李睿 宗晨 娄运生

摘要：通过田间试验研究了不同水分管理和遮阴处理对水稻株高、成熟期及冠层高光谱特征的影响，通过相关性分析、线性与非线性回归等统计方法，构建水稻株高和成熟期高光谱估算模型。水分管理设2个水平，节水灌溉（W，无水层）与常规灌溉（F，水深5 cm）;遮阴处理设3个水平，对照（CK，无遮光）、轻度遮阴（S1，单层遮光）和重度遮阴（S2，双层遮光）。结果表明，遮阴处理下，节水灌溉对水稻株高有抑制作用。水稻株高与冠层光谱反射率在近红外波段最为敏感，呈极显著正相关关系（P<0.01），在可见光波段达显著负相关关系（P<0.05）。8种植被指数与水稻不同生育期株高均达极显著相关关系（P<0.01）。在拔节期至成熟期统一估算株高模型中，估算水稻株高效果较好的为归一化植被指数（NDVI），准确率为71.6%;在拔节期和抽穗期分段估算水稻株高模型中基于增强型植被指数（EVI）模拟效果较好，成熟期基于重归一化植被指数（RDVI）模拟效果较好，准确率分别为72.9%、77.7%、73.6%，表明分生育期估算株高模型模拟准确率较统一估算株高模型有所提高。在使用单变量和多变量模拟水稻成熟期模型中，三变量非线性回归模型模拟准确率最高，其中EVI、NDWI和LAI三变量建模的模拟准确率为74.2%。以上结果为水稻株高及成熟期高光谱估算提供了试验依据。

关键词：水分管理;遮阴;株高;成熟期;高光谱

太阳辐射是维持地球生态系统与气候系统能量平衡的重要因子，同时也是地球表层能量的根本来源[1]。中国近50年到达地面的太阳总辐射呈明显下降趋势，其中1961—2008年华东地区太阳总辐射下降速率为2.05 W/（m2·10年）[2-3]，下降速率明显。江苏淮河以南是长江流域稻—麦轮作区，在生育期间阴雨寡照天气较多，给水稻分蘖、开花、灌浆和结实带来危害[4-5]。目前，太阳辐射减弱对水稻影响的研究表明，拔节期光照减弱使水稻茎鞘物质积累减少，株高、千粒质量和每穗粒数下降，导致产量减少;始穗期弱光导致结实率及千粒质量下降，总产量大幅下降[6-9]。因此，研究太阳辐射减弱对作物生长的影响已成为气候变化研究领域的热点问题之一。

近年来水资源与农业生产之间的矛盾日益加深，因水分亏缺造成的作物减产损失超过了其他逆境损失的总和[10]。……