基于光谱特征的马尾松松材线虫病的动态监测研究开题报告

1. 研究目的与意义

松材线虫是国际上公认的重要检疫性有害生物，它能引起多种松树的松材线虫病，使感病植株迅速枯死，且传播蔓延极快，一旦发病将造成极为严重的损失。

本实验通过定点定株，对健康马尾松接种松材线虫，自接种日起，定期测量光谱数据及叶片叶绿素含量，直至病株死亡。

分析不同感病时期马尾松的光谱变化特征以及相应时期的叶绿素变化的相关关系，为马尾松不同感病阶段的光谱诊断建立量化模式，为松树松材线虫病的无损定量监测奠定基础，为建立松材线虫病害遥感监测模式提供理论依据。

2. 国内外研究现状分析

对森林病虫害遥感监测始于20 世纪30年代的航空实验观察。30 年代国外就开展了对森林虫害铁杉尺蠖落叶林进行了航摄试验观察，揭开了森林病虫害遥感监测的序幕。40 年代美国昆虫学家开始利用雷达监测迁飞性沙漠蝗虫。第二次世界大战后，红外摄影技术得以发展。20 世纪70 年代以来，随着航天遥感技术的迅猛发展，使森林病虫害的遥感监测又有了更先进的技术支持。各国竞相把航天遥感引入森林病虫害和迁飞性害虫的监测中。自1982 年搭载TM (Thematic mapper)传感器的Landsat- 4 发射以来，卫星遥感监测森林病虫害才真正进入了应用阶段。

国内对森林病虫害的遥感监测，起步较晚但发展迅速。早在1978年曾对腾冲地区0.2 万hm² 以上松叶蜂虫害进行了初步的地面监测，测定了健康林木和被害虫侵袭林木的光谱特征。国家在八五期间设立了科技攻关项目松毛虫早期灾害点遥感监测研究专题，来深入研究和探讨陆地资源卫星TM 资料监测松毛虫的可行性和技术方法，取得了满意的效果。国家林业局从1999 年开始有计划、分期分批地建设1000个国家级森林病虫害中心测报点，以便及时了解和掌握各中心测报点及其所辖区域的主要森林病虫害发生情况、发展动态，进行区域性预报，为国家和各级林业主管部门宏观决策提供依据。

3. 研究的基本内容与计划

1．研究内容:

通过定点定株，对健康马尾松接种松材线虫，自接种日起，定期测量光谱数据及叶片叶绿素含量，直至病株死亡。分析不同感病时期马尾松的光谱变化特征以及相应时期的叶绿素变化的相关关系，为马尾松不同感病阶段的光谱诊断建立量化模式。

2．研究计划

4. 研究创新点

1．监测方法的创新性

我国对森林松材线虫病害的致病机理及控制方法的研究已日趋成熟，但对病害预测预报的研究相对薄弱，这使得实时控制松材线虫病害的发生与蔓延面临着许多短期内难以克服的困难。申请者将松材线虫病的发生发育过程作为生长周期，通过提取具有实时效应的光谱特征，监测松材线虫病整个发病周期的症状特征，探索出一个具有理论上可行、实践上具有可操作性的监测方法，具有一定的创新性。

2．高光谱遥感技术应用的前沿性