塔里木河下游胡杨林在维持干旱区生态系统平衡、改善当地小气候、保存荒漠生物多样性方面发挥着非常重要的生态作用。在水资源短缺和人类活动双重影响下,荒漠河岸胡杨林的面积出现了急剧减少。为挽救沿岸植被,抑制沙漠化,2000年经国家批准,塔里木河流域管理局实施大西海子水库向塔里木河下游输送生态用水的应急方案,至2011年,已完成了12次生态应急输水。目前,亟需通过研究胡杨林的生长状况,评价应急输水的生态效应。含水量和叶绿素含量是指示植物健康状况的重要指标,同时叶面积指数(leaf area index,LAI)是表征林分生长状况和健康状况的一个重要指标,LAI与林分光合作用、蒸腾作用、生产力等密切相关,而目前针对胡杨的含水量、叶绿素含量和叶面积指数与其水分环境、生态指标的关系,以及与距河岸距离的时空关系的地面试验及其在遥感监测中的适用性研究较少。　　 基于以上背景,在塔里木河下游阿拉干样区,距河道不同距离选取40棵胡杨树(Populus euphratica),采集胡杨叶片测量含水量、叶绿素含量,测量胡杨LAI指标,采用统计分析、空间分析的方法,归纳胡杨叶片相对含水量(fuel moisture content,FMC)、等效水厚度(equivalent water thickness,EWT)、叶绿素含量、冠层水分含量(EWT canopy)和LAI随距河道距离的变化特点;并从胡杨单片叶片和胡杨个体平均两种尺度上,分析生理指标间的相关性,研究得出适合遥感反演监测研究的生理指标;最后基于偏最小二乘分析方法,分析了表征胡杨树生长状况的生态指标与叶子含水量和绿素含量等整理指标间的相互关系。主要得到如下结论:　　 (1)设计一系列实验,通过统计分析方法得出:千分之一精度的天平即可满足单片胡杨叶片称重需要;在野外时,冰袋对叶片的保鲜至少可达到24个小时;采集胡杨叶片含水量数据时,需要对样树分3层采样,每层需采集15片叶子;使用SPAD-502测量胡杨叶片叶绿素含量,每棵树测量5片即可。　　 (2)经相关分析发现,FMC、EWT、叶绿素含量与河道距离有极显著的负相关关系(P＜0.01),EWT_canopy与距河道距离负相关关系显著(P＜0.05)。距河道越远,4项指标均随距河道距离的增加显著的减少,其中EWT与距河道距离的相关性最大(-0.577)。而LAI与距河道距离相关性不显著。温度变化对FMC和EWT均有极显著的影响(P＜0.01),但对叶绿素含量影响不大(P＞0.05)。　　 (3)因FMC、EWT的物理含义不同,它们的平均值在胡杨树个体尺度/水平上极显著相关,但是在单片叶子尺度上FMC和EWT之间无显著相关性(P＞0.05),而胡杨树个体平均与单片叶子的EWT与叶绿素含量均极显著相关(P＜0.01)。由于EWT与距河道距离和叶绿素含量的相关性极显著,因此,具有很好的开发应用潜力,建议将EWT作为干旱区河岸生态系统植被含水量遥感监测的一个指标来开展应用研究。同时,叶绿素含量以其对温度变化的不敏感性、日变化小、快速无损观测、与EWT良好的相关关系(0.594)等优点,在精度满足要求的前提下,可将叶绿素含量作为大面积观测的水分含量的替代指标。　　 (4)基于偏最小二乘分析方法发现,距河道距离对生理指标大小的决定作用最大。在胡杨的长势指标中,胸径越大的情况下,胡杨叶片FMC、胡杨树LAI越大;枝下高越低,FMC、EWT_canopy越大;同时当胡杨长势越好时,胡杨叶片叶绿素含量越高,叶面积指数也越大。