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氮素和鹽鹼脅迫下作物與土壤光譜特徵研究

作者：張俊華//張佳寶//賈科利
出版社：寧夏人民
ISBN：9787227063575

出版日期：2016/06/01
裝幀：平裝
頁數：235

人民幣：RMB 32 元售價：元

內容大鋼

遙感的優勢在於頻繁、持久地提供地表特徵的面狀信息。張俊華、張佳寶、賈科利著的《氮素和鹽鹼脅迫下作物與土壤光譜特徵研究》是我們多年來從事精準農業研究工作的一個階段性總結。對該領域的國內外研究現狀進行了綜述，系統分析了氮素脅迫下冬小麥和夏玉米不同生育期光譜特徵及其與作物氮素、葉綠素、生物量、LAI和產量的相關性，在此基礎上建立了作物氮素診斷模型和施氮模型；比較了長期施肥試驗地冬小麥和夏玉米在氮磷鉀不同脅迫條件下作物光譜特徵異同點；不同鹼化程度龜裂鹼土表層土壤及其上覆植被光譜特徵、主要影響因素，最終建立了基於土壤和作物光譜特徵預測龜裂鹼土鹽鹼化信息的模型。一方面為作物快速氮素診斷、生長監測和精準氮肥管理提供理論基礎和關鍵技術，另一方面為鹽鹼土鹽鹼化信息的快速、低成本、定量監測與預報提供理論依據。
本書供土壤學、遙感技術、植物營養學、環境科學等領域的科研人員以及高校師生提供參考，也可對遙感信息提取技術應用研究的有關學者閱讀。

作者介紹

張俊華//張佳寶//賈科利

1  氮素和鹽鹼脅迫下作物與土壤的光譜特徵研究進展
  1.1  氮素脅迫下作物光譜特徵研究進展
    1.1.1  作物氮素營養的重要性及存在問題
    1.1.2  精準農業與精準變數施肥
    1.1.3  作物氮素營養診斷的常規方法及存在問題
    1.1.4  基於作物光譜特徵的氮素營養遙感診斷方法
    1.1.5  作物氮素診斷存在的主要問題
  1.2  鹽鹼脅迫下作物與土壤光譜特徵研究進展
    1.2.1  土壤鹽漬化程度預測研究背景
    1.2.2  土壤鹽漬化程度預測國內外研究現狀及分析
  1.3  本研究的目的與意義
2  研究思路與研究方法
  2.1  氮素脅迫下作物光譜特徵及氮素診斷研究
    2.1.1  研究內容
    2.1.2  技術路線
    2.1.3  試驗設計
    2.1.4  試驗期間當地氣溫和降雨量變化情況
    2.1.5  測定方法
  2.2  鹽鹼脅迫下土壤與作物光譜特徵及龜裂鹼土鹽漬化程度預測研究
    2.2.1  研究內容
    2.2.2  研究目標
    2.2.3  研究方案
    2.2.4  技術路線
    2.2.5  試驗設計
    2.2.6  光譜測量儀器
    2.2.7  土壤樣品採集與處理
    2.2.8  光譜數據處理與方法
3  基於冠層反射光譜的作物氮素營養和葉綠素診斷
  3.1  作物地上部分氮素含量和葉片色素含量的變化
    3.1.1  作物全氮含量在各生育期的變化
    3.1.2  作物硝態氮含量變化及其與全氮含量之間的相關性
    3.1.3  作物葉片色素在各生育期的變化
    3.1.4  作物全氮含量與葉片色素之間的相關性
  3.2  氮素脅迫下作物冠層光譜特徵曲線
    3.2.1  不同生育期不同氮素水平下冬小麥光譜特徵曲線
    3.2.2  不同生育期不同氮素水平下夏玉米光譜特徵曲線
  3.3  從作物光譜中提取作物含氮量和葉綠素含量的可行』生分析
    3.3.1  氮素和葉綠素敏感波段的確定
    3.3.2  冠層NDVI和RVI與植株全氮和葉片葉綠素含量的關係
    3.3.3  常見光譜指數與冬小麥含氮量和葉綠素含量的關係
  3.4  基於作物光譜特徵的氮素和葉綠素含量估算模型
4  基於作物光譜特徵的長勢及產量估測
  4.1  基於作物光譜特徵的生物量估測
    4.1.1  作物地上部分生物量的變化趨勢
    4.1.2  作物冠層單波段反射率與植株地上部分生物量的相關分析
    4.1.3  作物冠層植被指數與植株地上部分生物量的相關分析
    4.1.4  建立基於作物光譜特徵的生物量估算模型
  4.2  基於作物光譜特徵的夏玉米LAI估測
    4.2.1  夏玉米地上部分IAI的變化趨勢
    4.2.2  夏玉米LAI與地上部分全氮含量的相關分析

    4.2.3  夏玉米LAI與單波段反射率的關係
    4.2.4  夏玉米LAI與常見植被指數的關係
    4.2.5  夏玉米LAI與冠層NDVI的回歸分析
  4.3  基於作物光譜特徵的產量估測
    4.3.1  作物產量組成成分與產量的關係
    4.3.2  作物冠層單波段反射率與產量組成及產量的相關分析
    4.3.3  常見植被指數與作物產量組成及產量的相關分析
    4.3.4  基於作物冠層NDVI的產量預測
5  不同品種夏玉米光譜特徵及其與農學參量相關性的研究
  5.1  不同品種夏玉米農學參量的變化
  5.2  不同品種夏玉米光譜反射率的差異
    5.2.1  利用DUNCAN法分析不同品種單波段反射率的差異
    5.2.2  利用DUNCAN法分析不同品種在整個光譜波段反射率的差異
    5.2.3  利用F檢驗分析不同品種單波段反射率的差異
  5.3  作物冠層光譜與作物農學參量的相關性
    5.3.1  作物冠層單波段反射率與植株地上部分農學參量的相關分析
    5.3.2  作物冠層植被指數與植株地上部分農學參量的相關分析
    5.3.3  冠層GRVI對植株地上部分農學參量的估測
  6基於GreenSeeker的冬小麥植被指數的氮素診斷研究
  6.1  GreenSeeker光譜儀測定的植被指數
  6.2  兩種光譜儀測定的植被指數與植被農學參量間的異同
    6.2.1  兩種光譜儀測定的植被指數差異
    6.2.2  不同生育期冬小麥植被指數(NDvI和RVI)與相應時期農學參量的關係
7  基於作物光譜特徵的施氮模型研究
  7.1  原始施氮模型簡介
    7.1.1  原始模型1
    7.1.2  原始模型2
  7.2  建立基於作物光譜特徵的施氮模型
    7.2.1  作物地上部分吸氮量與冠層光譜的關係
    7.2.2  應用GreenSeeker光譜儀對原始模型1的驗證
    7.2.3  冬小麥施氮模型的建立
    7.2.4  夏玉米施氮模型的建立
8  長期試驗地不同養分脅迫條件下作物光譜特徵研究
  8.1  長期施肥試驗地情況介紹
    8.1.1  試驗設計
    8.1.2  光譜數據及其他指標的測定
  8.2  長期試驗地夏玉米光譜特徵及對葉綠素和LAI的估測
    8.2.1  不同生育期玉米葉片葉綠素含量和LAI的變化
    8.2.2  不同生育期玉米冠層光譜反射率的變化
    8.2.3  不同波段反射率與植株葉片葉綠素和LAI的關係
    8.2.4  不同組合波段的NDVI與葉片葉綠素和IAI的關係
  8.3  長期定位試驗地作物冠層光譜特徵及養分預測研究
    8.3.1  收穫期玉米秸稈氮、磷、鉀含量差異
    8.3.2  不同波段反射率與玉米氮、磷、鉀及產量的關係
  8.4  長期試驗作物光譜特徵對主要養分吸收量的預測
    8.4.1  收穫期作物地上部分養分吸收情況
    8.4.2  不同作物典型生育期冠層光譜特徵差異
    8.4.3  不同施肥處理間作物光譜特徵差異
    8.4.4  作物冠層光譜反射率與主要養分吸收量的相關性
    8.4.5  作物養分吸收量預測模型的建立

    8.4.6  作物養分吸收量預測模型的驗證
9  典型龜裂鹼土光譜特徵分析及鹽漬化程度預測研究
  9.1  龜裂鹼土表層鹽漬化信息指標和光譜特徵變化規律
    9.1.1  龜裂鹼土表層鹽漬化信息指標變化規律
    9.1.2  鹼化土壤pH與ESP的關係
    9.1.3  龜裂鹼土表層光譜特徵變化規律
  9.2  龜裂鹼土表層鹼化程度預測
    9.2.1  龜裂鹼土表層土壤光譜與pH的相關性
    9.2.2  龜裂鹼土表層土壤光譜與ESP的相關性
    9.2.3  土壤鹼化指標的預測模型
  9.3  龜裂鹼土表層鹽化信息預測
    9.3.1  表層土壤光譜與全鹽含量的相關性
    9.3.2  表層土壤光譜與土壤陰離子含量的相關性
    9.3.3  表層土壤光譜與土壤陽離子含量的相關性
    9.3.4  土壤鹽分指標預測模型的建立
    9.3.5  土壤鹽分預測模型的驗證
10  龜裂鹼土對其上覆植被冠層光譜特徵及長勢預測的影響
  10.1  試驗基本情況
    10.1.1  試驗地基本情況
    10.1.2  不同生育期土壤指標
    10.1.3  光譜數據及其他指標的測定
    10.1.4  部分光譜數據處理方法
    10.1.5  預測模型的建立與驗證
  10.2  龜裂鹼土上覆植被冠層光譜特徵
    10.2.1  向日葵冠層光譜特徵
    10.2.2  土壤背景對龜裂鹼土上覆植被冠層光譜特徵的影響
    10.2.3  不同鹼化程度下向日葵不同生育期光譜特徵
    10.2.4  不同鹼化程度下向日葵不同生育期紅邊光譜特徵
    10.2.5  不同鹼化程度土壤與向日葵紅邊參數的相關性分析
  10.3  基於作物冠層光譜特徵對其葉片葉綠素和LAI的預測
    10.3.1  不同生育期向日葵生理參數的變化
    10.3.2  不同生育期冠層光譜與向日葵葉片葉綠素和LAI的關係
    10.3.3  上覆植被葉片葉綠素和LAI的反演模型
    10.3.4  上覆植被葉片葉綠素和LAI模型的驗證
11  典型龜裂鹼土光譜特徵主要影響因素研究
  11.1  典型龜裂鹼土光譜特徵主要影響因素研究實驗介紹
    11.1.1  試驗地基本情況
    11.1.2  土壤樣品採集與處理
    11.1.3  光譜數據的測定
    11.1.4  光譜數據的處理
  11.2  典型龜裂鹼土土壤水分光譜特徵及預測研究
    11.2.1  不同水分條件下龜裂鹼土光譜特徵分析
    11.2.2  土壤光譜反射率變換與土壤水分相關分析
    11.2.3  龜裂鹼土水分含量的光譜反射率反演模型建立
    11.2.4  龜裂鹼土水分含量模型驗證
  11.3  典型龜裂鹼土土壤光譜特徵主要影響因素研究
    11.3.1  不同鹼化程度龜裂鹼土野外光譜特徵
    11.3.2  不同鹼化程度龜裂鹼土室內光譜特徵
    11.3.3  不同粒徑條件下龜裂鹼土光譜特徵
    11.3.4  不同表面粗糙度條件下龜裂鹼土光譜特徵

12  基於水稻冠層植被指數的龜裂鹼土鹽漬化信息預測研究
  12.1  試驗介紹
    12.1.1  試驗材料
    12.1.2  試驗設計
    12.1.3  光譜數據的測量及其他指標的測定
  12.2  基於水稻光譜特徵的龜裂鹼土鹼化程度預測
    12.2.1  水稻不同生育期植被指數的變化規律
    12.2.2  植被指數與土壤pH的關係
    12.2.3  植被指數對土壤pH和ESP的估算
  12.3  基於水稻光譜特徵的龜裂鹼土鹽化程度預測
    12.3.1  水稻不同生育期NDVI和土壤鹽分的變化
    12.3.2  不同生育期水稻冠層NDVI與土壤鹽分指標之間的關係
13  討論與結論
  13.1  氮素脅迫下作物光譜特徵與其生理指標的關係
  13.2  不同營養元素脅迫下作物光譜特徵異同點
  13.3  鹽鹼脅迫下作物土壤光譜特徵及對土壤鹽漬化信息的預測
  13.4  存在問題及研究展望
    13.4.1  存在問題
    13.4.2  研究展望
參考文獻
後記

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