作物水分状况影响作物生理生化指标的变化,准确的获取作物水分状况有助于及时灌溉、精准灌溉以及提高灌水效率。高光谱技术具有快速、无损、无需前处理、成本低的优点,被广泛用于作物监测。本研究通过在人工模拟高温和干旱胁迫环境下进行玉米盆栽试验,研究不同温度以及灌溉量下玉米冠层反射光谱与植株含水率和叶片含水率关系,分析高温与干旱对玉米光合特性、叶绿素含量、抗氧化保护酶活性、干物质质量、株高、根系形态等指标的影响,进行植株含水率和叶片含水率与冠层光谱相关性探究,确定水分状况的敏感波段,建立水分指标与光谱敏感波段的模型,以期为实时无损监测玉米植株水分状况以及玉米抗逆栽培管理提供依据。主要结论如下:（1）拔节期高温单因素胁迫、高温干旱双重胁迫后,与常温×适宜水分处理相比,高温×适宜水分处理、高温×重度干旱胁迫处理的净光合速率显著降低39.78%、57.13%,SPAD值分别降低34.99%、43.19%。高温胁迫期间应充分灌水,防止高温与干旱叠加,降低对玉米的不良影响。（2）常温×适宜水分处理的玉米穗粒重和百粒重均最大,分别为53.85 g和24.37 g,但常温×轻度干旱处理的收获指数最大,为0.33,表明常温下进行轻度水分胁迫能够促进光合产物向籽粒中的转移。拔节期高温和干旱胁迫均会导致玉米产量的降低,且降低幅度随着胁迫程度的增加而增加。（3）玉米拔节期内的高温干旱胁迫处理使得叶片抗氧化保护酶活性出现不同程度的升高,随着胁迫时长的增加,丙二醛含量明显累积。过氧化物酶活性随着高温和干旱胁迫程度的增加均表现出增加的趋势,但过氧化氢酶活性随干旱程度的提高呈先增加后减小的趋势,同时随着温度的升高,过氧化氢酶活性降低。复水后,过氧化物酶活性显著提高,过氧化氢酶活性和丙二醛含量则会降低到常温×适宜水分处理。（4）高温处理显著降低了玉米根长、根体积、根表面积以及根平均直径。拔节期干旱情况的发生虽然对玉米根长、根体积和根表面积未造成显著的影响,却会导致玉米根系直径减小。抽雄期,常温×轻度干旱处理的玉米根长和根体积最大,分别为18357.4 mm/株和24.79 cm~3/株,常温×适宜水分处理的根表面积最大,为1914.77 cm~2/株。高温条件下,复水处理后玉米根长、根体积和根表面积均大幅度增加,但是其最大值均显著低于常温条件,说明复水后玉米根系生长虽表现出了补偿效应,但是已无法恢复到正常的水平,高温干旱对玉米根系的损伤已经产生。（5）高温、干旱以及高温干旱双重胁迫的6个处理下玉米冠层反射率变化趋势一致,但不同处理下不同波段的反射率值有所不同。在400-670 nm范围内,同一温度、不同的水分处理光谱反射率存在差异,但差异较小,重度干旱胁迫的光谱反射率最高,适宜水分处理的光谱反射率最低。在770-1350 nm波段,不同的灌溉处理光谱反射率差异明显,适宜水分处理的光谱反射率最高,重度干旱胁迫的光谱反射率最低。在1451-1800 nm范围内,反射率随水分胁迫的加重,反射率越高。6)拔节期玉米植株含水率和叶片含水率与350-670 nm波段反射率成负相关关系,与770-1350 nm波段反射率成正相关关系。不同水分处理下,玉米植株含水率和叶片含水率与原始波段反射率和植被指数的相关性大小存在差异性,随着灌水量的增加,拔节期玉米植株含水率和叶片含水率与原始波段反射率和植被指数的相关性越大。玉米植株含水率和叶片含水率与原始波段反射率和植被指数的相关性也存在差异性,整体上叶片含水率与原始波段反射率和植被指数的相关性大于植株含水率。（7）根据玉米含水率与植被指数相关关系的分析,筛选出不同水分处理下玉米含水率比较敏感的植被指数。将各水分处理筛选出的植被指数进行逐步线性回归,适宜水分处理回归方程的决定系数R~2比轻度干旱处理和轻度干旱处理更高,植株含水率和叶片含水率回归方程的R~2分别为0.74和0.88。玉米植株含水率和叶片含水率所建立的回归模型精度存在差异性,与玉米植株含水率回归方程的R~2相比,叶片含水率回归方程的R~2提高7.04%-20.37%。