1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

水稻是我国乃至当今世界最重要的粮食作物之一，全世界约有35%－40%的人口以水稻为主食。我国是水稻生产大国，其播种面积约占粮食作物总面积的四分之一，而产量超过全国粮食总产量的三分之一(国家统计局，2012)。水稻生育期的信息在水稻估产、田间管理方面有着重要作用（kimball et al, 2004）。

水稻生育期较长，一般在100-150天左右，并且受周围的环境影响很大。在一定范围内，温度上升将使发育时期提前(ishii et al, 2011)。生育期的提前将增加水稻发育阶段受冻害的可能性。相应地，水稻产量将下降(shimomo, 2011)。水稻生育期的研究将帮助我们系统地了解对于全球农业变化的反应，并且为未来粮食生产提供参考。

遥感已经成为追踪季节性植被变化的有效途径(sakamoto et al, 2005)。许多研究致力于探索陆地生态系统的物候期(piao et al, 2006; soudani et al, 2008; richardson et al, 2009)。这些研究中的大部分是利用从avhrr、spot、 modis遥感获取的卫星导出数据(zhang et al, 2003; delbart et al, 2006; soudani et al, 2008；chen et al, 2011; zheng et al, 2010)。自然植被生长季节的开始和结束一般是根据叶片生长和脱落的时间判断的(nagai et al,2010)。

2. 研究的基本内容和问题

1. 研究目标：

（1）探究植被指数ndvi监测水稻主要生育期的可行性。

（2）找到监测水稻主要生育期的指标。

3. 研究的方法与方案

（1）研究方法

①实施不同品种、氮素水平、种植密度等处理的大田试验。

②运用作物栽培知识，准确识别水稻全生育期中的每个生育时期，定期详细记录水稻叶龄及生长状况，准确获取水稻冠层光谱反射率。

③基于已有的植被指数，从中筛选出适合监测水稻生育期的指数。

（2）技术路线

不同品种、不同氮素水平、不同种植密度

查苗情

记录叶龄

获取水稻各个生育时期的冠层反射率

构建植被指数

找出能够较好监测水稻生育期的指数

统计分析方法

查阅文献

（3）实验方案

（1）于2013年6月~2013年11月水稻生长季节，在南通市如皋基地实施不同水稻品种、不同氮素水平、不同种植密度的大田试验。选用粳稻品种武香粳14、籼稻品种汕优63和常优3号做为供试品种；在试验中，每个水稻品种设置3个氮素水平，分别为为施纯氮0 kg hm 2(N0) 、150 kg hm 2 (N1) 、375 kghm 2(N2)，氮肥品种为尿素(氮含量为46%)。同时还设有两个密度处理，分别为株行距30*15cm和50*15cm每个处理小区面积为 30 m²(5 m 6 m)，3次重复，完全随机排列。

（2）在水稻整个生育进程中，从每个处理中选择3株长势均匀的植株进行定期观察，详细记录其生长情况，同时利用数码相机记录水稻群体各个生育时期的长势，然后实时进行群体冠层反射率的获取。在水稻移栽前和收获后都要对土壤的反射率进行测量。

（4）可行性分析

①选题新颖

水稻生育期受环境影响很大，想要精确判断生育时期需要到田间仔细辨别，而且一块田地的植株可能长势不均匀。利用遥感技术对水稻生育期的监测是一种很新颖的方式，遥感技术拥有很大优点。

②实验设施精良

在如皋试验基地设有100亩的稻田可供试验使用，还有拥有美国ASD公司生产的FieldSpec4等高精密测试仪器，可较好地满足本研究工作的总体需要。

③科研基础坚实

指导教师曾主持过多项国家级重大项目，在作物系统模拟领域已取得显著成果。近5年发表核心期刊论文136篇（SCI/EI/ISTP收录论文近42篇），授权国家发明专利4项，国家计算机软件著作权30多项,为本项目的顺利开展奠定了坚实的基础。课题组近几年致力于利用稻麦冠层高光谱进行氮素诊断工作，并取得了优异成果。

④科研团队优秀

本人踏实勤奋，富有创新，基础知识扎实，学习成绩优秀，是一个富有朝气的科研人员，为试验的顺利完成提供了良好的专业力量保证。

4. 研究创新点

（1）水稻生育期受环境的影响很大，利用遥感技术监测水稻生育期的研究处于探索阶段。

（2）该实验涉及不同水稻品种、不同氮素水平、不同密度处理，研究内容广泛，具体较强的代表性。

5. 研究计划与进展

研究计划

本研究将于2013年6月-2014年6月完成。

（1）2013年6月~2013年10月，在如皋基地进行水稻栽培管理，并定期观察苗情、详细记录水稻生育时期和冠层光谱反射率的获取。