1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

研究意义：

水稻(oryza sativa l.)是世界上主要的三大粮食作物之一，是全球一半以上人口的主粮，其产量对世界粮食安全有着至关重要的作用^[1]。我国的水稻生产面积排名世界第二，水稻产量排名世界第一，占世界水稻生产面积的18.9%和世界稻米粮食产量的28.1%。准确、无损、快速地监测水稻的生长状况，对确保我国粮食生产能力和安全供给具有重要意义。

盐胁迫是影响国内外水稻可持续生产的主要非生物胁迫之一。水稻是盐敏感作物，其产量会随着土壤电导率的增加而显着下降^{[2, 3]}。超过20％的灌溉地正面临盐渍化问题^[4]，预计到2050年，盐渍化耕地的面积将超过可用耕地面积的50％^[5]。目前，我国很多农业用地受到了盐碱胁迫，并已严重影响我水稻生产，成为土壤盐碱化区域稳产的主要限制因素。如今靠土壤改良及水稻种子处理等措施已不能解决日益扩大的土地盐害问题。因此深入研究水稻的耐盐机制和进行耐盐种质筛选对水稻生产具有重要意义^[6]。而用日光诱导的叶绿素荧光（solar-induced chlorophyll fluorescense，sif）快速、无损、高效、准确地监测水稻在盐胁迫下的受害程度和评估耐盐表型对研究水稻耐盐机制与耐盐种质筛选具有重要的科学意义和应用价值。

研究进展：

1.盐胁迫下水稻表型特征、生理生化指标及其显微结构的变化规律

据报道，盐胁迫对作物的影响主要分为两个过程，最初的渗透胁迫会使其生长速率和蒸腾速率迅速降低^{[7, 8]}，这一过程与营养含量无关。随着时间的推移，na 和cl^-在地上部组织中积累，导致叶片的毒害和衰老，这一过程被称为离子毒害^{[7, 8]}。而这两种胁迫过程都会对水稻产量产生影响^[9]。

2. 研究的基本内容和问题

1.研究目标

本研究旨在借助日光诱导叶绿素荧光(solar-inducedchlorophyll fluorescence, sif)光谱及高光谱监测理论与方法，采用遥感手段、生理生化测试和数理统计分析方法，通过对正常和不同盐胁迫条件下的水稻sif、高光谱及生物学参数的系统测试，深入揭示水稻sif、高光谱、水分、色素、光合和叶绿素荧光动力学参数等指标的时空动态变化特征，阐明水稻 sif 光谱及高光谱对盐胁迫的响应规律和内在机理，构建解释性和可靠性兼具的水稻盐胁迫监测模型，及水稻耐盐表型的反演模型，以实现盐胁迫下快速、无损、高效、准确的监测水稻的实时生长状况，并为水稻耐盐表型高效筛选提供理论依据，进而为星-机-地多尺度立体平台的作物盐害无损监测和水稻育种耐盐表型的高效筛选提供技术途径。

2.研究内容

3. 研究的方法与方案

1.研究方法

（1）用asd耦合fluowat叶片夹的方法从叶片反射光谱中提取叶绿素荧光，探究反射光谱、荧光、光合数据和各表型指标（株高、叶色、叶长、叶宽）对盐胁迫随逐日时间的变化和响应规律；

（2）筛选单叶尺度对水稻盐胁迫敏感的光谱指标和表型指标作为盐胁迫指标，确定单叶尺度诊断水稻盐胁迫程度的最佳光谱波段范围；

4. 研究创新点

1.将日光诱导叶绿素荧光用于水稻盐胁迫早期监测研究；

2.将高光谱技术应用于水稻耐盐表型筛选。

5. 研究计划与进展

1.研究计划

本研究于2019年5月开始，2020年4月完成。

（1）2019年5月至2019年7月：完成实验方案和计划，选定品种育苗，管理水稻生长；