基于光谱特征参数的琯溪蜜柚叶片叶绿素含量估算

栗方亮，孔庆波，张 青

（福建省农业科学院土壤肥料研究所, 福建 福州 350013）

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【研究意义】琯溪蜜柚原产于福建省漳州市平和县，距今已有500 多年的栽培历史，截至 2016年，其栽培面积达4.33 万hm2，年产量120 万t[1]。叶绿素是植物体重要的生理生化参数之一，其含量多少可反映出植物光合能力、氮素吸收利用和营养生长状况等，快速精确地估测植物体叶绿素含量，对植物长势监测等具重要作用[2−7]。高光谱技术具有波段多、光谱分辨率高且连续的特点，能直接对地物进行微弱光谱差异的定量分析[8]。【前人研究进展】近年来，随着高光谱技术的发展，国内外研究学者对植被叶绿素的光谱估算开展了广泛研究[8−10]，主要集中在以下几个方面[11−12]：1）在不同施肥或灌溉等条件下作物的光谱特性，如张新乐等[13]和楚万林等[11]分别研究了不同施氮水平下水稻和棉花叶片叶绿素相对含量SPAD 值（soil and plant analyzer development）的光谱估算模型；2）利用原始光谱反射率或者一阶微分光谱反射率得出作物叶绿素敏感波段，以此作为自变量建立回归估测方程[8,14]。如Guo 等[14]发现烟草叶片叶绿素含量与732 nm 处的原始光谱反射率呈线性关系，与837 nm 处的一阶微分光谱呈指数关系；梁爽等[8]发现苹果叶面叶绿素指数及一阶微分521 nm 和 523 nm 组合的估测模型拟合精度最高；3）利用三边面积、位置、谷峰、不同类型植被指数等光谱数据作为估测叶绿素含量的变量，通过相关分析建立估测模型[15−16]，如孙玉婷等[15]通过分析光谱植被指数、位置参数与SPAD 值的相关性，构建了水稻叶片SPAD 值估测模型。……