How do the Physiological and Spectral Behaviors of Eucalyptus Seedlings Respond to Different Water Restriction Conditions?

方法

控制实验结合光合参数测量与高光谱反射率拐点差（RID）分析。

发现

水分限制下幼苗维持碳同化并提高水分利用效率，NIR和SWIR光谱可指示水分状态。

机会点

可探索将RID等光谱指数用于林木苗圃水分胁迫的早期无损诊断与灌溉决策。

高光谱传感器遥感数据的应用相较于其他植物表型研究方法具有显著优势。该技术能够实现无损、大规模的数据采集，不仅适用于基础研究，也可应用于植物育种。本研究的目标为：(I) 评估不同灌溉量和灌溉频率下桉树幼苗的生理表现（光合速率、蒸腾速率、气孔导度和瞬时水分利用效率）；(II) 利用反射率拐点差值（Reflectance Inflection Difference, RID）评估光谱表现；(III) 将生理表现与光谱表现同灌溉量和灌溉频率进行联合关联分析。试验于2023年在巴西南马托格罗索联邦大学（UFMS）可控环境条件下进行。试验设计为裂区排列，每次灌溉固定水量为2升（V2）和4升（V4），灌溉频率分别为1、2、4和8天（分别为IF1、IF2、IF4和IF8），每处理4次重复。灌溉期结束后，进行生理、光谱和叶片色素评估。在V2处理下，尽管气孔导度（Gs）和蒸腾速率（E）显著下降，植株仍维持稳定的碳同化速率（A），表明其具有早期适应性恢复能力和较高的水分利用效率（WUE）。这证实了充足的水分供应对于最大化作物初期生理表现至关重要。相反，在水分供应较低的条件下，幼苗表现出更高的水分利用效率，表明其启动了以较少水分损失维持碳同化的适应性机制。光谱响应对施加的水分条件具有敏感性，尤其在近红外（NIR）和短波红外（SWIR）区域，这些区域的光谱变化始终与植物组织含水量及水分限制程度相关。研究结果表明，合理的水分管理对桉树幼苗的初期生理表现至关重要，并凸显了光谱传感作为监测森林苗圃水分状况实用工具的潜力。