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水分利用效率（water-use efficiency，WUE）是植物累积生物量与蒸腾失水量之比，传统上通过破坏性单点测量确定。高通量表型分析技术的最新进展，使得重复、无损地估算生物量和WUE成为可能。然而，要将这些数字化测量作为可靠的替代指标，必须通过统计分析将其与传统破坏性测量方法进行验证。因此，我们以分别在干旱和充足供水条件下生长的Samsun烟草为材料，在八次收获中比较了多光谱相机扫描仪生成的点云所确定的数字化生物量与破坏性收获测量结果。我们将基于点云估算的数字化生物量和重量法测定的水分利用量计算所得的WUE，与破坏性收获测定所得结果进行了比较。变异系数（CV）显示，无论是生物量还是WUE，数字化测量与破坏性测量之间均无显著差异，表明数字化测量可替代破坏性测量。从第4次至第8次收获，干旱处理植株的耗水量显著较少，植株也显著小于充足供水处理植株。然而，蒸散量与叶面积之比以及WUE均无显著差异，这表明干旱处理植株只是体型较小，且耗水量低于充足供水处理植株。本研究验证了，以数字点云估算植物生物量，并结合重量法连续测定耗水量，可在植物整个生命周期的高通量测量中，可靠、无损地评估WUE。
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水分利用效率（WUE）是植物累积生物量与蒸腾失水量之比，传统上通过单一时间点的破坏性测量确定。近年来，高通量表型分析技术的进步使得对生物量和 WUE 进行重复、非破坏性估算成为可能。然而，必须通过统计分析，将这些数字化测量结果与传统破坏性方法进行对照验证，以确认其可作为可靠的替代指标。因此，我们比较了
使用在干旱和高供水条件下种植的 Samsun 烟草，在八次收获中，将基于多光谱相机扫描仪生成的点云所测定的数字生物量与破坏性收获测定结果进行了比较。利用点云估算的数字生物量和重量法测定的耗水量计算水分利用效率（WUE），并与破坏性收获测定所得的结果进行比较。变异系数（CV）表明，无论是生物量还是 WUE，数字化测量与破坏性测量之间均无显著差异。这表明数字化测量可替代破坏性测量。从第4次至第8次收获，干旱处理植株的耗水量显著低于高供水处理植株，植株大小也显著较小。然而，蒸散量与叶面积之比以及 WUE 均无显著差异，表明干旱处理植株仅仅是比高供水处理植株更小、耗水更少。本研究证实，利用数字点云估算植物生物量，并结合重量法连续测定耗水量，可在覆盖植物全生命周期的高通量测量中，为 WUE 提供可靠的无损测定方法。
利益冲突声明
作者声明不存在利益冲突。
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发布于2026年8月31日。
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高通量测量的破坏性收获验证表明，中度干旱不影响烟草的水分利用效率
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2026.08.28.747842;
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关键词：水分利用效率 · 高通量表型分析 · 数字点云 · 干旱胁迫 · 烟草 · 无损测量
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.28.747842v1?rss=1