毛竹叶片重要营养元素的光谱敏感波段分析

以毛竹叶片为研究对象,利用ISI921VF-256野外光谱辐射仪获取毛竹叶片光谱反射率,分析毛竹叶片N、P、K含量和高光谱反射率的相关性,筛选N、P、K的光谱敏感波段与光谱敏感波长。结果表明,毛竹叶片N、P和K的敏感波段分别为700～850、600～750nm和450～560nm波段。毛竹叶片N含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为832nm;P含量在一阶导数光谱的光谱敏感波长为631nm;K含量在二阶导数光谱的光谱敏感波长为498nm。通过毛竹叶片的N、P、K含量与光谱敏感特性的相关性分析,对毛竹叶片重要营养元素的最佳光谱敏感波段研究以及高光谱预测反演具有重要意义。     

曹妃甸湿地典型植被光谱特征差异性分析

运用高光谱遥感技术分析地物特有的光谱特征可以有效地对地物进行识别。以河北省唐山市曹妃甸湿地为研究对象,使用SR2500便携式地物光谱仪测定了2种典型湿地植被——翅碱蓬[Suaeda salsa (L.) Pall.]和芦苇[Phragmites australis(Cav.)Trin.ex Steud.]的光谱特征,并对2种湿地植被的原始反射率光谱曲线和经过包络线去除法变换后的反射率光谱曲线进行研究。结果显示:由于包络线去除法的限制,在340~380 nm和716~1 020 nm波段范围内,分析芦苇原始光谱曲线更容易区分植被所处的生长期,在340~595 nm和710~920 nm波段范围内,分析翅碱蓬的原始光谱曲线更有利于区分所处的生长期,且2种植被生长旺盛期的反射率均高于生长末期。在508、550、678 nm处利用包络线去除法能够更好地区分芦苇不同生长阶段,在638、678 nm处利用包络线去除法能更好地区分翅碱蓬不同生长阶段。芦苇在绿光波段550 nm处出现明显的反射峰,而翅碱蓬在红光波段638 nm处出现明显的反射峰,这使得2种植被经过包络线去除处理后更好区分。在753~1 020 nm波段范围内,分析原始光谱曲线更适于区分芦苇和翅碱蓬,且芦苇的反射率高于翅碱蓬。     

利用模拟宽波段数据定量反演关中平原土壤有机质含量研究

[目的]以陕西杨凌示范区耕层土壤为对象,通过采集、测定耕层土壤的有机质含量,并结合野外相应高光谱数据和光谱响应函数,利用模拟宽波段数据估测土壤有机质含量。[方法]通过分析土壤有机质含量与光谱间的内在关系,筛选敏感波段,构建估测土壤有机质含量模型;以宽波段波段响应函数、土壤高光谱数据为基础,通过模拟宽波段数据,构建估测土壤有机质含量模型;通过高光谱与模拟宽波段数据的对比分析,研究基于宽波段遥感数据定量估测土壤有机质含量的可行性。[结果]基于宽波段数据估测土壤有机质的精度相对较高。[结论]利用宽波段数据估测土壤土壤有机质含量具有可行性,2%并非利用光谱数据估测土壤有机质含量的下限。     

基于高光谱的土壤有机质含量预测模型的建立与评价

 【目的】土壤有机质含量是反映土壤肥力的重要特征，利用高光谱技术对有机质（OM）含量进行定量化反演为土壤信息化管理和资源评价提供了重要的依据。【方法】利用ASD2500高光谱仪在室内条件下测定了风干土壤样品的可见—近红外光谱，分析了不同区域范围土壤光谱反射率曲线形状变化和土壤有机质含量的变化特点，并针对东北地区以黑土为主的土样光谱反射率不同变换形式与有机质含量进行了相关性分析。【结果】结果表明，有机质含量较高的黑土的光谱曲线与其它土壤类型的光谱曲线在形状上有很大差异，即在600～900 nm附近，以黑龙江土样为代表的东北黑土表现为直缓上升，而河南和山东的潮土则表现为曲陡上升。相关分析结果表明，土壤有机质含量与原始光谱反射率在545～830 nm呈显著负相关，其中在580～738 nm波段范围内达到极显著负相关。与一阶导数光谱相关性进一步增强，在481～598 nm呈现极显著负相关，而在816～932 nm和1 039～1 415 nm波段范围内具有极显著的正相关性。土壤有机质含量与部分波段处的吸收深度和反射峰高度也表现为不同程度的相关性。【结论】利用570～590 nm波段的一阶导数光谱和1 280 nm处反射峰高度P_Depth1280可以较好地预测东北主要土壤类型有机质含量。在此基础上建立了土壤有机质含量的高光谱反演模型并进行了验证。     

干旱区土壤含水量光谱特征分析与反演

[目的]建立土壤含水量遥感监测模型。[方法]选取陕西省横山县作为研究区,以野外原位光谱测量数据和实验室内测得的土壤含水量为基础,进行高光谱数据处理,分析土壤含水量的光谱特征;对实测土壤光谱反射率进行倒数、对数、均方根及其一阶导数微分等光谱变化换,计算高光谱指数,并与土壤样本含水量进行相关性分析,筛选对土壤含水量敏感的光谱特征波段,利用多元线性回归分析建立土壤含水量监测模型。[结果]随着土壤含水量的增加,土壤光谱反射率呈减小趋势。土壤含水量与光谱指数的特征波段呈良好的线性关系,所有模型均通过了0.01水平的显著性检验。模型精度验证表明,预测值与实测含水量相关系数较高,特别是反射率倒数一阶微分模型,在0.01显著性水平下,相关系数为0.886。[结论]该研究建立的土壤含水量遥感反演模型可行有效,通过了有效性检验,在一定程度上可以用来反演研究区土壤含水量。     

不同含水量土壤光谱响应特征分析

[目的]揭示土壤水分对土壤光谱的影响机理,并为其他土壤参数的遥感监测提供理论支持。[方法]以新疆塔里木盆地北缘渭干河—库车河三角洲野外光谱反射数据为研究对象,运用光谱分析法研究土壤水分光谱特征及土壤水分特征波段。[结果]波长740、1 768、1 962、1 450、2 216 nm是土壤水分的吸收带。[结论]土壤光谱反射率比变化主要依赖于土壤含水量状况和波长。在波长较短的部分,土壤反射率随土壤水分变化迅速,而对于波长较长的部分,水分的吸收起显著的作用,反射率变化缓慢。     

土壤条件对翅碱蓬生长发育的影响

土壤条件对翅碱蓬生长发育的影响试验结果表明,翅碱蓬的生长发育与土壤条件关系密切。土壤盐分对翅碱蓬的生长发育起着重要作用,水分是决定翅碱蓬生长的又一重要因素,二者共同决定着翅碱蓬的生长变化。土壤水分不足,导致土壤盐分含量高是导致翅碱蓬死亡的主要原因。     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析（HCA）,结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

基于可见/近红外光谱的土壤有机质快速测定方法的研究

[目的]研究在野外直接测定土壤有机质含量的方法。[方法]以重铬酸钾容量法(外加热法)测定土壤样本有机质含量作为真实值,在不进行土壤样本预处理的前提下,利用近红外光谱直接扫描未作处理的土壤样本,测定土壤有机质含量,以其作为土壤有机质含量的预测值。[结果]利用620和1 900 nm的波长组合,可以较好地预测土壤有机质含量,预测模型(定标模型)的相关系数为0.9,极为显著。[结论]该模型对同类土壤有机质含量的预测效果很好,预测值与实测值的相关系数达到0.95。     

3种颜色玉米胚乳胚芽的FTIR结合聚类分析研究（英文）

[目的]研究玉米胚乳胚芽的傅里叶变换红外光谱,为鉴别不同种类玉米提供科学手段。[方法]利用傅里叶变换红外光谱技术,结合系统聚类分析对3种类型的玉米实体样本的胚乳胚芽进行研究。[结果]原始红外光谱700~1800 cm-1总体特征相似,主要是由多糖、蛋白质、脂类等吸收谱峰组成,在此范围内三种样本的原始光谱存在微小的差异。对光谱进行一阶导数和二阶导数处理,用二阶导数光谱进行系统聚类分析(HCA),结果表明二阶导数光谱700~1800 cm-1范围按玉米胚芽和胚乳样本聚类效果较好,52个样本能按3个种类很好地聚类,分类正确率达96.1%。[结论]红外光谱结合系统聚类分析方法可用于鉴别不同种玉米胚乳胚芽,具有方便、快速的优点。     

水田改种香蕉园土壤养分含量及酶活性变化

[目的]为了科学地种植香蕉或其他经济作物,研究水田改种香蕉后土壤理化性质的变化。[方法]通过对海南琼海市塔洋镇具有代表的水田改种香蕉园土壤取样,并与其附近未改种的水田土壤比较,探讨土壤养分含量及酶活性的变化。[结果]水田改种香蕉园土壤全磷、全钾、速效磷、速效钾、碱解氮含量和pH值均出现了明显的增加;土壤有机质和全氮没有表现明显变化;香蕉土壤有效性锰含量比水田的显著增加,而有效性铁含量却显著降低;香蕉土壤蔗糖酶活性较水田显著增强;土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾和酸碱度与蔗糖酶活性均表现极显著相关。[结论]蔗糖酶活性可作为评价水田改种香蕉土壤肥力的敏感指标。     

纳米材料对水团簇的影响

[目的]为纳米材料在生物领域的应用提供依据。[方法]通过紫外吸收光谱和核磁共振图谱研究纳米材料处理水分子团簇的变化。[结果]在190~325 nm波段,纳米材料处理水的紫外吸收光谱的光吸收增强,表明水分子的结构和能态发生了变化;水的17O-NMR半峰宽变窄,化学位移减小,向低场移动。[结论]水经纳米材料处理后分子团变小,活性提高。     

野生蔬菜盐地碱蓬的营养成分分析及评价

［目的］为野生蔬菜盐地碱蓬的开发利用提供理论依据。［方法］通过对盐地碱蓬中主要营养成分、矿物质及微量元素、氨基酸和维生素含量的测定,并以普通栽培蔬菜为对照,分析评价了盐地碱蓬的营养价值。［结果］盐地碱蓬中主要营养成分含量分别为：水分72.70%、粗蛋白2.61%、粗脂肪2.23%、总糖17.81%、还原糖3.64%、膳食纤维11.65%、灰分4.65%。氨基酸含量864.5 mg/g,其中必需氨基酸达393.9 mg/g;氨基酸评分中,除亮氨酸和色氨酸外,其余氨基酸分均在90以上;微量元素硒达17.4 μg/g;维生素中抗坏血酸含量为822 μg/g。［结论］盐地碱蓬是一种符合现代营养学对健康食品要求的野生蔬菜,具开发利用价值。     

沼渣与化肥配施对大豆田土壤理化性质和土壤微生物的影响

[目的]为保障大豆可持续生产提供依据。[方法]采用随机区组设计,研究了沼渣与化肥配合施用对大豆田土壤理化性质和土壤微生物的影响。[结果]与不施肥对照(C1)相比,施入沼渣肥3年后,土壤容重降低,总孔隙度、毛管孔隙度、非毛管孔隙度以及田间持水量提高,土壤碱解氮、速效磷、速效钾、有机质含量都明显增加。土壤微生物(真菌、细菌、放线菌)在不同大豆生育期规律不一。总的来说,开花期―结荚期表现活跃,在苗期和成熟期动态变化一致。[结论]沼渣与化肥配施可明显改善土壤理化性状,提高土壤微生物活性。     

可见-近红外光谱预测土壤有机质含量的研究

[目的]基于土壤可见-近红外直接测定系统,重点研究和开发土壤有机质含量的校正分析模型。[方法]主要利用测试系统对来自关帝山森林土壤的20个样本在400～1 000 nm范围内进行光谱测试和分析。[结果]采用光谱法测定的有机质含量与采用权威化学方法测定的值基本一致。[结论]使用偏最小二乘回归分析,建立了土壤有机质与土壤光谱特性的预测模型。     

盐地碱蓬粗提物对小菜蛾的毒杀及拒食作用

[目的]从盐地碱蓬中提取杀虫活性物质。[方法]以小菜蛾作为实验对象,通过蒸馏水和乙醇分别浸泡盐地碱蓬的各部分组织,得到不同组织提取液,测定了各部分组织提取液对小菜蛾的毒性和拒食作用。[结果]盐地碱蓬各部分组织对于小菜蛾都有毒性和拒食作用,其中以茎枝的毒性和拒食作用最佳,用乙醇作为浸泡液的效果要优于蒸馏水。[结论]碱蓬种子和茎分枝提取物对小菜蛾的毒杀拒食作用最高;乙醇提取的比用蒸馏水提取的效果要好。     

农田利用方式对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响

【目的】对剑湖湿地土壤微生物多样性进行研究,了解农田利用对剑湖湿地土壤微生物多样性的影响,为湿地土壤的合理利用及云南高原退化湿地的研究与保护提供科学依据。【方法】选择蔬菜地、小麦地、蚕豆地、油菜地和湖滨带5种不同农田耕种方式湖滨带土壤为采样点,采用正方形五点取样法采集土壤样品。试剂盒提取5个采样点的土壤总DNA,应用PCR-DGGE技术对5种土壤的细菌群落结构多样性指数(H')、丰度(S)和均匀度(J)进行研究,运用理化性质测定方法测定土壤有机质、总氮、总磷等理化指标。【结果】不同利用方式湖滨带土壤细菌多样性指数、丰度和均匀度均有所不同,天然湖滨带土壤的细菌多样性指数、均匀度、丰富度均高于农田耕种土壤;天然湖滨带土壤细菌群落结构与农田利用土壤相似性较低,单独聚为一类,农田耕种土壤细菌群落结构相似性较高,在82%的相似水平上聚为一类;在93%相似水平上5个土壤样品聚为5个类群;不同土壤样点间具有许多共同的条带,不同农田利用土壤细菌的优势种群均属于变形菌门(Proteobacteria)、草酸杆菌科(Oxalobacteraceae)、紫色杆菌属(Janthinobacterium)、杜擀氏菌属(Duganella)、埃希氏菌属(Escherichia)和链球菌属(Streptococcus)6大类。【结论】剑湖湿地湖滨带土壤微生物群落结构多样性较丰富。不同农田利用方式下剑湖湿地湖滨带土壤的理化性质有一定差异,影响了土壤微生物群落结构的变化,从而影响土壤微生物多样性的变化。     

长白山区土壤中高毒力苏云金杆菌的分离及生物测定

[目的]分离筛选出对鳞翅目害虫高毒力的新苏云金杆菌.[方法]通过温度筛选法从长白山区土壤中分离出苏云金杆菌,再通过生物测定和毒力测定筛选出高毒力苏云金杆菌.[结果]从150份土壤样品中分离出18株苏云金杆菌,其分离率为12.0％,其中山地分离率为8.5％,农田分离率为16.2％.活性测定结果,18株菌株中对小菜蛾、斜纹夜蛾及甜菜夜蛾致死率超过90％的菌株分别有17株、5株和4株,其中YN1-1菌株对3种害虫都表现出高活性.毒力测定结果,YN1-1菌株对甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的速效性最好;对甜菜夜蛾高毒力菌株依次为YN6-2＞YN1-1 ＞YN4-2＞YN2-6;对斜纹夜蛾高毒力菌株依次为YN4-4＞YN1-1 ＞YN6-1 ＞YN4-1＞YN2-1.[结论]经活性测定和毒力测定,最终筛选出广谱性、速效性及高毒力的YN1-1为目标菌株.     

构树对菱镁矿区破损土地的生态适应性

[目的]研究菱镁矿粉尘对土壤理化性质的影响以及构树对镁粉尘污染土壤的耐受性.[方法]采用盆栽试验,室内模拟氧化镁粉尘沉降、人工掺和废矿堆.[结果]当镁粉尘施加量小于10％时,促进构树生长,当土壤镁含量为4.17 g/kg时,构树单株生物量达3.46g,明显大于洁净土壤的生物量（2.81 g）;构树对生长土质的要求低,土壤中矿石含量25％时,生物量最大为6.12g,明显比洁净土壤生物量高出3.31 g;施加镁粉尘明显改变了构树生长土壤的理化性质,pH由6.78升到9.48,电导率先增加到651.8 μS/cm后降至375.7 μS/cm,速效磷含量从52.1 mg/kg降至16.9 mg/kg,全镁含量从1.403 g/kg升至9.015 g/kg.[结论]构树对镁具有较强耐受能力,并对生长土质要求低,在不同程度破损土质中均能健康生长,在修复菱镁矿区镁污染土地方面具有相当大的潜力.     

桉树-甘蔗复合经营土壤化学性状及酶活性研究

[目的]研究桉树一甘蔗复合系统土壤的化学性状及酶活性。为桉树林农复合经营提供理论参考和技术支持。[方法]以林带为对照,研究间作带不同位置土壤化学性状及酶活性的变化。[结果]结果表明,土壤化学性状及酶活性随土层深度增加而降低（土壤pH值除外）,土壤养分主要集中在0～20cm土层。与林带相比,间作带（距林带3．0、4．5、6．0m处）土壤养分均有不同程度地提高;但距林带3．0m处的提高幅度较小,部分指标呈现出下降趋势,这可能与人为因素、林木根系与作物的养分竞争等原因有关。[结论]总体上,实行桉树林农复合经营,间作带土壤化学性状得到了改良,酶活性也有改善,这为下一轮伐期桉树的生长创造了有利条件。