水稻光谱反射率与稻飞虱引起的水稻产量损失率间的关系开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻原产亚洲热带，在中国广为栽种后，逐渐传播到世界各地。属于直接经济作物。还是世界上三分之一人类的主食。我国水稻主产区主要是东北地区、长江流域、珠江流域。我国水稻年播种面积约占世界水稻播种面积的20%，稻谷年均总产约占世界稻谷总产的35.26%，居世界第一位[1](程遐年等，2003)。在水稻生长的整个时期，常遭受各种病、虫、草等有害生物的为害，且每年所引起的损失都相当惊人。据统计，在防治不当的条件下，稻田虫害可引起15%-25%的损失[2](程家安，1996)，其中褐飞虱是主要的水稻害虫之一。

农作物病虫害是农业生产上的重要生物灾害，是制约高产、优质、高效益农业持续发展的主导因素之一。据联合国粮农组织估计，世界粮食生产因病虫害常年损失24%；棉花因病虫害常年损失28%。中国是农业大国，每年因病虫害造成的损失与上述统计大致相当。为了有效地防治病虫害，首先必须及时、准确掌握病虫的发生发展情况。在人类历史的很长时间内，受当时生产条件和科技水平的限制，人们只能在实地用目测手查的方法观察有无病虫害发生及其危害程度，或用捕捉虫蛾等办法判断病虫害爆发的可能性。这些传统的监测方法费时费力不说，其获取信息的滞后性还严重影响病虫预报准确率。为了提高病虫害监测的精度和水平，采用高科技手段，特别是遥感监测已成为病虫害监测的重要研究方向。

纵观国内外研究现状，高光谱遥感以其独特的高分辨率、信息丰富等优势，使其在农作物病虫害监测中有着广阔的应用前景。利用高光谱遥感获取受害作物的光谱信息，研究分析原始光谱数据、植被指数、导数光谱及红边参数等的变化规律，确定农作物病虫害监测的敏感波段和敏感时期，建立合适的监测模型，这些都是当前高光谱遥感技术用于农作物病虫害监测的研究热点。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

明确稻飞虱为害水稻后会引起的水稻产量的降低量及高光谱反射率与产量损失间的关系。

2.研究内容

3. 研究的方法与方案

（1）实验设计：

实验在南农牌楼实验田，供试的水稻品种是苏香粳7号设置用直径40cm的桶种植水稻，共种植水稻35桶，每桶种植水稻3丛，每丛4株。水稻完全用纱网罩住。水稻孕穗期接虫，虫龄为刚羽化成虫。设置虫量梯度为：每箱接种褐飞虱雌雄虫：0,2,4,6,8,10,12对,每个梯度设置5个重复，共35桶。

每5至7天选择晴朗无风天气测量水稻的光谱反射率。

4. 研究创新点

高光谱遥感在表征作物受害水平上已有一些研究，但是有关褐飞虱为害水稻后所引起的水稻产量损失是否可用高光谱反射率来表征，这还没有研究报道。因此该研究有一定的创新性。

5. 研究计划与进展

2014.3-2014.7温室种植水稻，水稻生长至分蘖期接虫，每5-7天调查虫量，测定冠层光谱。直至水稻成熟或死亡（死亡植株不能超过总株数的1/10，虫口密度超过防治指标后要按田间方法进行防治）。

2014.6-2014.10大田种植水稻，待生长至孕穗期接虫，每5-7天调查虫量，测定冠层光谱，直至水稻成熟或者死亡。收获成熟水稻并测定产量。

2014.10-2015.3分析处理实验数据，利用方差分析、回归分析、判别分析及定序模型等常规方法找到高相关性波段分析产量，虫量与敏感波段的关系。