全 文 ：书刘　强，柳正葳，龙婉婉，等．芒萁、玉米对酸铝胁迫生理响应的比较［Ｊ］．江苏农业科学，２０１７，４５（２）：６５－６９．
ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１７．０２．０１７
芒萁、玉米对酸铝胁迫生理响应的比较
刘　强，柳正葳，龙婉婉，胡　萃
（井冈山大学生命科学学院，江西吉安３４３００９）
　　摘要：采用水培法研究低ｐＨ值（３．５、４．５、５．５）、铝胁迫（０、５０、１００、４００μｍｏｌ／Ｌ）及其交互作用对芒萁和玉米幼苗
生长、叶片抗逆生理、根系果胶含量的影响。结果表明，当ｐＨ值由５．５下降到３．５时，芒萁各项生长、生理指标均无明
显变化，而玉米则表现为生物量明显，部分达到显著水平，叶片丙二醛（ＭＤＡ）含量、脯氨酸（Ｐｒｏ）含量、过氧化物酶
（ＰＯＤ）活性显著升高。随着铝浓度由０升高到４００μｍｏｌ／Ｌ，芒萁、玉米生物量逐渐下降，而叶片ＭＤＡ含量逐渐升高，
但在幅度上芒萁明显小于玉米，且ｐＨ值５．５的小于ｐＨ值３．５的；芒萁、玉米叶片ＰＯＤ、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性，Ｐｒｏ、
可溶性糖（ＳＳ）含量随铝处理浓度的升高均表现为先升高后下降，但在最大升高幅度方面，芒萁明显大于玉米。在无
铝条件下，芒萁根系平均果胶含量比玉米低２０．５％，且铝胁迫提高芒萁根系果胶含量明显小于玉米。综上所述，芒萁
耐酸和耐铝性强于玉米，铝对植物的毒害大于ｐＨ值，但是低ｐＨ值会加剧铝毒害效应。芒萁可通过内部解铝毒（提高
叶片ＰＯＤ、ＣＡＴ活性，Ｐｒｏ、ＳＳ含量）和外部排斥（根系细胞壁果胶含量低且铝胁迫下提高幅度小）等多种途径来增强其
对酸铝胁迫的耐性。
　　关键词：低ｐＨ值；铝胁迫；芒萁；玉米；抗逆生理；果胶
　　中图分类号：Ｑ９４５．７８；Ｓ５１３．０１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２（２０１７）０２－００６５－０４
收稿日期：２０１６－０５－０５
基金项目：国家自然科学基金（编号：３１２６０４９８）；江西省自然科学基
金（编号：２０１０ＧＱＮ０１２２）；江西省教育厅科技项目 （编号：
ＧＪＪ１２４６６）。
作者简介：刘　强（１９８０—），男，江西抚州人，博士，副教授，主要从事
植物逆境生理与分子生物学研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｑｌｉｕ２００６＠１６３．ｃｏｍ。
　　目前，酸性土壤约占世界可耕土壤的５０％，遍及我国南
方１５个省（区）［１］。当ｐＨ值＜５．５时，原固定于晶格中的铝
可逐渐解离，以 Ａｌ３＋等形态释放到溶液中，危害植物生长。
铝毒已成为公认的影响酸性土壤中作物生长的主要限制因素
之一［２］。由于土壤ｐＨ值的变化会显著影响铝的存在形态［３］
及铝浓度［４］，因此关于 ｐＨ值与铝毒交互作用对作物生产的
影响正日益受到关注。
关于酸铝胁迫对植物毒害及耐性机制的研究主要集中在
玉米［５］、荞麦［６－７］等农作物中开展，而对野生植物的研究较
少。野生植物与农作物相比，没有经过栽培驯化，可能保留了
更多耐性基因，这为更好地阐明植物多重耐铝机制提供了良
好的研究材料。
芒萁（ＤｉｃｒａｎｏｐｔｅｒｉｓｄｉｃｈｏｔｏｍａＢｅｒｎｈ．）为野生草本蕨类植
物，常大片生长于强酸性红壤丘陵或马尾松林下，被称为酸性
土壤指示植物。以往对芒萁的研究侧重于其生物量分布［８］、
叶斑病病原菌分离鉴定［９］、叶片光合荧光特性［１０］等方面，而
对于芒萁能广泛分布生长于强酸性铝毒土壤上的耐性机制却
未见报道。为此，本试验以酸性土壤指示植物芒萁和农作物
玉米（ＺｅａｍａｙｓＬ．）为材料，比较它们在不同ｐＨ值、不同铝浓
度胁迫下叶片抗逆生理指标及根系果胶含量的变化，旨在通
过将植物内部解铝毒、外部排斥机制结合起来，为揭示芒萁的
强耐酸铝机制提供一定的科学依据。
１　材料与方法
１．１　材料与试剂
试验材料为芒萁、玉米，其中芒萁采自井冈山大学校园酸
性红壤，玉米品种为金甜 ３号。供试铝试剂为氯化铝
（ＡｌＣｌ３·６Ｈ２Ｏ），分析纯。
１．２　试验方法
将野外采摘的大小较一致的芒萁幼苗和发芽４ｄ的玉米
幼苗移栽到装有１Ｌ通气的１／５Ｈｏａｇｌａｎｄ（ｐＨ值４．５）营养液
的塑料盆钵中恢复生长１周后，进行不同ｐＨ值、不同铝浓度
处理试验。铝处理浓度分别为０、５０、１００、４００μｍｏｌ／Ｌ，每个浓
度设定３个ｐＨ值，分别为３．５、４．５、５．５，共１２个处理，每个
处理３次重复；植物营养用１／５Ｈｏａｇｌａｎｄ营养液供应，所有处
理液ｐＨ值均用１ｍｏｌ／ＬＨＣｌ或 ＮａＯＨ调节。试验在井冈山
大学生命科学学院实验园内进行，营养液和所有处理液每３ｄ
更换１次，早晚各通气２ｈ。不同ｐＨ值、铝浓度处理１５ｄ后，
从上往下取植株第 ２、３张完全展开叶，测定叶片丙二醛
（ＭＤＡ）、脯氨酸（Ｐｒｏ）、可溶性糖（ＳＳ）含量，以及过氧化物酶
（ＰＯＤ）、过氧化氢酶（ＣＡＴ）活性，取根系测定果胶含量，并测
定植株鲜质量。
１．３　测定方法
采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛含量，酸性茚三酮法测
定脯氨酸含量，蒽酮比色法测定可溶性糖含量［１１］。采用愈创
木酚法测定过氧化物酶活性，紫外吸收法测定过氧化氢酶活
性［１２］。根系细胞壁的提取和果胶组分的分离按照 Ｚｈｏｎｇ等
的方法［１３］进行，果胶糖醛酸含量按照 Ｔａｙｌｏｒ等的方法［１４］
测定。
１．４　数据分析
数据采用ＳＰＳＳ软件利用最小显著差数法（ＬＳＤ法）进行
—５６—江苏农业科学　２０１７年第４５卷第２期
网络出版时间：2017-02-16 16:13:22
网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1214.S.20170216.1613.206.html
差异显著性（α＝０．０５）分析，采用ＳｉｇｍａＰｌｏｔ软件绘图。
２　结果与分析
２．１　低ｐＨ值和铝胁迫对芒萁、玉米生物量的影响
从图１可以看出，未加铝处理时，随着 ｐＨ值由５．５下降
到３．５，芒萁生物量逐渐升高但差异不显著，而玉米则表现为
ｐＨ值３．５处理显著低于ｐＨ值４．５、５．５处理，表明芒萁耐酸
性强于玉米。芒萁生物量在ｐＨ值４．５、５．５条件下随铝浓度
升高表现为先升高后下降，在 ｐＨ值为３．５时则表现为逐渐
下降，而玉米生物量在所有 ｐＨ值条件下均表现为随铝浓度
升高而明显下降。当铝处理浓度为４００μｍｏｌ／Ｌ时，与无铝对
照相比，芒萁生物量在 ｐＨ值为 ５．５、４．５、３．５时分别下降
１７４％、２６．１％、３２．１％，而玉米生物量分别下降 ２１．７％、
３１７％、５２．２％（图１）。这些结果表明，铝对植物毒害的影响
明显大于低ｐＨ值的影响，低 ｐＨ值、铝２个因素间存在较明
显的交互作用。
２．２　低ｐＨ值和铝胁迫对芒萁、玉米叶片丙二醛含量的影响
丙二醛含量通常可用来表征植物细胞膜过氧化程度，由
图２可见，未加铝处理时，芒萁叶片丙二醛含量随 ｐＨ值下降
无显著变化，而玉米则表现为ｐＨ值３．５处理显著高于ｐＨ值
４．５、５．５处理。加入铝后，芒萁、玉米叶片 ＭＤＡ含量均随着
铝处理浓度的升高而升高，当铝处理浓度为４００μｍｏｌ／Ｌ时，
与无铝对照相比，芒萁ＭＤＡ含量在ｐＨ值为５．５、４．５、３．５时
分别提高１８．２％、２４．４％、３４．３％，玉米则分别提高３３．０％、
４６．２％、７１．１％（图 ２）。结果表明，高浓度铝处理已导致芒
萁、玉米细胞发生膜脂过氧化作用，且低 ｐＨ值加剧了铝毒效
应，但芒萁细胞膜伤害程度明显低于玉米。
２．３　低ｐＨ值和铝胁迫对芒萁和玉米叶片过氧化物酶、过氧
化氢酶活性的影响
过氧化物酶和过氧化氢酶是植物细胞内非常重要的２种
抗氧化酶，它们可通过协同作用有效清除Ｏ－２·、Ｈ２Ｏ２等活性
氧，从而维持细胞内正常代谢活动［１５］。从表１可见，未加铝
处理时，随着ｐＨ值由５．５下降到３．５，芒萁叶片ＰＯＤ、ＣＡＴ活
性变化较小，而低 ｐＨ值（３．５）显著提高了玉米叶片 ＰＯＤ活
性，但对 ＣＡＴ活性影响较小。加入铝后，芒萁、玉米叶片
ＰＯＤ、ＣＡＴ活性随着铝处理浓度的升高均表现为先升高后下
降，其中芒萁的酶活性在５０或１００μｍｏｌ／Ｌ铝处理浓度时达
到最大值，而玉米的酶活性在５０μｍｏｌ／Ｌ铝浓度时达到最大
值。当铝处理浓度进一步提高到４００μｍｏｌ／Ｌ时，芒萁、玉米
叶片ＰＯＤ、ＣＡＴ活性与无铝对照相比均显著下降，尤以玉米
下降幅度更为明显（表１）。
２．４　低ｐＨ值和铝胁迫对芒萁、玉米叶片脯氨酸、可溶性糖
含量的影响
脯氨酸、可溶性糖等渗透性调节物质含量的增加，是植物
对逆境胁迫的一种适应性反应。由表２可见，未加铝处理时，
—６６— 江苏农业科学　２０１７年第４５卷第２期
表１　ｐＨ值和ＡｌＣｌ３浓度对芒萁、玉米叶片过氧化物酶、过氧化氢酶活性的影响
ｐＨ值
ＡｌＣｌ３浓度
（μｍｏｌ／Ｌ）
过氧化物酶［Ｕ／（ｍｉｎ·ｍｇ）］ 过氧化氢酶［Ｕ／（ｍｉｎ·ｍｇ）］
芒萁 玉米 芒萁 玉米
３．５ ０ ７４．５±８．１３ｃ ７０．５±６．３３ｂ １５．７±１．８２ｂｃ １５．８±１．０８ｂｃ
５０ ９１．７±７．５４ａ ８３．７±７．２４ａ １８．２±１．５３ａ １８．２±１．２２ａ
１００ ６９．９±６．１２ｃ ５３．９±３．１９ｄ １４．４±０．９２ｃ １１．４±０．５１ｄ
４００ ５５．４±４．３８ｅ ３９．６±３．３２ｆ １１．４±１．２１ｅ ８．１３±０．３７ｅ
４．５ ０ ７１．２±５．７７ｃ ６２．３±５．９１ｃ １５．３±１．１９ｂｃ １６．４±１．３４ｂ
５０ ８５．０±６．３６ｂ ７７．３±６．８２ａｂ １７．５±１．７５ａｂ １９．４±１．７８ａ
１００ ８９．３±７．１３ａｂ ７０．９±６．３５ｂ １８．４±１．６１ａ １８．３±１．１６ａ
４００ ５９．３±４．９５ｄｅ ４４．５±３．４２ｅｆ １２．４±０．８８ｄ １１．４±１．２７ｄ
５．５ ０ ７３．６±６．４６ｃ ６３．９±４．４９ｃ １４．８±１．２１ｃ １５．９±０．９４ｂｃ
５０ ８５．２±５．５３ｂ ７８．１±６．２７ａｂ １６．７±１．４５ｂ １８．６±１．５８ａ
１００ ９６．７±９．２７ａ ７２．５±４．５９ｂ １９．０±１．７６ａ １４．５±１．１５ｃ
４００ ６４．５±３．７８ｄ ４８．４±２．９１ｅ １２．７±０．７２ｄ １１．３±０．８２ｄ
　　注：同列数据后不同小写字母表示差异显著（Ｐ＜０．０５）。表２同。
ｐＨ值对芒萁Ｐｒｏ、ＳＳ含量影响均较小，而低 ｐＨ值（３．５）显著
提高了玉米 Ｐｒｏ含量，但对 ＳＳ含量影响较小。加入铝后，芒
萁和玉米Ｐｒｏ、ＳＳ含量随着铝处理浓度的升高均表现为先升
高后下降，且都在 １００μｍｏｌ／Ｌ铝处理浓度时达到最大值。
１００μｍｏｌ／Ｌ铝处理浓度时，与无铝对照相比，芒萁Ｐｒｏ含量在
ｐＨ值为５．５、４．５、３．５时分别提高６３．８％、５４．３％、４５．２％，玉
米分别提高３７．６％、３１．０％、２５．９％，而芒萁 ＳＳ含量分别提
高７４．９％、５６．０％、４２．１％，玉米分别提高 ４０．６％、３３．４％、
３１．２％（表２）。
表２　ｐＨ值和ＡｌＣｌ３对芒萁、玉米叶片脯氨酸、可溶性糖含量的影响
ｐＨ值
ＡｌＣｌ３浓度
（μｍｏｌ／Ｌ）
脯氨酸含量（μｇ／ｇ） 可溶性糖含量（μｇ／ｇ）
芒萁 玉米 芒萁 玉米
３．５ ０ ９３．１±８．２４ｄ １３１．２±１２．２ｂ ６９４．２±５０．１ｅ ８７９．５±６６．２ｃ
５０ １１１．３±９．６５ｃ １５４．５±１３．７ａ ８９９．４±７６．５ｃ １０８５．３±８７．５ａｂ
１００ １３５．２±１２．３ａ １６５．２±１９．６ａ ９８６．６±８６．２ｂ １１５３．６±９６．７ａ
４００ １１９．５±９．６９ｂｃ １０５．１±１１．７ｄ ８０６．１±４９．４ｄ ７４８．２±４９．４ｄ
４．５ ０ ９１．８±７．５６ｄ １１３．２±９．３３ｃ ６８９．４±５５．３ｅ ８７６．７±６４．３ｃ
５０ １１７．１±１２．１ｂｃ １２９．５±１０．２ｂ ８８７．８±７１．３ｃ １０３４．３±８３．９ｂ
１００ １４１．７±１４．３ａ １４８．３±１３．３ａｂ １０７５．２±９７．９ｂ １１６９．４±１０４．２ａ
４００ １２３．１±９．９５ｂ １００．６±８．４１ｄ ８４９．５±６４．６ｃｄ ７８６．５±６５．４ｄ
５．５ ０ ８９．２±６．６４ｄ １１７．１±９．９２ｃ ６７２．６±５６．８ｅ ８６５．２±５４．８ｃ
５０ １１５．３±１２．８ｂｃ １３９．２±１２．２ｂ ８７８．４±５１．４ｃ １００８．５±１０５．９ｂ
１００ １４６．１±１１．６ａ １６１．１±１４．１ａ １１７６．３±９７．３ａ １２１６．１±１２６．４ａ
４００ １２５．６±９．５８ｂ １０２．３±１０．７ｄ ８５５．７±６５．４ｃｄ １０１５．９±９７．７ｂ
２．５　低ｐＨ值和铝胁迫对芒萁、玉米根系果胶含量的影响
细胞壁果胶组分是铝积累的主要部位，结合在细胞壁上
的铝不仅会影响细胞壁的化学组分，而且对细胞壁的结构、功
能会产生显著影响，从而导致根细胞伸长的抑制［１６］。由图３
可以看出，未加铝处理时，３种 ｐＨ值（３．５、４．５、５．５）条件下
芒萁 根 系 平 均 果 胶 含 量 为 １２．４μｇ／ｍｇ，而 玉 米 为
１５．６μｇ／ｍｇ，且ｐＨ值对芒萁、玉米根系果胶含量影响均较
小。加入铝后，芒萁、玉米根系果胶含量均随着铝处理浓度的
升高而升高，当铝处理浓度为４００μｍｏｌ／Ｌ时，与无铝对照相
比，芒萁根系果胶含量在 ｐＨ值５．５、４．５、３．５处理下分别提
高１１．５％、１２．１％、１２．６％，玉米则分别提高１５．８％、２０．３％、
２７．６％（图３）。
３　结论与讨论
虽然铝对植物是一种毒性元素，但通常只有超过一定浓
度才会产生毒害，且其毒害程度与溶液 ｐＨ值相关［４］。本研
究发现，低ｐＨ值（３．５）在一定程度上促进了芒萁生长，但明
显抑制了玉米生长，而单一铝浓度处理对芒萁生物量的不利
影响远小于玉米，表明芒萁的耐酸性、耐铝性均高于玉米。就
ｐＨ值和铝毒害的交互作用而言，低 ｐＨ值 （３．５）和
４００μｍｏｌ／Ｌ铝共同处理时，对芒萁、玉米植株生物量的影响
远大于单一ｐＨ值和铝处理，铝处理浓度越高，植株生物量尤
其是玉米受抑制越严重，可见低ｐＨ值加剧了铝毒害的发生，
这在玉米［５］、荞麦［６］等酸铝胁迫研究中也观察到类似的
结果。
丙二醛是活性氧自由基攻击膜脂过氧化作用的主要降解
产物，其含量的升高也在以往铝毒胁迫研究中被大量报
道［６，１７］。在本试验中，未加铝时低ｐＨ值（３．５）显著提高了玉
米ＭＤＡ含量但对芒萁无影响，同一铝处理浓度下玉米 ＭＤＡ
含量的升幅远大于芒萁，表明酸铝胁迫对玉米的氧化损伤程
度明显大于芒萁，这可能与酸铝胁迫下玉米体内活性氧自由
基产生的速率高于芒萁有关。
—７６—江苏农业科学　２０１７年第４５卷第２期
　　通常认为，植物体内保护酶系统（如超氧化物歧化酶、
ＰＯＤ、ＣＡＴ）和非保护酶系统的同步调控是细胞内活性氧自由
基清除的重要机制，有利于维持细胞膜结构稳定性［１８］。在本
研究中，芒萁、玉米叶片 ＰＯＤ、ＣＡＴ活性在中低浓度铝（５０～
１００μｍｏｌ／Ｌ）处理下升高且升幅芒萁大于玉米，而在高浓度铝
（４００μｍｏｌ／Ｌ）处理下显著下降，表明中低浓度铝胁迫条件下
芒萁清除活性氧自由基的能力强于玉米，而高浓度铝则造成
植物抗氧化酶系统破坏，导致细胞内 ＭＤＡ大量积累，尤以玉
米所受影响更大，这种变化趋势与在荞麦［６］和蓼科植物［１９］酸
铝胁迫研究中取得的结果一致。同时，在逆境胁迫下，植物细
胞能主动积累游离脯氨酸、可溶性糖等有机渗透物质来调节
细胞渗透势，保护植物组织内各种酶类及细胞膜结构的正常
功能［２０］。本研究发现，芒萁、玉米脯氨酸和可溶性糖含量随
着铝处理浓度的升高表现为先升高后下降，至１００μｍｏｌ／Ｌ铝
浓度时升幅最大且芒萁高于玉米，而至４００μｍｏｌ／Ｌ铝浓度时
芒萁较无铝处理显著升高而玉米则显著下降，表明芒萁可通
过维持较高脯氨酸、可溶性糖含量来提高对中高铝浓度胁迫
的适应性，而玉米在高浓度铝胁迫下脯氨酸、可溶性糖合成受
到影响，保护机制不能正常启动。
根系伸长受抑是铝胁迫下最敏感的典型症状［１］。目前
研究认为，铝对细胞伸长的抑制是导致根伸长早期抑制的主
要原因，而细胞的伸长与细胞壁组分和伸展性密切相关［２１］。
研究表明，果胶是细胞壁中铝积累的主要位点，其含量高低与
植物铝毒害显著相关。如采用 ＮａＣｌ预处理增加玉米悬浮细
胞果胶含量后，也相应提高了细胞铝含量及对铝毒的敏感
性［２２］。在本研究中发现，无铝处理时玉米根系果胶含量比芒
萁高２５．８％，且铝胁迫提高玉米根系果胶含量的幅度大于芒
萁，导致玉米根系细胞壁铝吸附位点显著增加，从而表现为玉
米较芒萁对铝胁迫更为敏感。
综上，芒萁的耐酸性和耐铝性均明显强于玉米，铝对植物
的影响远大于ｐＨ值，但低ｐＨ值会加剧铝毒害效应。相对于
玉米而言，芒萁在中低浓度（５０、１００μｍｏｌ／Ｌ）铝胁迫下可同
时通过内部解铝毒（提高叶片 ＰＯＤ、ＣＡＴ活性，脯氨酸、可溶
性糖含量）和外部排斥（根系细胞壁果胶含量低且铝胁迫下
提高幅度小）２种机制来增强其对酸铝胁迫的耐性。
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ｄｏｉ：１０．１５８８９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１３０２．２０１７．０２．０１８
拔节期夏玉米洪涝胁迫下叶绿素含量
和高光谱特征变化
陈　振１，２，隋学艳２，梁守真２，王　猛２，颜丙囤１，２
（１．中国矿业大学，江苏徐州２２１１１６；２．山东省农业可持续发展研究所，山东济南 ２５００００）
　　摘要：基于农作物遥感原理，通过模拟试验的方式，获取洪涝胁迫下夏玉米高光谱特征变化情况，结合玉米叶绿素
含量变化特征，为玉米洪涝灾害识别及区分洪涝胁迫程度的遥感监测提供先验知识。结果发现，洪涝胁迫下拔节期夏
玉米叶绿素含量呈下降趋势，淹水时间越长，下降幅度越大；光谱反射率在可见光部分随淹水时间增加而上升，在近红
外部分随淹水时间增加而下降。红边处一阶微分（Ｄｒｅ）、绿峰处反射率（ρｇ）、反射率面积ＳＧρ（绿）等多种光谱参数可
以指示玉米洪涝灾害的发生程度，可以作为玉米洪涝灾害监测与评估的重要参数。
　　关键词：洪涝胁迫；夏玉米；叶绿素；光谱特征；遥感监测
　　中图分类号：Ｐ２３７；Ｓ５１３．０１　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００２－１３０２（２０１７）０２－００６９－０４
收稿日期：２０１５－１１－２６
基金项目：山东省农业重大应用技术创新课题；农业农村资源等监测
统计经费（农业遥感监测与评价）项目（编号：）；山东省信息化（电
子政务）专项。
作者简介：陈　振（１９８８—），男，山东潍坊人，硕士研究生，主要从事
农业遥感及应用研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｃｈｅｎｚｈｅｎ０６０８＠１２６．ｃｏｍ。
通信作者：隋学艳，硕士，助理研究员，主要从事农业遥感研究。
Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｄｎｋｙｓｘｙ＠１６３．ｃｏｍ。
　　玉米是世界总产量最高的粮食作物，其产量与粮食安全
休戚相关。２０１３年我国玉米种植面积３６３１．８万 ｈｍ２，总产
２１８０亿ｋｇ，占粮食总产的３６．３％［１］。近年来由于玉米用途
广、生产机械化程度高，其在粮食作物总种植面积和产量的占
比逐年增加，玉米对我国粮食产业影响较大［２］。农作物种
植，除了种子质量、栽培管理外，灾害是影响产量的重要决定
因素［３］。我国幅员辽阔，自然条件复杂，洪涝灾害发生频繁，
己成为我国社会经济持续发展中重要的制约因素之一。据不
完全统计，每年大约０．０７３亿ｈｍ２农田遭受洪涝灾害，每年经
济损失在１００亿元左右，约占国民生产总值的１％ ～２％［４］。
夏玉米生长雨热同季，近几年由于气候多变，以及农户耕地整
理时对排水系统的破坏，导致玉米涝灾的普遍发生。
玉米洪涝灾害发生后，需要农业生产管理部门作出及时
的响应，确定受灾位置、面积以及受灾程度，据此作出救灾减
灾方案，指导农户将损失降至最低。目前，多数地区还是依靠
传统的人工调查，由于灾害发生后田间无法进入，受时间和人
力的影响，只能筛选部分代表性的地块，并以此作出估算进行
受灾情况上报。传统方法费时费力效果较差。遥感技术作为
信息获取的重要方法，已经广泛地应用于农业生产中，例如农
业资源调查、农作物长势监测、品质预测、估产、灾害监测等
方面［５－６］。
目前，国内外未见利用遥感技术进行夏玉米洪涝灾害监
测与评估的研究报道。随着高光谱、高空间分辨率传感器的
应用，通过分析作物遭受洪涝灾害前后光谱反射率差异，可以
实现洪涝灾害的定量监测。本研究通过模拟试验实测夏玉米
在拔节期受洪涝灾害后高光谱曲线特征及叶绿素等生理生态
参数，为遥感监测洪涝灾害提供先验知识。
１　材料和方法
１．１　试验材料
试验于２０１５年夏玉米拔节期进行，试验地点位于山东省
济阳县太平镇姜家村（１１６°１９′６０２″Ｅ、３９°５７′８２２″Ｎ），试验田
中等肥力，夏玉米南北向种植，长势良好，灌溉条件便利。
１．２　试验设计
洪涝处理设６个水平，分６个试验小区，对照组ＣＫ正常
生长（不处理）、洪涝处理组水淹１、３、５、７、９ｄ，持续灌水，保
证水没过玉米根部。各处理水平依次标记为 ＣＫ、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、
Ｔ４、Ｔ５，水淹程度依次加重。７月３０日洪涝处理，７月３１日、８
月２日、８月４日、８月６日、８月８日、８月１０日和８月１２日
测量光谱数据和叶绿素含量等参数。
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