本研究通过对返青期和拔节期的冬小麦进行人工模拟低温胁迫试验,对冬小麦叶片生理生化指标及叶片原始光谱特征进行分析。选取通过差异显著性检验的理化参数,分别建立叶片理化参数与叶片原始光谱反射率、叶片光谱反射率一阶微分值和植被指数之间的相关关系。选取决定系数最大的特征参数构建基于高光谱的理化参数的估算模型,并利用实测数据对模型进行验证。本研究结果为利用高光谱便捷及时的监测冬小麦冻害灾害提供了基础资料支撑。所得结论如下:(1)拔节期冬小麦受到低温胁迫后,叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量、SPAD值和光合速率均通过了差异显著性检验,因此选取以上指标作为研究冬小麦低温胁迫的理化参数。不同肥力和密度条件下的冬小麦进行相同程度的低温胁迫后,相较于对照组,低肥条件下冬小麦的叶片总叶绿素含量均下降。中肥条件下冬小麦的叶片总叶绿素含量既有上升也有下降,高肥条件下冬小麦的叶片总叶绿素含量均上升。常规种植条件下冬小麦进行不同程度低温胁迫后,相较于对照组,低温胁迫2h后叶片总叶绿素含量下降了 10%,低温胁迫4h后叶片总叶绿素含量下降了 26.2%,低温胁迫6h后叶片总叶绿素含量下降了 14.0%,低温胁迫8h后叶片总叶绿素含量下降了 5.6%。返青期的冬小麦受到8h低温胁迫后0h其叶片SPAD值上升了 16.4%。拔节期的冬小麦受到6h低温胁迫后0h其叶片SPAD值上升了 7.2%,受到8h低温胁迫结束Oh后其叶片SPAD值下降了 29.2%。不同肥力和密度条件下的冬小麦受到相同程度的低温胁迫后其叶片MDA含量既有下降也有上升,常规种植条件下的冬小麦受到低温胁迫后其叶片MDA含量均呈现下降趋势。(2)分析返青期低温胁迫下冬小麦叶片原始光谱反射率可以发现,在800nm～1300nm处不仅可以有效区分返青期冬小麦是否受到低温胁迫灾害,也可以区分返青期冬小麦受到低温胁迫后的不同恢复时间。在返青期,蓝边幅值和面积差异分别为0.0009和0.0199,在拔节期,蓝边幅值和面积差异分别为0.002和0.0377。在“三边”参数中,蓝边和黄边的幅值与面积都对不同程度低温胁迫较敏感,蓝边参数是对低温胁迫最为敏感的参数。(3)将通过差异显著性检验的理化参数分别与叶片原始光谱反射率、光谱反射率一阶微分值、构建的比值植被指数和差值植被指数建立相关关系,选取决定系数最大且通过显著性检验的参数构建基于高光谱的理化参数含量估算模型。随机选取实测数据对估算模型进行验证,选取均方根误差和平均相对误差最小的估算模型作为最优估算模型,构建的基于高光谱的冬小麦叶片SPAD值最终估算模型为CSPAD=273.9XRVI[735,803]-257.47。本研究选取低温胁迫后冬小麦叶片的敏感理化参数与高光谱建立该理化参数的估算模型,通过估算模型的建立,为高光谱监测冻害灾害提供更丰富的基础实验性资料。