全 文 ：湖 北 农 业 科 学 2016 年
收稿日期：2016－02－17
基金项目：农业部 948 项目（2011－G1－17）；湖北省科技平台项目（鄂科技通［2011］第 101 号）；武汉市科技计划项目（201250499145－12）；
武汉市黄鹤英才（农业）计划项目（2014 年）
作者简介：胡志辉（1973－），男，湖北武汉人，高级实验师，主要从事植物生理生化的实验教学和研究工作，（电话）15927386200（电子信箱）
huzhihui＠jhun．edu．cn。
第 55 卷第 8 期
2016年 4 月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 55 No.7
Apr.，2016
2
1
1
Jan
9
5
l． .9
May.
光合作用是绿色高等植物从外界环境获取能
量的途径，是进行各项生命活动的基础。叶绿素是植
物进行光合作用的重要物质，叶绿素含量的高低直
接影响到植物光合作用的速率和强度，从而影响植
物的产量［1］。 当植物发生衰老时，叶绿素含量降低，
叶绿素含量可作为衰老的一个指标［2］。张治礼等［3］认
为叶片衰老将严重影响有效光合作用时间和营养
体构建，最终影响子粒产量。 植株叶片吸收的光能
豇豆叶喷细胞分裂素后光谱、荧光参数
与叶绿素含量的相关性分析
胡志辉，汪艳杰，兰 红，郭 瑞，陈 高，陈禅友
（江汉大学生命科学学院 ／湖北省豆类（蔬菜）植物工程技术研究中心，武汉 430056）
摘要：试验对豇豆（Vigna unguiculata）叶片进行了叶绿素荧光仪和光谱仪参数的测定，以及用传统方法测
定了叶片叶绿素含量，筛选了 17个指标进行相关分析和逐步回归分析。结果表明，PAR与 NPQ、Y（NPQ）、
Fm 差异极显著，Y（Ⅱ）与 Y（NO）差异极显著，qL 与 PRI 差异显著，呈显著负相关，其他指标间差异都不
显著。 CRI1 与 CNDVI 差异显著，CNDVI 与 CRI1、PRI 差异显著，呈显著负相关，与 ARI1 差异极显著，呈
显著正相关，NDVI 与 PSRI 差异极显著，呈显著负相关。 通过逐步回归得到的 6 个显著指标对叶绿素的
直接作用为：Y（NPQ）（X6）＞ARI1（X15）＞Fm（X8）＞PRI（X14）＞qL（X3）＞NPQ（X4）。 Y（NPQ）和 ARI1 两个自变量
对目标性状具有较大的直接通径系数，qL 和 NPQ 对叶绿素含量的直接通径系数均较小。 NPQ 对叶绿素
含量的影响主要是通过 Y（NPQ）、Fm、PRI、ARI1 发生的，PRI 对叶绿素含量的影响主要是通过 ARI1 发生
的。 可以采用回归方程快速拟合豇豆叶片叶绿素含量的值。
关键词：豇豆（Vigna unguiculata）；荧光；光谱；叶绿素含量；相关分析；逐步回归
中图分类号：S643．4 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2016）09－2290-05
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.09.034
The Correlation Analysis of Spectrum and Fluorescence Parameters with Chlorophyll
Content after Spraying Cytokinin on Cowpea Leaves
HU Zhi－hui，WANG Yan－jie，LAN Hong，GUO Rui，CHEN Gao，CHEN Chan－you
（School of Life Sciences，Jianghan University ／ Hubei Province Engineering Research Center for Legume Plants，Wuhan 430056，China）
Abstract： By measuring the chlorophyll fluorescence and spectrometer parameters of cowpea leaves，and the content of
chlorophyll，17 indexes were screened to make correlation analysis and stepwise regression analysis．The results were as follows，
PAR with NPQ，Y（NPQ），Fm，the difference was extremely significant；For Y（Ⅱ） and Y（NO），the difference was extremely
significant；For qL and PRI，the difference was significant negatively；the difference of other indexes was not significant．For
CRI1 and CNDVI，the difference was significant，For CNDVI and CRI1，PRI，the difference was significant negatively；For CRI1
and ARI1，the difference was extremely significant positively；For NDVI and PSRI，the extremely difference was significant
negatively．Stepwise regression of six significant indexes showed that， the direct effect on chlorophyll from largest to smallest as
following：the Y（NPQ）（X6）＞ARI1（X15）＞Fm（X8）＞PRI（X14）＞qL（X3）＞NPQ（X4）． Y（NPQ） and ARI1 hadgreat direct path coefficient
on the chlorophyll content， and the path coefficient of qL and NPQ was relatively low． NPQ influence chlorophyll content
mainly by Y（NPQ），Fm，PRI and ARI1，while PRI had effect on chlorophyll content mainly by ARI1． The regression equation
can be used to quickly fit chlorophyll content of cowpea leaves．
Key words： cowpea（Vigna unguiculata）；fluorescence；spectrum；chlorophyll content；correlation analysis；stepwise regression
第 9 期
一部分被叶绿素利用进行光合作用，另一部分以长
波的形式散发荧光，或者以热的形式向外耗散。 将
绿色植物组织暗适应后，在可见光下激发，用荧光
计检测， 可发现植物绿色组织发出一种微弱的、强
度不断变化的荧光信号，即为叶绿素荧光动力学 ［4］。
叶绿素荧光参数与光合作用中各种反应过程密切
相关，任何环境因子对光合作用的影响都可通过叶
片叶绿素荧光动力学反映出来［5］。 随着遥感技术的
发展，利用特殊波段的光谱反射率来估计植物叶绿
素含量越来越受重视 ［6］。 杨峰等 ［7］认为根腐病胁迫
下光谱特征指数和叶绿素荧光参数与光合色素之
间存在很好的相关性。 因此，高光谱遥感技术作为
监测作物光合色素和叶绿素荧光参数的方法具有
可行性。 国内外大量研究表明，有目标地调节植物
内源激素系统，是保障品种优良遗传性状和抗逆潜
能充分发挥的新技术资源。 在植株的不同生育阶段
或者外界环境胁迫条件下喷施植物生长调节剂，会
发现植株的叶绿素含量发生不同程度的变化，从而
影响植株的光合速率［8－11］。
细胞分裂素能刺激植物细胞分裂，促进叶绿素
形成，增强植物光合作用 ，具有促进生长，提早成
熟，催花保果，增加产量等功能。 研究喷施细胞分裂
素后植物叶片光谱参数、荧光参数的变化，能够在
微观层次上了解植物光合系统的光能吸收、转换和
利用效率，探明细胞分裂素对植物的作用机理。 因
此，针对上述问题，以通过国家审定的适合在湖北
种植的 4 个豇豆（Vigna unguiculata）品种为试验材
料，应用细胞分裂素为调控手段，检测豇豆叶片叶
绿素含量的变化，以期提高豇豆光合能力，从而为
提高豇豆的产量提供参考。
1 材料与方法
1．1 供试材料
鄂豇豆 6 号（商品名柳翠），植株蔓生，生长势
强，分枝少，持续结荚能力强，中熟，荚绿色，长圆条
形。 鄂豇豆 2 号（商品名早翠），植株蔓生，生长势
旺，无分枝或 1 个分枝；始花节位 3～4 节，早熟，荚
浅绿色，长圆条形。 鄂豇豆 7 号（商品名矮虎），短蔓
型，植株生长势强，分枝较多，茎粗壮，节间长度中
等，早熟，适于爬地栽培；美国地豆（代号地豆），短
蔓型，植株生长势强，分枝较多，茎粗壮，节间短，中
熟。 以上品种均由湖北省豆类（蔬菜）植物工程技术
研究中心提供。
1．2 试验设计
各豇豆品种于 2014 年 8 月 22 日播种于江汉
大学湖北省豆类（蔬菜）植物工程技术研究中心基
地，按照最适宜密度种植，随机区组排列，3 次重复。
深沟高畦，畦面平整，畦宽 1．33 m，畦植 2 行，穴距
25 cm，每穴 2株，小区面积为 6．65 m2，以小区实际产
量折算成 667 m2产量。 按常规栽培进行田间管理。
1．3 供试植物生长调节剂
在现蕾期对试验材料叶面喷施由海南博士威
能农用化学有限公司研制的细胞分裂素，活性成分
为烯腺嘌呤 、 羟烯腺嘌呤 ， 总有效成分含量为
0．004％。 以喷等量清水的处理作为对照。 分别于喷
施 7、14、28、42 d 后用光谱仪和叶绿素荧光仪测定
相关参数。
1．4 项目测定
荧光动力学参数的测定：采用德国 WALZ 生产
的多通道连续监测荧光仪 Monitoring－PAM，于晴天
或少云天气 9：00左右，在观测植株群体中挑选有代
表性的 3片叶片，按照顺序进行标记，暗适应 15 min
后测定激光激发的叶绿素荧光参数， 测定 3 次，取
平均值。 测定项目有 PAR（X1）、Y（Ⅱ）（X2）、qL（X3）、
NPQ（X4）、Y（NO）（X5）、Y（NPQ）（X6）、Fo（X7）、Fm（X8）、
Fv ／ Fm（X9）依次代表暗适应下的光合有效辐射、光
化学转化能量的比例即 PSⅡ实际量子产量、光化学
淬灭系数、 非光化学猝灭系数、PSⅡ处非调节性能
量耗散的量子产量、PSⅡ处调节性能量耗散的量子
产量 Y（NPQ）、基础荧光、最大荧光和 PSⅡ原初光
能转化效率。
光谱仪参数的测定： 与叶绿素荧光测定同步，
采用美国生产的 CI－710 植物叶片光谱仪（波段范
围 400～1 000 nm）测定不同豇豆品种叶片的光谱反
射率。 在 9：00～11：00，测定时叶片平放，测定叶片朝
向一致，每次测定 3 片叶片，取平均值作为该叶片
的反射光谱参数的测量值。 测定项目有 CRI1（X10）、
CNDVI （X11）、NDVI （X12）、WBI （X13）、PRI （X14）、ARI1
（X15）、PSRI（X16），计算公式见表 1。
叶绿素含量测定：鲜叶剪碎，取 0．1 g放入 10 mL
混合提取液（乙醇∶丙酮∶水＝4．5∶4．5∶1.0）中，在黑暗环
境下浸泡提取，直至叶片完全变为白色为止，以提
取液为对照，取浸提液分别在紫外分光光度计上测
定 OD645 nm、OD663 nm。 叶绿素（a＋b）含量单位为 mg ／ g。
1．5 数据分析
以叶片叶绿素含量（Y）为试验研究的目的性状，
采用 DPS 7．05 软件进行相关与回归分析。
2 结果与分析
2．1 光谱、荧光参数与叶绿素含量相关性
试验对 PAR（X1）、Y（Ⅱ）（X2）、qL（X3）、NPQ（X4）、
Y（NO）（X5）、Y（NPQ）（X6）、Fo（X7）、Fm（X8）、Fv ／Fm（X9）、
胡志辉，等：豇豆叶喷细胞分裂素后光谱、荧光参数与叶绿素含量的相关性分析 2291
湖 北 农 业 科 学 2016 年
叶绿素含量
1.00
表 2 豇豆叶片的光谱参数和荧光参数与叶绿素含量的相关性
相关系数
PAR
Y（Ⅱ）
qL
NPQ
Y（NO）
Y（NPQ）
Fo
Fm
Fv/Fm
CRI1
CNDVI
NDVI
WBI
PRI
ARI1
PSRI
叶绿素含量
PAR
1.00
0.60
0.15
-0.82**
-0.51
-0.84**
0.62
0.99**
0.43
-0.30
0.39
-0.22
-0.23
0.09
0.33
0.18
0.00
Y（Ⅱ）
1.00
0.53
-0.60
-0.98**
-0.77*
0.37
0.61
0.22
0.03
-0.04
-0.19
0.30
0.46
0.05
0.29
-0.41
qL
-0.44
-0.57
-0.55
0.20
0.22
-0.25
0.52
-0.41
0.26
0.40
0.70*
-0.22
-0.09
-0.47
NPQ
1.00
0.52
0.95**
-0.58
-0.85**
-0.15
0.15
-0.49
-0.22
-0.08
-0.04
-0.52
0.10
0.12
Y（NO）
1.00
0.72*
-0.19
-0.52
-0.30
-0.09
0.10
0.15
-0.39
-0.47
-0.04
-0.25
0.40
Y（NPQ）
1.00
-0.53
-0.88**
-0.25
0.17
-0.35
-0.01
-0.10
-0.19
-0.40
-0.13
0.23
注：“*”表示显著性检验达到 0.05 显著水平；“**”表示显著性检验达到 0.01 极显著水平。
Fo
1.00
0.64
-0.41
-0.16
0.11
-0.23
-0.32
0.32
0.00
0.22
-0.12
Fm
1.00
0.39
-0.32
0.39
-0.23
-0.27
0.08
0.31
0.22
-0.10
Fv/Fm
1.00
-0.29
0.33
-0.17
-0.03
-0.32
0.33
0.10
0.19
CRI1
1.00
-0.74*
0.55
0.42
0.66
-0.58
-0.66
-0.28
CNDVI
-0.74*
1.00
0.12
-0.04
-0.77*
0.95**
0.03
0.46
NDVI
1.00
0.61
-0.05
0.31
-0.92**
0.18
WBI
1.00
0.27
0.27
-0.39
0.24
PRI
1.00
-0.64
0.02
-0.29
ARI1
1.00
-0.08
0.52
PSRI
1.00
-0.12
表 1 光谱参数及定义
参数缩写
CRI1
CNDVI
NDVI
WBI
PRI
ARI1
PSRI
计算公式
（1 ／W510 nm） － （1 ／W550 nm）
（W750 nm －W705 nm） ／ （W750 nm＋W705 nm）
（W800 nm －W680 nm） ／ （W800 nm ＋W680 nm）
（W900 nm ／W970 nm）
（W531 nm －W570 nm） ／ （W531 nm＋W570 nm）
（1 ／W550 nm） － （1 ／W700 nm）
（W680 nm －W500 nm） ／W750 nm
中文名称
类胡萝卜素反射指数
绿色归一化差值植被指数
归一化差值植被指数
叶片水势
光化学反射指数
花青素的光谱反射指数
类胡萝卜素与叶绿素比值，植被衰老反射率指数
CRI1 （X10）、CNDVI （X11）、NDVI （X12）、WBI （X13）、PRI
（X14）、ARI1（X15）、PSRI（X16）与叶片叶绿素含量共 17
个指标进行了相关分析，分析结果如表 2 所示。 从
表 2 可以看出， 光合有效辐射值 PAR 与 NPQ、Y
（NPQ）、Fm 差异极显著， 其中 Fm 的相关系数绝对
值最大（0．99）；其次是 Y（NPQ）和 NPQ，相关系数分
别为－0．84 和－0．82。Y（Ⅱ）与 Y（NO）差异极显著，qL
与 PRI 差异显著，呈显著负相关，其他指标间差异
都不显著 。 CRI1 与 CNDVI 差异显著 ，CNDVI 与
CRI1、PRI 差异显著，呈显著负相关，与 ARI1 差异
极显著，呈显著正相关，NDVI 与 PSR1 差异极显著，
呈显著负相关。
2．2 光谱、荧光参数与叶绿素含量的多元回归与通
径分析
为进一步明确荧光动力学参数和光谱参数对
叶绿素含量的直接和间接作用， 对 16 个自变量与
叶绿素含量进行了逐步回归分析。 具体试验以荧光
动力学参数、光谱参数 16 个指标为自变量，叶片叶
绿素含量为目标性状，进行逐步回归分析，得到回
归方程：
Y＝－36．548 4＋4．049 8X3＋25．516 0X4＋401．396 9 X6＋
0．007 3 X8＋77．001 1 X14＋396．287 8 X15，
该方程的决定系数为 0．999 9，剩余通径系数为
0．008 9。 显著性检验结果表明，回归方程的方差达
显著水平（P＝0．016 7）。 回归方程中各偏回归系数表
明，qL 每增加 1 个单位， 叶绿素含量增加 4．049 8
mg ／ g；NPQ 每增加 1 个单位 ， 叶绿素含量增加
25．516 0 mg ／ g；Y（NPQ）每增加 1 个单位，叶绿素含
量增加 401．396 9 mg ／ g；Fm 每增加 1 个单位， 叶绿
素含量增加 0．007 3 mg ／ g；PRI 每增加 1 个单位，叶
绿素含量增加 77．001 1 mg ／ g；ARI1 每增加 1 个单
位，叶绿素含量增加 396．287 8 mg ／ g。
为进一步确定各参数对叶绿素含量的影响和
作用方式，对与豇豆叶片叶绿素含量极显著相关的
6个指标进行了通径分析，结果见表 3。 从表 3可以
看出，6个显著指标对叶绿素的直接作用为：Y（NPQ）
＞ARI1＞Fm＞PRI＞qL＞NPQ。 Y（NPQ）和 ARI1 两个自
变量对目标性状具有较大的直接通径系数，分别是
2．866 7 和 2．061 9， 说明这两个自变量对叶绿素含
量的直接正向影响力较高。 而 qL和 NPQ 对叶绿素
2292
第 9 期
含量的直接通径系数均较小 ， 分别为0．608 8 和
0．128 2。 在间接通径系数中，通过 Y（NPQ）的各间接
通径系数均较大 ， 分别为－1．577 5 （qL）、2．713 4
（NPQ）、－2．525 2（Fm）、－0．541 6（PRI）、－1．149 7（ARI1）。
此外，NPQ通过 Y（NPQ）、Fm、PRI、ARI1的间接通径
系数大于其直接通径系数，说明 NPQ 对叶绿素含量
的影响主要是通过 Y（NPQ）、Fm、PRI、ARI1发生的。
PRI 通过 ARI1 的间接通径系数大于其直接通径系
数，说明 PRI对叶绿素含量的影响主要是通过 ARI1
发生的。
2．3 细胞分裂素处理后叶绿素含量的拟合
在喷施细胞分裂素 28 d 后，即盛荚期测定 4 个
品种豇豆叶片叶绿素含量，并用“2．2”中的叶绿素含
量回归方程拟合叶绿素含量的值，计算拟合相对误
差，结果见表 4。 从表 4 可以看出，叶绿素拟合的相
对误差较小，因此可以采用回归方程快速拟合豇豆
叶片叶绿素含量的值。
2．4 豇豆不同成熟度叶片的光谱值
采用 Duncan 新复极差法对豇豆矮虎不同成熟
度叶片的各个光谱指数进行显著性分析，结果见表
5。 从表 5可以看出，老叶、幼嫩叶的 CRI1与成熟叶
的 CRI1 值差异显著，老叶与幼嫩叶的 CRI1 值差异
不显著 。 3 种不同成熟度叶片的 CNDVI、WBI、
RENDVI值差异极显著。老叶与成熟叶的 NDVI、PRI
值差异显著，其他差异不显著。 3种不同成熟度叶片
的 ARI1值差异不显著。 PSRI是植被衰老反射率指
数，老叶、成熟叶、幼嫩叶的 PSRI 指数差异显著，老
叶的 PSRI指数最高，幼嫩叶的 PSRI指数最低。
3 小结与讨论
植株由营养生长进入到生殖生长时，此时体内
营养物质供需不平衡，导致营养器官产生早衰现
象。 叶绿素是植物光合作用的主要色素，含量高低
直接决定植物光合作用强度，对植物生长发育有重
要的影响 ［12］。 一般认为，叶片中的叶绿素含量较高
时，其光合速率也较高，故可以运用叶绿素含量来
评价植物的环境和营养状况。
植物的叶绿素荧光信号包含大量的光合作用信
息， 通过叶绿素荧光可以反映叶片的光合能力，可
以保护光合机构免受伤害，减少光诱导损伤。 PSⅡ
的热耗散增加，F0 降低，PSⅡ反应中心的破坏或可
逆失活时 F0增加， 可以凭借 F0的变化情况推断反
应中心的状况；F0大小与叶绿素的含量有关，Fm大
小与 QA 的氧化还原状态有关，F0和 Fm的下降可能
是花青素吸收了叶绿素荧光仪的测量光，降低了叶
绿素荧光的发射强度。 光化学淬灭系数 qL 是 PSⅡ
天线色素吸收的太阳光能用于化学电子传递的比
例，qL 低表明 PSⅡ开放反应中心的比例以及参与
CO2固定的电子减少；Y（NPQ）是光保护的重要指标，
若调节性能量耗散的量子产量 Y（NPQ）较高，表明
植物获得的光强过剩，同时表明植物仍然能够通过
调节来保护自身， 比如将过剩的光能耗散为热能。
NPQ 是 PSⅡ天线色素吸收的光能不能用于光合电
子传递而耗散掉的部分光能，对光合机构起一定的
保护作用［13］。
逆境水稻叶片中的 Fv ／ Fm 、实际量子效率
（ФPSⅡ）、qP 显著下降， 说明 PSII 反应中心受到伤
害，而耐性品种可通过热耗散耗散掉其过剩的激发
能，从而保护光合系统 ［14］。 当叶片内部叶绿素含量
低时，可能会造成光化学反射指数和光能利用率之
间关系的削弱。外源激素 CTK可以阻止叶绿体和光
合蛋白的降解，延缓叶片衰老过程，延长叶片持绿
时间，延长叶片的光合作用时间，能够提高和延长
表 3 光谱、荧光参数与叶绿素含量的通径分析
因子
qL
NPQ
Y（NPQ）
Fm
PRI
ARI1
直接
效应
0.608 8
0.419 0
2.866 7
1.913 9
1.000 3
2.061 9
NPQ
-0.186 3
0.396 6
-0.355 5
-0.017 7
-0.218 5
Y（NPQ）
-1.577 5
2.713 4
-2.525 2
-0.541 6
-1.149 7
间接效应
qL
-0.270 7
-0.335 0
0.136 1
0.430 5
-0.131 9
PRI
0.707 3
-0.042 4
-0.189 0
0.082 9
-0.641 9
ARI1
-0.446 5
-1.075 0
-0.826 9
0.646 2
-1.323 0
Fm
0.427 8
-1.623 7
-1.685 9
0.158 6
0.599 8
表 4 回归方程拟合叶绿素含量相对误差
样本
柳翠喷药
柳翠不喷药
早翠喷药
早翠不喷药
矮虎喷药
矮虎不喷药
地豆喷药
地豆不喷药
观测值//mg/g
4.734 0
1.987 0
2.752 0
3.941 0
3.537 0
2.703 0
2.702 0
2.659 0
拟合值//mg/g
4.733 2
1.993 1
2.761 1
3.945 1
3.536 2
2.693 4
2.707 1
2.645 7
拟合相对误差//%
0.02
-0.31
-0.33
-0.10
0.02
0.36
-0.19
0.50
表 5 光谱指数显著性分析
指数
CRI1
CNDVI
NDVI
WBI
PRI
ARI1
PSRI
老叶
0.043 3±0.001 6 aA
0.115 9±0.003 0 cC
0.626 0±0.003 7 bA
1.045 7±0.002 3 aA
0.157 6±0.001 7 aA
0.050 1±0.034 9 aA
0.081 8±0.000 8 aA
成熟叶
0.034 8±0.002 4 bA
0.521 3±0.022 3 aA
0.725 8±0.018 6 aA
1.036 5±0.003 2 bA
0.108 7±0.004 1 bB
0.025 6±0.002 8 aA
0.065 3±0.001 2 Bb
幼嫩叶
0.045 7±0.002 6 aA
0.362 5±0.023 1 bB
0.651 1±0.025 2 abA
1.006 2±0.000 2 cB
0.093 0±0.003 0 bB
0.023 3±0.001 9 aA
0.054 6±0.002 8 cB
注：表中同列数据后不同小写字母表示差异显著（P<0.05），不同
大写字母表示差异极显著（P<0.01）。
胡志辉，等：豇豆叶喷细胞分裂素后光谱、荧光参数与叶绿素含量的相关性分析 2293
湖 北 农 业 科 学 2016 年
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（上接第 2289页）
植株群体光合速率，从而提高植株产量 ［15］。 本试验
中，在盛荚期，除早翠外，叶面喷施细胞分裂素的柳
翠、矮虎、美国地豆 3 个豇豆品种叶绿素含量较喷
施等量清水的对照组高。 因此，在盛荚期可以通过
喷施外源细胞分裂素来增加叶绿素的含量，从而提
供充足的营养。
叶绿素能够吸收红光和蓝光，以及对绿光的反
射，使植被具有独特的光谱特征，为植物光谱指数
估算叶绿素含量提供了可能性。 对始花期大豆叶片
光合色素、叶绿素荧光参数和光谱指数进行相关分
析， 发现光合色素与 GNDVI 等的相关性和荧光参
数与 PSRI 等的相关性均达到显著或极显著水平，
表明大豆叶片叶绿素荧光特性与其光谱特征指数
之间存在着相关性［16］。Daughtry 等［17］发现 550 nm 处
玉米叶片的光谱反射率与叶绿素含量显著相关 。
PRI对活体植物的类胡萝卜素变化非常敏感， 类胡
萝卜素可表征光合作用光的利用率， 或碳吸收效
率。 本试验显示 PRI、ARI1增加时，叶绿素含量相应
增加，呈正比关系。
光照是影响花青素合成的重要因子。李运丽等［18］
认为， 叶片在强光条件下可以合成大量的花青素，
提高 Fv ／ Fm 适应强光环境，叶片在弱光条件下可以
抑制花青素的合成来维持植株的正常生长。 花青素
通过反射和吸收部分太阳光，减弱到达叶绿体的光
强，从而保护叶绿体，减轻光抑制。本试验测定的叶绿
素含量是叶绿素 a 和 b 的总量，叶绿素含量与 CRI1
（类胡萝卜）、PSRI、PRI 负相关， 而与 ARI1 花青素
正相关。 本试验对豇豆品种矮虎不同成熟度叶片的
光谱指数进行了测量，结果发现，老叶、幼嫩叶与成
熟叶的 CRI1 值差异显著，CNDVI、WBI、RENDVI 值
差异极显著，PSRI 指数差异显著，ARI1 值差异不显
著，说明叶片的衰老与光合色素的光谱指数有一定
的相关性。
逐步回归分析表明，叶片叶绿素含量是多重因
素综合作用的结果，各个因子之间互相联系、互相
影响。 进行通径分析，尽可能地考虑到所有的影响
因子，才能取得更为精确的结果。本试验最终筛选出
qL、NPQ、Y（NPQ）、Fm、PRI、ARI1共 6个显著指标来
拟合植株叶片叶绿素含量的高低。 在实际生产过程
中，可以采用一些生产措施例如施肥、喷施植物生
长调节剂来提高植株叶片叶绿素含量，从而提高光
合速率和产量，其中可以利用豇豆叶片叶绿素荧光
特性与其光谱特征的相关性，可为利用高光谱遥感
技术对豇豆光合生理生态的监测提供理论依据。
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