性”有深入系统的了解,为推进精准农业和现代农业提供理论基础。本研究以江苏省南京地区普遍种植的南粳44号水稻为研究对象,通过大田实验,以荧光动力学分析技术为基础,研究了自然环境下水稻冠层叶片在每个生育期内各项生理生化指标的季节变化情况。通过对2014年和2015年生育期内气象要素的分析得出结论,两个生育期的温度、水分条件差异比较小,而光照条件差异较大,但总体上两年还是比较同步的,物候期2014年大致比2015年提前一周左右的时间。水稻的整个生育期内,叶片的SPAD值与叶绿素含量、净光合速率及氮含量均有很好的相关关系,但是各自的相关程度存在一定的差异性。其中,水稻叶片的SPAD值与叶绿素含量和氮含量的相关性比较好,而SPAD值与净光合速率的相关性相对差一点。因此SPAD值可以间接地用于水稻冠层叶片光合能力和氮含量的指示。对不同时期光合作用参数的研究发现,其在一定程度上表征了各个生育期叶片的光合能力强弱,同时也体现了不同时期叶片的差异性。随着叶片的衰老,其光合能力也在缓慢下降,并且每个阶段都有各自突出的特征。就叶绿素荧光动力学分析技术而言,荧光参数比较复杂,而且种类繁多。在不同的生育期内,荧光参数Fo、Fm、Fv/Fm、Fo’、 Fm’、Fv’/Fm’的发展趋势表现出了高度的一致性。说明在没有环境胁迫的情况下,这几个参数值的变化比较小,但是也存在一定的规律性。通过比较ΦPSⅡ和ETR,发现不同的生长阶段,水稻冠层叶片的电子传递速率是不一样的,后期明显变小,与光合作用密切相关,因此光合速率也显著下降。叶绿素荧光参数将叶片吸收的光能分为P、D、E三部分,从面积图上可以清楚地看到不同生育期P、D、E值所占的比例,在前期和中期,用于光化学反应的能量所占比例较大,非化学反应耗散的能量所占比例较少。同时对不同生育期荧光参数随光强的变化进行了测量,发现光化学淬灭系数qP、非光化学淬灭系数qN、实际光化学速率φSII随着光强的增大而下降,但是速率不一致,相反表观电子传递速率ETR随光强的增大而增大,而且两年的发展趋势比较一致,今后可以建立模型,为卫星遥感实现大面积的监测提供理论基础。卫星遥感技术的实现具有低成本、实时监测的特点,将更好地实现在环境因子胁迫的早期检测、植物病虫害的及时监测以及病情评估领域中的应用性研究。