[研究目的]：本研究主要是采用红外热像仪，分别在棉花的盛蕾期、开花期、盛花期、结铃期和盛铃期进行5次图像采集，并分析计算CWSI；采用Li-6400光合仪获取棉花（不同水分、不同品种）冠层在不同生育时期的光合生理指标，诸如净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）；利用荧光仪测定Fv/Fm，获取叶绿素荧光特征参数；将棉花地上叶面积指数LAI、荧光参数和光合生理参数的冠层特征参数与水分胁迫指数CWSI之间进行相关分析，进而找出适用于红外遥感热图像监测棉花冠层水分状况，并建立评价各种水分胁迫条件下冠层光合生理指标的定量模型，为棉花水分的遥感监测提供一些理论依据。　　[研究方法]:利用不同水分处理下2个棉花品种4水平水分处理冠层的红外热图像，运用图像处理技术，提取棉花冠层受光叶片的温度，并将湿人工参考表面（WARS）的温度运用到Jones定义的作物水分胁迫指数CWSI的经验公式中，计算CWSI；同步采集棉花叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）和蒸腾速率（Tr），叶面积指数（LAI）,荧光参数，并探索棉花水分胁迫指数CWSI与其光合参数、叶面积指数，荧光参数之间的定量关系。　　[研究结果]:（1）通过水分试验，利用人造参考湿表面的方法提取CWSI在新疆的棉花上进行干旱胁迫状况的监测研究。对不同水分处理条件下的CWSI，结果显示，不同水分处理条件下，W1与W2，W3与W4，棉花冠层CWSI无明显差异，而W1、W2与W3、W4间棉花冠层CWSI存在明显的差异（α=5％）。W1、W2的棉花冠层CWSI较高，盛花期至结铃期CWSI甚至有饱和现象的发生，本研究给出了棉花各关键时期CWSI值，盛蕾期CWSI为0.57～0.58，开花期—结铃期应在0.37～0.4，盛铃期为0.5。对棉花CWSI与净光合速率、气孔导度及蒸腾速率的相关分析，结果表明，CWSI与Pn、Gs和Tr均呈现极显著的线性负相关关系，通过建立CWSI与光合参数的线性相关模型，CWSI与Pn、Gs和Tr可同步反映棉花冠层水分胁迫的状况。　　（2）通过叶面积系数的分析表明，不同水分条件下，2棉花品种在5个关键生育时期，LAI变化趋势相似，盛花期和结铃期达到最大值，盛铃期以后开始缓慢下降；W1和W2的LAI均明显低于W3和W4，这说明棉花受到水分胁迫的影响，光合生产能力下降，导致LAI相对较低。对棉花CWSI与叶面积系数（LAI）的相关性分析表明，棉花冠层生育期平均CWSI与平均LAI呈现1%极显著的负相关关系（r=-0.8661**），CWSI随着LAI的增大而减小；当CWSI相对较高时，对应的LAI相对较低，说明棉花受到干旱胁迫时，叶面积系数急剧降低。　　（3）通过对棉花花铃期水分胁迫指数CWSI与净光合速率、气孔导度、蒸腾速率的相关分析，表明干旱胁迫下，叶片Pn、Gs和Tr的降低是棉花常见的生理表现，干旱胁迫加快了光合作用强度的下降趋势；花铃期缺水对棉花的生长发育和生理代谢均有影响；同时，花铃期CWSI与Pn、Gs和Tr均呈现极显著的线性负相关关系，CWSI与Pn、Gs和Tr的相关系数分别为rCWSI-Pn=－0.9121**、rCWSI-Gs=－0.9411**和rCWSI-Tr=－0.9659**通过建立CWSI与光合参数的线性相关模型，CWSI与Pn、Gs和Tr可同步反映棉花冠层水分胁迫的状况，为进一步利用CWSI定量监测棉花花铃期冠层的水分状况，提供了依据。　　（4）通过对棉花叶绿素荧光Fv/Fm和ФPSII参数的变化分析，结果表明，水分胁迫使棉花各时期Fv/Fm和ФPSII均无明显变化。　　（5）通过对棉花产量与品质纤维的变化分析，结果表明，不同水分处理条件下，W1、W2比W3、W4的单株铃数、皮棉产量都低，衣分与单株产量、铃重在新陆早13号和新陆早33号间均存在显著差异（α=5%）说明在干旱情况下，棉花产量明显降低，产量结构存在差异。水分胁迫指数CWSI与籽棉产量呈现显著的负相关，结铃期相关系数为-0.9334**。