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光谱学与光谱分析 2010年第11期30卷 3061-3066页

作者：唐强李少昆王克如谢瑞芝陈兵王方永刁万英肖春华石河子大学新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室新疆石河子832003 中国农业科学院作物科学研究所农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081

生物量、氮素含量和LAI(leaf area index)是生态系统中表征作物长势最重要的参数,叶干重、叶片氮素含量和LAI实时动态监测对小麦氮素营养诊断和管理调控具有重要意义。选用了五个小麦品种和四个氮素水平的比较实验,研究不同处理冬小麦... 详细信息

生物量、氮素含量和LAI(leaf area index)是生态系统中表征作物长势最重要的参数,叶干重、叶片氮素含量和LAI实时动态监测对小麦氮素营养诊断和管理调控具有重要意义。选用了五个小麦品种和四个氮素水平的比较实验,研究不同处理冬小麦抽穗到黄熟期氮素丰度(NR)与光谱反射率差值(ΔR)的关系,建立冬小麦后期氮素丰度监测模型。结果表明,不同品种的冬小麦冠层叶片氮素丰度随生育进程推进而增加,不同氮素处理氮素丰度大小为N0>N3>N1>N2,光谱参量TCARI和VD672与氮素丰度的相关性最好,相关系数(r)分别为0.870和0.855,其建立氮素丰度估测模型的决定系数分别为0.757和0.731,预测准确率达84.56%和80.13%。光谱参数TCARI和VD672可以有效地评价小麦后期冠层叶片氮素状况,可以对氮素丰度进行准确可靠的监测。

关键词：氮素丰度(NR) 反射率差值(ΔR) 冬小麦模型监测

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黄萎病棉叶光谱识别影响因素分析

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光谱学与光谱分析 2014年第3期34卷 795-800页

作者：陈兵王方永韩焕勇刘政肖春华邹楠新疆农垦科学院棉花研究所农业部西北内陆区棉花生物学与遗传育种重点实验室新疆石河子832000 新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子大学新疆石河子832003

通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著... 详细信息

通过开展光谱测试试验,对黄萎病棉叶光谱测试影响因素进行准确性分析,明确各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度,优化其光谱测试方法。结果表明:黄萎病不同严重程度下,棉叶病症部位反射率形状和大小在所有波段均高于正常部位,差异显著;白板做底板时棉叶光谱值在可见光波段略高于黑板,其他波段显著高于黑板;棉叶主茎叶影响较小,旁叶影响较大;相同或相邻叶位影响较小,不同叶位影响较大;正常叶叶位影响较小,病害叶叶位影响较大;棉叶背面光谱反射率在可见光波段高于正面,近红外波段呈先高后平再低的趋势,短波红外波段呈先高后低的趋势;不同测试时间,测试品种的棉叶光谱特征差异较小,单一条件下对病害识别的影响在可接受范围内;不同测试试验区的棉叶光谱特征差异很小,对病害识别基本无影响。各因素对黄萎病棉叶光谱识别的影响程度不同,结果可为作物病害光谱识别的研究人员提供参考。

关键词：棉花黄萎病光谱识别测试方法影响因素

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基于近地高光谱棉花生物量遥感估算模型

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作物学报 2007年第2期33卷 311-316页

作者：柏军华李少昆王克如隋学艳陈兵新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室新疆石河子832003

分析棉花地上鲜生物量冠层高光谱反射率变异系数，反射率光谱、一阶微分光谱与地上鲜生物量相关关系的结果表明：在可见光近红外波段，棉花冠层反射率光谱变异系数在672nm波段处最大；棉花地上鲜生物量与反射率光谱相关系数最大值在可... 详细信息

分析棉花地上鲜生物量冠层高光谱反射率变异系数，反射率光谱、一阶微分光谱与地上鲜生物量相关关系的结果表明：在可见光近红外波段，棉花冠层反射率光谱变异系数在672nm波段处最大；棉花地上鲜生物量与反射率光谱相关系数最大值在可见光波段出现在589～700nm，在近红外波段出现在865．919nm波段，且前者大于后者。地上鲜生物量与一阶微分光谱相关系数在可见光波段出现524～528nm、552～588nm、710—755nm3个高值区。基于以上研究，选择19个高光谱特征参数建立了棉花地上鲜生物量高光谱遥感监测模型，经检验，单波段中以F629估算水平最高，估算模型为Y=9．7914exp（-20．738F629），准确度为83．9％，RMSE为0．64kgm^-2，预测值与实测值相关系数为0．940^＊＊；组合参数以[629，901]指数形式估算模型估算水平最高，模型为Y=0．0986exp（4．3696[629-901]），准确度达84．0％，RMSE为0．55kgm^-2，预测值与实测值相关系数为0．960^＊＊，上述两个模型为参选模型中估算棉花地上鲜生物量最佳高光谱估算模型。

关键词：棉花地上鲜生物量高光谱遥感估算模型

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病害胁迫下棉花叶片色素含量高光谱遥感估测研究

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光谱学与光谱分析 2010年第2期30卷 421-425页

作者：陈兵李少昆王克如王方永肖春华潘文超石河子大学新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子新疆832003 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

通过小区和大田同步调查棉花黄萎病,在不同生育期测定病叶光谱及其色素含量。将病叶光谱反射率、一阶微分及相应的特征参数与色素含量进行相关分析,建立病叶色素含量估测模型并检验。结果表明:病叶叶绿素a,b及a+b含量可见光反射率、与... 详细信息

通过小区和大田同步调查棉花黄萎病,在不同生育期测定病叶光谱及其色素含量。将病叶光谱反射率、一阶微分及相应的特征参数与色素含量进行相关分析,建立病叶色素含量估测模型并检验。结果表明:病叶叶绿素a,b及a+b含量可见光反射率、与一阶微分光谱在蓝边、黄边和红边处与除红边振幅(Dr)外的其他光谱特征参数间均达极显著相关。转换叶绿素吸收反射指数(TCARI)和新建归一化植被指数(ND-VI[702,758])对叶绿素a,b及a+b含量的估测精度最高,相对误差均小于1.3%。考虑到NDVI[702,758]建立的模型更实用,可做为病叶叶绿素a,b和a+b含量的最佳估测模型。研究结果对高光谱信息定量估测病害棉叶色素含量,对利用高光谱监测棉花长势及病害影响评价均具有较高的实用价值。

关键词：棉花病害胁迫高光谱色素含量估测模型

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棉花产量遥感预测的L-Y模型构建

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作物学报 2006年第6期32卷 840-844页

作者：柏军华李少昆王克如王方永陈兵初振东新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室新疆石河子832003

本文利用LAI动态与棉花产量的关系建立了叶面积指数-产量(L-Y)模型,以期利用多时相遥感数据,实现对棉花产量定量遥感预测。模型建立以小区控制和大田生产试验数据为基础,以农学原理为背景,采用数学推演方法,具简单、灵活、普适性强等特... 详细信息

本文利用LAI动态与棉花产量的关系建立了叶面积指数-产量(L-Y)模型,以期利用多时相遥感数据,实现对棉花产量定量遥感预测。模型建立以小区控制和大田生产试验数据为基础,以农学原理为背景,采用数学推演方法,具简单、灵活、普适性强等特点。检验结果表明,用便携式光谱辐射计测定棉花冠层高光谱反射率,以棉花全生育期LAI动态与棉花产量的关系和近地高光谱遥感参数模型监测的多时相LAI,可很好地定量预测棉花产量,估算误差约为5.44%,RMSE达到116.2 ***-2,预测值与实测值相关系数为0.836,达极显著水平。L-Y模型为棉花卫星遥感估产提供了参考模型,对其他作物使用动态生长信息提高遥感估产水平也有一定的借鉴意义。

关键词：棉花产量 LAI遥感监测 L-Y模型

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棉花叶片厚度的高光谱测试方法

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农业工程学报 2010年第1期26卷 262-266页

作者：隋学艳李少昆张晓冬朱振林柏军华王方永明博白彩云山东省农业科学院济南250100 农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081 新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子832003

植物叶片厚度的变化能够指示植物生长状态的改变,为了实时、活体、无损地获取叶片厚度,该研究以棉花叶片为研究对象,利用DPS、Origin统计分析软件分析84组光谱数据与叶片厚度的相关性。研究表明,光谱反射率与叶片厚度在可见光350～369nm... 详细信息

植物叶片厚度的变化能够指示植物生长状态的改变,为了实时、活体、无损地获取叶片厚度,该研究以棉花叶片为研究对象,利用DPS、Origin统计分析软件分析84组光谱数据与叶片厚度的相关性。研究表明,光谱反射率与叶片厚度在可见光350～369nm及664～689nm2个较窄区域达到了极显著正相关关系,在红外917～1884、2048～2380nm2个区域呈极显著负相关关系,总体相关程度红外波段高于可见光波段。红边参数与叶片厚度的相关性不高,24个形状参数与厚度达到了极显著相关水平,其中,中心为980nm的吸收谷面积与叶片厚度相关度最高,相关系数为0.848。分别用反射率、植被指数、光谱形状参数建立并测试3个估算模型,相对误差最高为7.4%,均方根差最高为0.051mm。结果表明利用高光谱分析技术,可以实现叶片厚度的快速、活体测量。

关键词：光谱分析参数提取测量叶片厚度

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病害胁迫对棉叶光谱反射率和叶绿素荧光特性的影响

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农业工程学报 2011年第9期27卷 86-93,I0004页

作者：陈兵王克如李少昆金秀良陈江鲁张东升新疆石河子大学兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子832003 中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081 新疆农垦科学院棉花研究所石河子832000

研究病害胁迫对棉叶光谱反射率和叶绿素荧光特性的影响,以期为利用光谱和叶绿素荧光技术监测棉花黄萎病提供新的技术和方法。通过田间黄萎病接种处理,诱导发病后测定病害棉叶理化参数,光谱及叶绿素荧光参数,并对三者进行分析。结果表明... 详细信息

研究病害胁迫对棉叶光谱反射率和叶绿素荧光特性的影响,以期为利用光谱和叶绿素荧光技术监测棉花黄萎病提供新的技术和方法。通过田间黄萎病接种处理,诱导发病后测定病害棉叶理化参数,光谱及叶绿素荧光参数,并对三者进行分析。结果表明,随着病害严重度增加,棉叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b、叶片含水率、叶片全氮质量分数均减少,类胡萝卜素含量先降后增;不同生育期和不同品种的病害棉叶光谱反射率在可见光到短波红外区域(400～2 500 nm)均呈现逐渐上升的趋势;病叶光谱指数红边位置、优化土壤调节植被指数、生理反射植被指数、绿度归一化植被指数、红谷位置、672nm处的归一化吸收深度和吸收面积均逐渐减少,R550、R680、R1200、R1685、转换叶绿素吸收反射指数、红边宽度和672nm处的归一化的吸收宽度均逐渐增加;病叶叶绿素荧光参数可变荧光、最大荧光、光系统Ⅱ最大光化学效率、光系统Ⅱ的潜在活性、最大荧光与最小荧光比、光系统Ⅱ的量子产额均减小,而初始荧光增加。相关分析后发现,病害棉叶严重度SL与除了类胡萝卜素之外的所有理化参数、光谱和叶绿素荧光参数间均达到显著相关水平,与光谱特征参数的相关性最好,与理化参数的相关性次之,与叶绿素荧光参数的相关性较好。说明病害胁迫对棉叶光谱及叶绿素荧光特征均产生了一定的影响,用光谱和叶绿素荧光监测棉花病害是可行的。

关键词：棉花病害胁迫光谱反射率叶绿素荧光

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高产棉花打顶调控的群体适宜性研究

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中国农业科学 2004年第12期37卷 1843-1848页

作者：马富裕程海涛李少昆张红杨建荣郑重李鲁华中国农业科学院作物科学研究所/农业部作物遗传育种重点开放实验室北京100081 呼图壁县831208 石河子832003 石河子832003 石河子832003 石河子大学/新疆兵团生态农业重点实验室石河子大学/新疆兵团生态农业重点实验室石河子大学/新疆兵团生态农业重点实验室芳草湖总场良繁场石河子大学/新疆兵团生态农业重点实验室石河子大学/新疆兵团生态农业重点实验室石河子大学/新疆兵团生态农业重点实验室石河子832003 石河子832003 石河子832003

以北疆高产棉花为研究对象,对3种密度条件下不同打顶时间调控的高产棉花光合势、最大叶面积指数(LAImax)、冠层透光率、纤维品质和产量等进行了研究。在密度梯度上,随密度增加棉花产量增加。在225?03和300?03株穐a-1高密度条件下,与同... 详细信息

以北疆高产棉花为研究对象,对3种密度条件下不同打顶时间调控的高产棉花光合势、最大叶面积指数(LAImax)、冠层透光率、纤维品质和产量等进行了研究。在密度梯度上,随密度增加棉花产量增加。在225?03和300?03株穐a-1高密度条件下,与同密度下1次打顶(7月5日)相比,2次打顶增产8.4%和13.4%,3次打顶增产6.4%和7.1%。在150?03株穐a-1密度情况下,7月5日1次打顶处理产量最高,2次、3次打顶处理产量分别下降8.2%和6.2%。低密度情况下,棉田苗蕾期LAI较小、漏光损失大,光合势低,是实现高产、超高产的主要限制因子,分期打顶使群体适宜性降低,导致减产。高密度条件下棉花苗蕾期LAI增加,提高了棉花群体光合势;分期打顶使LAI在冠层中的分布向上向下“分异”,保证了较适宜的LAImax及其在冠层中的合理分布。当密度增加至300?03株穐a-1时,纤维比强度显著下降。生产上宜将最高密度(实际收获密度)设定在225?03株穐a-1左右,既能增强棉花群体的适应性,提高产量,且对品质影响不明显。

关键词：棉花栽植密度产量打顶新疆

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基于高光谱的膜下滴灌小麦氮素营养评价研究

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光谱学与光谱分析 2012年第5期32卷 1362-1366页

作者：刁万英李少昆王克如金秀良王方永陈兵王琼王楷肖春华石河子大学新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室新疆石河子832003 中国农业科学院作物科学研究所农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081 扬州大学农学院农业部长江中下游作物生理生态与栽培重点开放实验室江苏省作物遗传生理重点实验室江苏扬州225009 新疆农垦科学院棉花研究所新疆石河子832003

通过小麦氮素和品种对比试验,分析不同氮素和品种处理小麦生育期氮肥偏生产力与光谱参数的相关关系,建立小麦氮肥偏生产力的光谱参数估算模型,结果表明绿度植被指数(GREENNDVI)在拔节期与小麦氮肥偏生产力呈极显著相关,相关系数0.640 4... 详细信息

通过小麦氮素和品种对比试验,分析不同氮素和品种处理小麦生育期氮肥偏生产力与光谱参数的相关关系,建立小麦氮肥偏生产力的光谱参数估算模型,结果表明绿度植被指数(GREENNDVI)在拔节期与小麦氮肥偏生产力呈极显著相关,相关系数0.640 4。用GREENNDVI在拔节期建立小麦氮肥偏生产力的估算模型,均方根误差0.459 7。研究表明利用光谱参数可以有效地估算小麦氮肥偏生产力。

关键词：小麦氮素评价指标氮肥偏生产力光谱参量

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蚜虫胁迫下棉叶光谱特征及其遥感估测

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光谱学与光谱分析 2010年第11期30卷 3093-3097页

作者：陈兵王克如李少昆竞霞陈江鲁苏毅新疆兵团绿洲生态农业重点开放实验室石河子大学新疆石河子832003 中国农业科学院作物科学研究所农业部作物生理生态与栽培重点开放实验室北京100081 新疆农垦科学院棉花研究所新疆石河子832003 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054

在棉蚜危害棉花的主要生育期测试蚜害后不同严重度叶片的理化参数和光谱,分析并比较了不同时期、不同品种蚜害棉叶理化参数和光谱反射率特征,确定了蚜害棉叶光谱敏感波段,建立了蚜害棉叶严重度估测模型。结果表明:蚜害棉叶的理化参数和... 详细信息

在棉蚜危害棉花的主要生育期测试蚜害后不同严重度叶片的理化参数和光谱,分析并比较了不同时期、不同品种蚜害棉叶理化参数和光谱反射率特征,确定了蚜害棉叶光谱敏感波段,建立了蚜害棉叶严重度估测模型。结果表明:蚜害棉叶的理化参数和光谱特征明显,蚜害棉叶平均厚度,含水量,温度和叶片CHL.b均增加,叶片而平均CHL.a,CHL.a+b和Cars含量减少。不同时期、不同品种蚜害棉叶光谱反射率在可见光均表现先升后降的特征,但不同品种蚜害棉叶在近红外波段反射率不同。434～727和648nm可分别作为蚜害棉叶的光谱敏感波段和最佳波段。基于敏感波段建立的蚜害棉叶遥感估测模型均达到显著相关,其中以(R1589-R648)/(R1589+R648)为自变量建立的估算模型精度最高,相对误差最小(0.128),可作为蚜害棉叶严重度最佳识别模型。该研究为遥感大面积监测棉花蚜虫提供了理论依据及参考。

关键词：棉花蚜虫光谱特征识别模型

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