水稻是我国最重要的粮食作物,其生长环节中的生长环境并不是一成不变的,且其中的每一个环节都关系到水稻最终的收获质量,所以为了更好地对水稻这种粮食作物的长势情况提供更多的反馈,本文在前人已有的研究基础上,结合时域、频域、时频域等相关方法对采集的植物电信号数据进行处理,研究在单变量环境因素和外加激励信号的条件下水稻叶片上的电信号的响应特性。本研究主要包括以下内容:（1）搭建了水稻叶片多通道植物电信号采集系统。查阅生物电信号相关领域文献,根据植物电信号的特点搭建了多通道植物电信号采集系统,硬件部分包括采集电极、以AD620为核心的多通道小信号放大调理模块、高速数据采集卡以及各种环境因素监测传感器,软件部分即基于Lab VIEW软件开发的上位机。经试验验证,该系统可完成不同光照强度、不同土壤含水率以及不同激励强度下的植物电信号采集工作,且实现了多通道下同步、高速、无损、连续采集植物电信号的目标。（2）揭示了水稻叶片在不同光照强度下植物电信号的响应特性。通过3组对比试验发现光照强度过低会使植物本身电信号的波动变大,利用10组数据分析可知光照强度为8.77%（5.7k～5.8klx）的时域特征最明显,此时信号中均为正电位,信号波动最大。功率谱曲线主要在4Hz以下,小波时频图中颜色较深的部分集中在1Hz～3Hz,但整体变化不明显。（3）揭示了水稻叶片在不同土壤含水率下植物电信号的响应特性。通过对照试验观察到在水稻受到干旱胁迫时电位波动较小,反之信号随机性增强,活跃度更高,利用7组数据分析得出本研究中水稻在土壤含水率为78.9%的时域特征最强,信号功率谱在4Hz时的谱峰值已接近-50db,能量较高部分大都在2Hz以下,由小波时频图可知植物电信号能量最强部分仍集中在1Hz～3Hz,且在土壤含水量为78.9%时颜色最深。（4）揭示了水稻叶片在不同强度的激励信号作用下植物电信号的响应特性。通过对照试验发现方波激励可让植物电信号发生明显波动,接着用15组数据分析得出激励为4V时信号时域特征受到了显著影响,功率谱曲线主要在4Hz以下,但信号能量在激励为1.5V时出现波动,达到3V后信号的频率范围有所加宽,信号能量整体有显著增强。虽然小波时频图中展现出更丰富的信号频率分布,但是颜色较深的成分依旧集中在1Hz～3Hz。