最新发表:遥感视角下冬小麦对春季霜冻的响应——灾害评估及影响因子

发布日期:2020-09-04 20:09
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倒春寒研究
        每年3-4月份,我国冬小麦正处于对低温敏感的返青和拔节期,此时若发生霜冻灾害,会使小麦叶片受冻,造成穗部空壳,从而导致减产,给农业生产带来非常不利的影响。当前对冬小麦霜冻灾害的研究主要集中在栽培实验和作物模型模拟,但它们都难以反应出冬小麦在真实生长环境下受到霜冻灾害时的影响,并且难以在大尺度上应用。
        针对此问题,本研究根据冬小麦植被指数对霜冻事件的响应特征,提出了基于植被指数时间序列的春季霜冻灾害指数(Spring Frost Damage Index, SFDI),并将其应用于2018年4月3-7日发生在我国的一次大规模霜冻事件的灾害评估中。研究发现,在本次霜冻事件中,河南、河北及山东三省交界处,特别是山东省西部,冬小麦受灾最为严重,并且与新闻报道结果之间有很好的一致性。通过与产量数据进行对比,进一步验证了新提出的SFDI指数在快速监测冬小麦霜冻灾害时的有效性。
        此外,本研究还基于气象数据和遥感数据提取了多个可能影响小麦受灾程度的环境因子和冬小麦生长状态因子,并利用多元线性回归和地理加权回归模型探究它们与冬小麦受灾程度之间的关系。研究发现,霜冻对冬小麦的危害程度不仅与灾害发生的强度有关,还与冬小麦自身的生长状态以及土壤的水分条件密切相关。控制冬小麦返青后的生长速度和在霜冻期间保障良好的水分条件可大大降低冬小麦受灾程度。
本研究可在大尺度上实现冬小麦霜冻灾害的快速监测和评估,并为改善栽培措施、田间管理和降低冬小麦受灾程度提供科学依据。该成果已发表在最新一期的ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing上。


Wang, S., Chen, J., Rao, Y., Liu, L., Wang, W., & Dong, Q. (2020). Response of winter wheat to spring frost from a remote sensing perspective: Damage estimation and influential factors. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 168, 221-235.
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