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本文在广东省典型荔枝种植园荔枝花芽分化期和花穗期土壤与叶片样本采集、土壤与叶片样本化学分析、反射光谱测量的基础上,分析荔枝冠层、叶片、土壤反射光谱特征;土壤、冠层反射光谱与土壤肥力指标的关系;冠层反射光谱与叶片养分的关系;结合高光谱分析技术和多元统计分析方法,建立利用350-2500nm范围内土壤和荔枝反射光谱预测荔枝果园土壤肥力指标与叶片养分的光谱模型。通过分析、研究得出如下的主要结论: 1.基于实测荔枝花芽分化期冠层反射光谱,研究冠层反射光谱与叶片氮、磷、钾、钙、镁之间的相关性,结果表明:冠层反射光谱经一阶导数(DR)、倒数对数一阶导数(Dlogl/R)、包络线去除(CR)处理后,磷与785nm附近的CR光谱值,钙与1105nm附近的CR光谱值,镁与595nm附近Dlogl/R的光谱值具有显著的相关关系。 2.荔枝花穗期冠层反射光谱与叶片养分的相关性分析表明:冠层反射光谱经DR、Dlogl/R、CR及波段比值(Ratiospectralindex,RSI)与归一化差值(Normalizeddifferencespectralindex,NDSI)处理后,DR光谱的NDSI(635,1515)指数确立的叶片钾模型确定系数R2为0.70;CR光谱的NDSI(735,1065)指数确立的叶片镁模型确定系数R2为0.53,说明利用这些光谱变量进行花穗期叶片钾和镁含量估算是可行的。 3.花芽分化期冠层反射光谱与土壤肥力指标的相关分析结果表明:土壤有机质、速效磷、交换性钾、交换性镁与光谱变量具有显著的相关关系,CR光谱的NDSI(935,1025)指数建立的SOMY光谱模型R2为0.64;Dlogl/R光谱的NDSI(715,605)指数建立的交换性钾光谱R2为0.66;Dlogl/R光谱的NDSI(515,1495)指数建立的交换性镁光谱模型R2为0.79,说明利用上述变量可进行花芽分化期土壤有机质、交换性钾、交换性镁含量估算。 4.花穗期冠层反射光谱与土壤肥力指标的相关分析结果表明:土壤有机质、全磷、阳离子交换量、交换性钾、交换性钙与冠层光谱变量具有显著的相关关系,689nm附近的冠层反射光谱值构建的阳离子交换量模型确定系数R2为0.57。 5.根据荔枝土壤反射光谱特性与有机质含量的相关关系,构建用于有机质预测的光谱指数,结果表明波段深度曲线在2140-2240nm附近的吸收特征左面积(LA21402240)能够很好的反映荔枝园内有机质含量的变化,模型的预测性能与偏最小二乘回归接近(R2>0.80),但这种简单的线性指数模型更简单。本研究发展了荔枝冠层反射光谱的植物叶片养分、土壤肥力指标模型,为利用高光谱技术进行田间养分状况监测提供了新的思路。