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鹽地堿蓬生長(zhǎng)生理指標(biāo)和冠層光譜對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)

2022-06-29 01:23羅文強(qiáng)林雅麗
海洋湖沼通報(bào) 2022年3期
關(guān)鍵詞:植被指數(shù)光譜生理

李 珊, 盧 霞, 鄭 薇, 何 爽, 林 輝, 羅文強(qiáng), 林雅麗*

(1.江蘇海洋大學(xué) 海洋技術(shù)與測(cè)繪學(xué)院,江蘇 連云港 222005;2.蘇州科技大學(xué) 地理科學(xué)與測(cè)繪工程學(xué)院,江蘇 蘇州 215009)

引 言

濕地植被作為初級(jí)生產(chǎn)者,在整個(gè)濕地生態(tài)系統(tǒng)中具有舉足輕重的作用,而土壤鹽度和地下水位是直接影響植物生長(zhǎng)生理指標(biāo)的重要環(huán)境因素[1-2]。其中,植物形態(tài)學(xué)[3]、生物量[4]、葉綠素含量[5]及可溶性糖含量[6]等生長(zhǎng)生理指標(biāo)對(duì)土壤水鹽條件響應(yīng)顯著。另一方面,植物受水鹽脅迫后生長(zhǎng)生理指標(biāo)發(fā)生的變化對(duì)光譜反射率亦有所響應(yīng)[4,7],即植物光譜也可能用于指示水鹽脅迫。鹽地堿蓬(Suaedasalsa)由于具有較高的耐鹽性,是重度鹽堿濕地的先鋒物種和主要修復(fù)植物[5]。關(guān)于淹水脅迫和鹽脅迫對(duì)鹽地堿蓬的影響,前人已做大量研究[8-9],但大都基于單因素脅迫,關(guān)于水鹽雙重脅迫的研究較少[10]。然而在自然環(huán)境中,淹水脅迫和鹽脅迫往往同時(shí)作用于鹽地堿蓬,水鹽雙重脅迫下鹽地堿蓬生長(zhǎng)及生理方面的響應(yīng)可能與單因素脅迫產(chǎn)生較大差異[11]。因此,開(kāi)展鹽地堿蓬生長(zhǎng)生理指標(biāo)與水鹽雙重脅迫的相關(guān)性研究對(duì)濱海濕地植物適應(yīng)性以及退化濕地生態(tài)修復(fù)具有重要意義。管博[5]研究了不同地下水位深度以及不同鹽濃度的交互作用對(duì)鹽地堿蓬幼苗生長(zhǎng)和抗氧化酶活性的影響。但對(duì)不同水、鹽脅迫的交互作用影響下鹽地堿蓬的生理生態(tài)和反射光譜的響應(yīng)機(jī)理鮮見(jiàn)報(bào)道,而探討這一響應(yīng)機(jī)理可以為開(kāi)展退化濱海濕地修復(fù)植物的生理生化參數(shù)高光譜定量遙感反演提供重要依據(jù)。

本研究通過(guò)水鹽正交試驗(yàn)?zāi)M分析鹽地堿蓬生長(zhǎng)生理指標(biāo)和冠層光譜對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)理,提出鹽地堿蓬對(duì)水鹽脅迫響應(yīng)敏感的生長(zhǎng)生理指標(biāo)和高光譜植被指數(shù),以期為濱海濕地退化堿蓬灘的生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2019年5月12日于江蘇臨洪河口濕地(34°39′~34°48′N(xiāo),119°09′~119°16′E)采集無(wú)病蟲(chóng)害的健壯鹽地堿蓬幼苗作為研究對(duì)象試驗(yàn)培養(yǎng)基質(zhì)為20~40目烘干細(xì)砂,試驗(yàn)盆栽高度分別為10,15,20,30,40 cm,底部直徑為20 cm,設(shè)有圓形排水孔,并鋪設(shè)尼龍網(wǎng)以防止細(xì)砂流失并保持水分流通。試驗(yàn)水槽長(zhǎng)為1.5 m,寬為1 m,高度為15 cm。試驗(yàn)?zāi)M鹽濃度(0 %,0.5 %,1 %,1.5 %,2 %,2.5 %)的NaCl溶液,溶劑為改良霍格蘭氏(Hoagland)營(yíng)養(yǎng)液。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)鹽地堿蓬的鹽分和地下水位耐受閾值設(shè)置6種鹽濃度(0 %、0.5 %、1 %、1.5 %、2 %和2.5 %NaCl溶液)和5種地下水位(0,-5 ,-10 ,-20 ,-30 cm)共90盆30種處理,每種處理3個(gè)重復(fù)。試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示。

圖1 鹽地堿蓬水鹽脅迫試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)示意圖

供試堿蓬幼苗用蒸餾水充分沖洗后,選取長(zhǎng)勢(shì)好且株高較一致的幼苗,分別移栽10~15株至90盆花盆中,早晚用自來(lái)水復(fù)壯。2周后,每盆定株5~8株植株,平均株高13.19 cm。為避免鹽沖擊效應(yīng),鹽溶液(NaCl)用遞增的方法,每天以0.5 %NaCl的增速對(duì)鹽地堿蓬幼苗透灌2次,6 d后達(dá)到不同鹽濃度要求后停止透灌,保持水槽內(nèi)10 cm水位。試驗(yàn)期間,每5 d定期更換水槽內(nèi)鹽溶液,此外,每天向水槽內(nèi)補(bǔ)充蒸發(fā)的水分,保證鹽濃度的相對(duì)穩(wěn)定。

試驗(yàn)周期為50 d,期間每周測(cè)量株高。試驗(yàn)結(jié)束時(shí),測(cè)量堿蓬分枝數(shù)、生物量、葉綠素含量、可溶性糖含量和冠層反射光譜。

1.3 堿蓬生長(zhǎng)生理指標(biāo)測(cè)定

株高、分枝數(shù)測(cè)定:試驗(yàn)期間,從試驗(yàn)第15天開(kāi)始(2019年5月14日),用卷尺每周測(cè)量株高。試驗(yàn)結(jié)束時(shí),記錄分枝數(shù)。

生物量測(cè)定:試驗(yàn)結(jié)束時(shí)取出堿蓬植株,用蒸餾水充分沖洗,分離為地上和地下兩部分,記錄根長(zhǎng)、地上、地下部分鮮重,再將植株于105 ℃下殺青,后轉(zhuǎn)入80 ℃烘箱,烘干水分至恒重,稱(chēng)量并記錄地上、地下部分干重。

葉綠素含量測(cè)定:試驗(yàn)的第50天(2019年6月26日),將堿蓬分上、中、下三部分,每部分取2片葉子,用葉綠素含量測(cè)量?jī)x(CCM-300,US)進(jìn)行活體植物葉片測(cè)量,每盆設(shè)置至少6個(gè)處理重復(fù),獲得總?cè)~綠素含量(mg/m2)。根據(jù)Gitelson[12]提出的公式計(jì)算葉綠素含量。

Chl=CFR×634+391

(1)

式中,Chl為總?cè)~綠素含量;CFR為F735/F700熒光比值。

可溶性糖含量測(cè)定:稱(chēng)取并剪碎新鮮葉片0.5 g,用純水在沸水浴中加熱30 min,抽濾并定容到50 ml,按硫酸-苯酚法[13]進(jìn)行測(cè)定,所作標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:

Y=0.0062X-0.0363,R2=0.9933

(2)

1.4 堿蓬冠層反射光譜

1.4.1 光譜測(cè)定與處理

在試驗(yàn)的第46天(2019年6月22日),在天氣晴朗、風(fēng)較小的天氣情況下,于上午10:00到下午2:00期間,利用便攜式地物光譜儀(SVC HR-1024I,US),選用25°視場(chǎng)角測(cè)量堿蓬冠層光譜。測(cè)量前,利用標(biāo)準(zhǔn)白板定標(biāo)校準(zhǔn);測(cè)量時(shí),探頭置于堿蓬冠層正上方約40 cm,掃描時(shí)間間隔為5 s,每盆重復(fù)測(cè)量5次,取均值作為該盆栽堿蓬植株的光譜數(shù)據(jù)。對(duì)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行重采樣,并選用卷積平滑濾波法(Savitzky-Golay,SG)對(duì)重采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理。最后,將每小組3個(gè)重復(fù)下3次冠層光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行平均,取均值作為每小組水鹽脅迫的冠層光譜反射率(圖2)。

圖2 鹽地堿蓬冠層光譜變化(a:相同鹽濃度不同地下水位;b:相同地下水位不同鹽濃度)

1.4.2 常規(guī)植被指數(shù)選取和計(jì)算

植被受到水鹽脅迫時(shí),在可見(jiàn)光、近紅外和短波紅外波段均會(huì)發(fā)生變化[14,15],已有學(xué)者分析了植被指數(shù)和生理指標(biāo)間的相關(guān)關(guān)系其公式和相關(guān)的生理指標(biāo)總結(jié)并列于表1中。

表1 指示敏感生理指標(biāo)和土壤水鹽的植被指數(shù)

續(xù)表1

均反射率分別用作RNIR和Rred。上述植被指數(shù)來(lái)源參考李賀麗[16]及劉良云[17]。

1.4.3 新型植被指數(shù)構(gòu)建

在自然環(huán)境中,濱海濕地植物通常面臨水鹽雙重脅迫的影響,而大多數(shù)現(xiàn)有指數(shù)僅與植物光譜特定區(qū)域或某種生理特征相關(guān),但脅迫會(huì)對(duì)植物不同光譜區(qū)域和不同生理特征產(chǎn)生影響。因此,開(kāi)發(fā)基于不同敏感光譜區(qū)域的新型植被指數(shù)有助于更好地解釋植物受水鹽脅迫影響時(shí)各類(lèi)生理變化和光譜響應(yīng)機(jī)制。本文嘗試借鑒差值植被指數(shù)(DSI)、比值植被指數(shù)(RSI)、歸一化植被指數(shù)(NDSI)和含平方根植被指數(shù)(SWSI)的數(shù)學(xué)形式,對(duì)水鹽脅迫下光譜敏感的指標(biāo)進(jìn)行數(shù)學(xué)變化,探索水鹽雙重脅迫下植被指數(shù)的響應(yīng)機(jī)制。其中,DSI、RSI、NDSI和SWSI的計(jì)算公式如下:

DSI=Ra-Rb

(3)

RSI=Ra/Rb

(4)

(5)

(6)

式中,a,b,c,d分別代表指示不同生化成分或生理指標(biāo)的敏感波段。為提高新構(gòu)造植被指數(shù)的精度和有效性,使用平方根降低對(duì)響應(yīng)較弱波段的敏感性[18]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)差異性進(jìn)行顯著性分析,多重比較采用最小顯著差數(shù)法(LSD)分析變量間的差異顯著性;對(duì)不同光合生理指標(biāo)和反射光譜與水鹽脅迫及其相互作用在0.05置信水平進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 堿蓬生長(zhǎng)指標(biāo)對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)分析

鹽地堿蓬生長(zhǎng)指標(biāo)與水鹽脅迫的雙因素方差分析結(jié)果如表2所示。

2.1.1 堿蓬株高和分枝數(shù)對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)分析

由表2可知,株高對(duì)不同地下水位和鹽濃度具有極顯著響應(yīng)(P<0.001),而對(duì)水鹽脅迫無(wú)顯著響應(yīng)(P=0.255)。從試驗(yàn)第14天起,每周定期測(cè)量鹽地堿蓬株高,其變化分析結(jié)果如圖3(a)所示。由圖3(a)可知:相同地下水位下,1 %鹽濃度株高變化量最大;相同鹽濃度下,-10 cm和-20 cm地下水位株高變化量較大;在-20 cm、1 %鹽濃度及-10 cm、1 %鹽濃度交互作用下株高變化量較大。不同試驗(yàn)時(shí)期,鹽地堿蓬株高受水鹽脅迫響應(yīng)存在差異,試驗(yàn)前期,株高變化速度較小,試驗(yàn)后期變化速度加快,株高差異逐漸顯現(xiàn)。

表2 鹽地堿蓬生長(zhǎng)、生理指標(biāo)和水鹽脅迫的雙因素方差分析結(jié)果

由表2可知:分枝數(shù)對(duì)不同地下水位具有極顯著響應(yīng)(P<0.001),對(duì)不同鹽濃度具有顯著響應(yīng)(P<0.01),而對(duì)水鹽脅迫具有較顯著響應(yīng)(P<0.05)。由圖3(b)可知:相同地下水位下,1 %鹽濃度鹽地堿蓬分枝數(shù)較多;相同鹽濃度下,-10 cm和-20 cm地下水位分枝數(shù)較多;在-20 cm、1 %鹽濃度及-20 cm、1.5 %鹽濃度交互作用下分枝數(shù)較多。

圖3 鹽地堿蓬株高(a)和分枝數(shù)(b)變化

2.1.2 堿蓬生物量對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)分析

由表2可知:地上鮮重、地下鮮重、地上干重和地下干重均對(duì)不同地下水位具有極顯著響應(yīng)(P<0.001);地上鮮重和地下干重對(duì)不同鹽濃度具有顯著響應(yīng)(P<0.01),地下鮮重和地上干重對(duì)其具有極顯著響應(yīng)(P<0.001);地上鮮重和地上干重對(duì)水鹽脅迫具有較顯著響應(yīng)(P<0.05),地上干重對(duì)其具有顯著響應(yīng)(P<0.01),地下干重對(duì)其無(wú)顯著響應(yīng)(P=0.183)。由圖4可知,相同鹽濃度下,-10 cm和-20 cm地下水位地上鮮重和地上干重積累較多,-10 cm地下水位地下鮮重和地下干重積累較多。相同地下水位下,0 %和1 %鹽濃度鹽地上鮮重積累較多,0 %鹽濃度地下鮮重積累較多,0.5 %和1 %鹽濃度地上干重積累較多,1%鹽濃度地下干重積累較多。在-10 cm、0 %鹽濃度交互作用下地上鮮重、地下鮮重和地上干重積累較多,-10 cm、1 %鹽濃度交互作用下地下干重積累較多。

圖4 水鹽脅迫下鹽地堿蓬生物量變化

2.2 堿蓬葉綠素含量對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)分析

由表2可知:葉綠素含量對(duì)不同地下水位和鹽濃度具有極顯著響應(yīng)(P<0.001),而對(duì)水鹽脅迫無(wú)顯著響應(yīng)(P=0.069)。由圖5可知:相同地下水位下,0 %和1 %鹽濃度鹽地堿蓬葉綠素含量較高;相同鹽濃度下,-10 cm和-20 cm地下水位葉綠素含量較高;在-20 cm、0 %鹽濃度和-5 cm、1 %鹽濃度交互作用下葉綠素含量較高。淹水(0 cm)及干旱(-30 cm)條件下葉綠素含量較低,說(shuō)明其不利于鹽地堿蓬生長(zhǎng),其中,鹽濃度較小時(shí),干旱更不利于葉綠素含量增長(zhǎng);鹽濃度較大時(shí),淹水更不利于葉綠素含量增長(zhǎng)。

圖5 水鹽脅迫下鹽地堿蓬葉綠素含量變化

2.3 堿蓬可溶性糖含量對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)分析

由表2可知:可溶性糖含量對(duì)不同地下水位和鹽濃度具有極顯著響應(yīng)(P<0.001),而對(duì)水鹽脅迫無(wú)顯著響應(yīng)(P=0.068)。由圖6可知:相同地下水位下,0 %和0.5 %鹽濃度鹽地堿蓬可溶性糖含量較高;相同鹽濃度下,0 cm和-5 cm地下水位可溶性糖含量較多;在0 cm、1 %鹽濃度交互作用下可溶性糖含量較高。

圖6 水鹽脅迫下鹽地堿蓬可溶性糖含量變化

2.4 堿蓬冠層光譜特性對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)分析

2.4.1 冠層光譜分析

由圖2可知:不同地下水位與鹽濃度條件下堿蓬冠層光譜反射曲線形狀相似??傮w而言,在680 nm、1 200 nm、1 500 nm、1 800 nm和1 950 nm附近有明顯反射谷,在550 nm附近有較小綠色峰,在970 nm、1 350 nm和1 870 nm附近有較小反射谷。

2.4.2 植被指數(shù)分析

比較圖2中不同水鹽脅迫鹽地堿蓬冠層光譜曲線,選擇差異最小的2 %NaCl不同地下水位共5條光譜曲線取均值,對(duì)每個(gè)光譜區(qū)域選擇光譜差異大的波段作為敏感波段(圖7)。對(duì)提取的光譜曲線,計(jì)算常規(guī)植被指數(shù)雙因素方差分析結(jié)果(表3)。

圖7 鹽地堿蓬冠層光譜反射曲線

表3 指示敏感生理指標(biāo)和土壤水鹽的植被指數(shù)及其與水鹽脅迫的雙因素方差分析結(jié)果

基于表2得出的對(duì)水鹽脅迫敏感生理指標(biāo):分枝數(shù)和生物量,結(jié)合常規(guī)植被指數(shù)的相關(guān)生理特征,選擇本研究中響應(yīng)水鹽脅迫的指標(biāo)。例如,選擇555 nm作為指示植被色素含量和光化學(xué)特征的指標(biāo),選擇674 nm和816 nn作為指示葉綠素含量和LAI差異的指標(biāo),選擇1 458 nm和1 674 nm作為指示生物量的指標(biāo)以及其它指示水分含量等的指標(biāo)。根據(jù)DSI、RSI、NDSI、SWSI計(jì)算公式,對(duì)指標(biāo)進(jìn)行組合,構(gòu)建新型植被指數(shù)并進(jìn)行雙因素方差分析(表4)。

表4 指示敏感生理指標(biāo)和水鹽脅迫的新植被指數(shù)及其與水鹽脅迫的雙因素方差分析結(jié)果

3 討論

3.1 生長(zhǎng)生理指標(biāo)對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)

生長(zhǎng)生理指標(biāo)是反映植物響應(yīng)水鹽脅迫的重要方面[11],鹽地堿蓬作為濱海鹽堿濕地優(yōu)勢(shì)物種之一,面對(duì)水鹽脅迫時(shí)絕大多數(shù)在形態(tài)和生理特性上表現(xiàn)出較強(qiáng)的適應(yīng)性和響應(yīng)策略。本研究通過(guò)對(duì)株高、分枝數(shù)、生物量、葉綠素含量和可溶性糖含量等生長(zhǎng)生理指標(biāo)的分析發(fā)現(xiàn),地下鮮重對(duì)水鹽脅迫響應(yīng)最顯著,這與許耀照等[19]的研究結(jié)論相似。這可能是由于生物量累積及其分配對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)更敏感,是堿蓬幼苗生長(zhǎng)受水鹽脅迫在外部特征上的反映[20]。分枝數(shù)、地上鮮重和地上干重對(duì)水鹽脅迫響應(yīng)較顯著,與管博等[5]在水鹽脅迫下鹽地堿蓬幼苗生長(zhǎng)的研究結(jié)果一致。其中,株高和分枝數(shù)對(duì)-10 cm、-20 cm地下水位和1 %、1.5 %鹽濃度的響應(yīng)最顯著,說(shuō)明水位深度較淺且鹽度適當(dāng)能夠促進(jìn)鹽地堿蓬幼苗高度增加并產(chǎn)生分枝??扇苄蕴呛繉?duì)0 cm、-5 cm地下水位和0 %、0.5 %鹽濃度的響應(yīng)最顯著,說(shuō)明水位深度較深且鹽度較低能促進(jìn)可溶性糖的積累,這可能是因?yàn)橹参镌谶m應(yīng)水鹽脅迫過(guò)程中通過(guò)滲透調(diào)節(jié)的方法積累有機(jī)溶質(zhì)(可溶性糖等),以維持水分平衡[21]。

在自然環(huán)境中,淹水脅迫和鹽脅迫往往同時(shí)作用于鹽地堿蓬,水鹽雙重脅迫下植物幼苗生長(zhǎng)及生理方面的響應(yīng)可能與單因素脅迫差異較大[11]。綜合研究發(fā)現(xiàn):該試驗(yàn)中水鹽脅迫對(duì)鹽地堿蓬生長(zhǎng)影響顯著,但不同生長(zhǎng)、生理指標(biāo)對(duì)淹水水位和鹽度的適應(yīng)性存在差異,無(wú)法確定適宜鹽地堿蓬生長(zhǎng)的最佳水鹽環(huán)境條件,這可能是由盆栽試驗(yàn)設(shè)計(jì)條件與野外鹽地堿蓬分布區(qū)土壤及地下水環(huán)境條件差異所致。

3.2 冠層光譜對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)

相較于傳統(tǒng)的基于植物形態(tài)生理狀況對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng),基于反射光譜特征的光譜分析技術(shù)具有快速、無(wú)損、準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)。植物在水鹽脅迫下體內(nèi)色素含量、營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)及生理生化狀況會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化,導(dǎo)致植物反射光譜特性發(fā)生變化[7,22]。通過(guò)對(duì)鹽地堿蓬冠層光譜的分析,可以間接指示其對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)。從本試驗(yàn)所得冠層光譜反射曲線來(lái)看,水鹽脅迫對(duì)其形態(tài)變化影響不大,但數(shù)值差異較大,這與盧霞等[23]在單因素鹽脅迫鹽地堿蓬的研究結(jié)果一致,也符合植物的一般光譜特性。

水鹽脅迫對(duì)植物的影響是多方面的。研究表明,植物生長(zhǎng)過(guò)程中土壤水分不足會(huì)導(dǎo)致作物生長(zhǎng)異常,進(jìn)而影響植被指數(shù)的變化[24]。本試驗(yàn)利用鹽地堿蓬冠層光譜特征,根據(jù)任意波段組合能有效減少單波段散射效應(yīng)[25],結(jié)合鹽地堿蓬幼苗受水鹽脅迫響應(yīng)的冠層光譜曲線構(gòu)建新植被指數(shù)。新植被指數(shù)涵蓋光譜全波段區(qū)域,克服單波段植被指數(shù)的局限性,是本研究的一個(gè)新的嘗試。同時(shí),對(duì)比已有的基于植物生理特征構(gòu)建的植被指數(shù),評(píng)估二者對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)狀況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),新植被指數(shù)能更好地指示光譜對(duì)水鹽脅迫的敏感性,其中,差值植被指數(shù)的響應(yīng)結(jié)果最佳,其次是帶平方根的新植被指數(shù),與Hamzeh等[26]的研究結(jié)果相似。已有植被指數(shù)中,DVI、TGI對(duì)鹽脅迫響應(yīng)顯著,SIR780/R740、RVI對(duì)淹水脅迫響應(yīng)顯著,而新構(gòu)建植被指數(shù)對(duì)鹽脅迫或淹水脅迫的響應(yīng)略低于已有植被指數(shù),可能是由于已有植被指數(shù)多是基于對(duì)單因素的響應(yīng)分析,在應(yīng)對(duì)較復(fù)雜環(huán)境條件時(shí),尋求基于多因素的植被指數(shù)或可提高對(duì)環(huán)境條件的反演精度。

4 結(jié)論

以鹽地堿蓬為研究對(duì)象,設(shè)置水鹽脅迫正交試驗(yàn),測(cè)定植物生長(zhǎng)生理指標(biāo)和冠層反射光譜,利用雙因素方差分析和最小顯著差數(shù)法(LSD)提取對(duì)水鹽脅迫響應(yīng)顯著的堿蓬生長(zhǎng)生理指標(biāo)和高光譜植被指數(shù),分析鹽地堿蓬對(duì)水鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)理。通過(guò)以上研究,得出以下結(jié)論:

(1)對(duì)水鹽脅迫響應(yīng)顯著的鹽地堿蓬生長(zhǎng)生理指標(biāo)是分枝數(shù)、地上鮮重、地下鮮重和地上干重。

(2)對(duì)水鹽脅迫響應(yīng)顯著的鹽地堿蓬高光譜植被指數(shù)是DSI3、DSI4、DSI1、DSI2、SWSI1、SWSI4、DSI5、SWSI3、SWSI6、NDSI4,共10個(gè)指數(shù)。響應(yīng)顯著程度依次為DSI3>DSI4>DSI1>DSI2>SWSI1>SWSI4>DSI5>SWSI3>SWSI6>NDSI4。

本研究受限于90個(gè)盆栽堿蓬小樣本,未采集土壤水鹽的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),利用新植被指數(shù)構(gòu)建土壤水鹽脅迫反演模型難以實(shí)現(xiàn),在未來(lái)試驗(yàn)設(shè)計(jì)和研究中將針對(duì)這一問(wèn)題加以改進(jìn),以期為構(gòu)建土壤水鹽脅迫的高光譜反演模型提供數(shù)據(jù)支撐。

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