缺水、高溫和高水汽壓差（VPD）等通常是限制作物生產(chǎn)率和產(chǎn)量的關(guān)鍵因素。近些年氣候變化加劇了干旱高溫事件的發(fā)生，導(dǎo)致作物干旱脅迫頻頻發(fā)生，影響了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，科學(xué)的水資源管理以及實(shí)時(shí)評(píng)估植物脅迫對(duì)改善灌溉策略，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)等至關(guān)重要。
加利福尼亞大學(xué)研究人員在一處葡萄園開展了作物脅迫的相關(guān)研究，旨在利用植被指數(shù)與GPP的關(guān)系來(lái)檢測(cè)作物短期脅迫響應(yīng)與生長(zhǎng)恢復(fù)事件。在這項(xiàng)研究中，1套塔基光學(xué)遙感系統(tǒng)安裝在四個(gè)葡萄園子地塊的中心位置，用于持續(xù)獲取不同地塊的植被指數(shù)；4套開路渦動(dòng)相關(guān)系統(tǒng)（IRGASON）分別布置在4個(gè)子地塊，用于持續(xù)獲取不同地塊的總固碳量，此外還監(jiān)測(cè)了土壤水分及空氣顆粒物的變化等（各項(xiàng)監(jiān)測(cè)指標(biāo)及其重要性見下圖）。
研究期間發(fā)生了四次作物脅迫事件，導(dǎo)致作物脅迫發(fā)生的因子包括土壤水分缺失，高溫以及由于附近山火發(fā)生導(dǎo)致空氣中顆粒物增加等。作者比較了歸一化植被指數(shù)（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）和光化學(xué)反射指數(shù)（Photochemical Reflectance Index, PRI）與總初級(jí)生產(chǎn)力（Gross Primary Productivity, GPP）的變化關(guān)系。結(jié)果表明，NDVI在脅迫事件中幾乎沒有發(fā)生改變。相比之下，PRI在追蹤短期脅迫引起的GPP下降和恢復(fù)事件非常有效。同時(shí)研究也指出，PRI等植被指數(shù)雖然能夠有效檢測(cè)作物脅迫事件，但在長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)過程中，需要利用去趨勢(shì)化方法將短期脅迫引起的PRI變化從長(zhǎng)期季節(jié)因素引起的PRI變化分離出來(lái)（見下圖），以便提高檢測(cè)性能。
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