Дистанционный контроль различных типов ранней стадии стресса различных растений

В последние десятилетия в связи с существенным увеличением техногенной нагрузки на окружающую среду весьма актуальна разработка эффективных методов дистанционной диагностики этой нагрузки. Особенно это важно для случаев разового кратковременного вредного воздействия на растения неблагоприятных факторов, когда у растений не возникает видимых морфологических изменений. При этом такая диагностика имеет не только фундаментальное, но и практическое значение, при обнаружении техногенного воздействия на ранних стадиях и принятии своевременных мер для его устранения.
В докладе приводятся результаты измерений аномалий коэффициента спектральной яркости (КСЯ) при воздействии таких стрессоров как тяжёлые металлы (меди, кадмия, цинка), ионизирующие излучения, нефтепродукты, механические повреждения. В качестве объектов исследований были выбраны фасоль, клён, дуб и др. Изучение закономерностей изменений спектральных характеристик при воздействии стрессоров проводилось в строго контролируемых условиях оранжереи, что наиболее достоверно по сравнению с полевыми измерениями. При этом использовались современные спектрорадиометры с выносной головкой с осветителем и преемником Spectral Evolution PSR-3500 и PSR-1100, которые минимизируют зависимость результатов от условий проведения экспериментов.
При внезапном кратковременном воздействии неблагоприятных факторов, проявляющихся в виде стресса у растений в короткие сроки – от нескольких до десятков часов – возникают спектральные аномалии в ближнем инфракрасном диапазоне 750…1000 нм до появления у растений видимых морфологических изменений. В основном зафиксированы отрицательные аномалии (понижения КСЯ) из-за угнетающего воздействия на растения большинства стрессоров, хотя и наблюдаются в ряде случаев положительная аномалия в виде инверсии яркостных контрастов. Аномалии могут быть положительные и отрицательные в зависимости от вида растения и длительности воздействия. Величина спектральной аномалии и длительность её существования позволяют сделать уверенный вывод о возможности обнаружения и картографирования площадей растений, поражённых стрессом, по данным аэрокосмических видеоспектральных систем высокого пространственного и спектрального разрешения.