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水是生物体的重要组成部分,水分是控制植物光合作用和生物量的主要因素之一,因此在植物生命活动中有着不可取代的重要作用。干旱是全球主要自然灾害之一,干旱对柑桔产量和品质造成的损失及影响在所有非生物胁迫中占极重要地位。在柑桔树受到干旱胁迫以前,如何实时、无损地对柑桔植株水分状况和干旱逆境做出判断,对于防旱减灾既有重要的理论价值,又具有重要的生产指导意义和应用前景。国内外有关作物干旱胁迫诊断技术的研究近年发展较快。光谱法监测评估作物水分状况的相关研究已经涉及小麦、水稻、棉花、葡萄等作物,但涉及柑桔及其主栽品种的研究较少。树干液流监测是近年应运而生的又一项新技术,但在果树方面的研究报道不多,尤其是对茎流的发生规律和影响因素还缺乏系统了解,限制了这一技术的进一步发展和产业化应用。本研究以柑桔叶片及植株为研究对象,以系列实验室和田间试验为基础,综合运用现代遥感信息、生长分析等手段,采用相关分析、线性与非线性分析和逐步回归等数据挖掘方法,首次探讨了重庆地区不同水分胁迫条件下柑桔叶片和冠层的光谱响应特征及其回归关系。研究了环境因子对树体液流的影响,初步建立起柑桔植株水分诊断技术体系。主要研究内容和结果如下:1.以8年生枳橙砧福本脐橙为试材,在模拟干旱胁迫环境下分析了福本脐橙（Citrussinensis（L） cv.Fukomoto navel orang）叶片失水动态及其光谱反射率变化,筛选出柑桔叶片水分胁迫特征光谱。用归一化技术对柑桔叶片特征光谱吸收峰深度和面积进行定量描述和计算,建立了叶片相对含水量与1400 nm特征光谱吸收峰深度和面积之间的线性回归关系。结果表明,在水分胁迫过程中叶片光谱反射率显著增强;1195-1442 nm波段的光谱反射率与叶片RWC的相关性达到了较高水平,1400 nm反射光谱为柑桔叶片干旱逆境诊断的特征光谱;叶片RWC与特征光谱反射率呈极显著负相关,RWC=—0.5965x+82.3833,决定系数为0.842;与特征光谱吸收峰深度的回归模型为RWC=0.3879x-53.2324,决定系数为0.894;与特征光谱吸收峰面积面积的回归模型为RWC=0.0026x+54.2000,决定系数达0.902。试验结果为基于光谱探测技术的柑桔旱情预测和实时诊断奠定了基础。2.对盆栽枳橙砧特洛维塔甜橙进行梯度控水处理后,对试材进行了叶片叶绿素含量（SPAD）值、相对含水量（RWC）和土壤相对含水量（RWC）的测定,同时用便携式光谱仪采集了控水植株冠层325-1075 nm的反射光谱。对数据的分析结果显示,水分胁迫处理时间与土壤及叶片相对含水量下降幅度呈显著线性正相关,叶片失水速率大于土壤;干旱胁迫对植株冠层光谱反射率的影响呈随干旱程度的加重,光谱反射率提高的趋势,尤其是与叶绿素关系密切的光谱反射峰550 nm波长附近的光谱反射率显著增强。采用偏最小二乘法进行建模分析,获得520 nm光谱反射率与叶片含水量和叶绿素含量的预测模型,950 nm光谱反射率和冠层水分含量的建模预测值与真实值的相关系数达0.884。提出了不同程度干旱胁迫的光谱比值指数R（515,520）和R（915,920）。为实现田间旱情快速无损实时监测提供了可能。3.选取8年生露地栽培的枳橙（Carrizo citrange）砧福本脐橙（Citrus sinensis（L） cv.Fukomoto navel orange）健康植株,安装TDP茎流数据采集系统,并在同一果园安装自动气象观察系统。获取数日的太阳辐射、空气湿度等气象参数和茎流的数据。结果分析显示,柑桔茎流日变化和连日变化同太阳辐射强度具有较好的相关性和同步性。柑桔茎流的变化与空气相对湿度变化呈反相关,茎流随空气相对湿度的下降而迅速增强。以2月、3月和4月液流启动后太阳辐射值与液流速率建立的三次曲线回归模型可获得0.92以上的决定系数。本试验初步证明,太阳辐射和空气湿度都与柑桔茎流呈良好的相关性,初步建立了太阳辐射与茎流相关性的回归模型。为进一步建立基于茎流探测数据的旱情实时诊断和中长期预警系统奠定了基础。