宁南山区不同土地利用方式土壤有机碳特征研究

在宁夏固原上黄试验区,对灌木林地、农地、天然草地、果园和人工草地5种土壤的化学性质进行了分析,探讨了土地利用方式对土壤有机碳的影响.结果表明①表层土壤有机碳含量表现为天然草地>灌木林地>农地>人工草地>果园;②灌木林地和果园土壤有机碳含量随土层加深而变化幅度较小,而天然草地、人工草地和农地随土层加深而递减的幅度较大;③0～20 cm天然草地和灌木林地的有机碳密度普遍偏高,而农地、果园和人工草地则均较低;而20～40 cm和0～40 cm的土层内土壤有机碳密度相比之下灌木林地、农地和天然草地相差不大,而果园和人工草地相对较低.     

土石山地耕地土壤养分空间分布特征研究——以陕西陇县为例

运用地统计和GIS技术,研究陕西省陇县耕地土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的空间分布特征,探讨地形因子对养分空间分布的影响。结果表明:耕地土壤有机质、有效磷和碱解氮含量均处于中等偏下水平,速效钾含量位于较高水平。有机质平均含量为11.98g/kg,碱解氮平均含量为67.68mg/kg,有效磷含量变幅较大,平均含量10.26mg/kg,速效钾含量较高,平均为157.95mg/kg。土壤养分含量和地形变量之间存在着显著的相关关系。其中,海拔与速效钾、有机质之间存在显著正相关,与有效磷、碱解氮呈负相关,但相关关系不明显;坡度与有机质、速效钾呈正相关,与有效磷、碱解氮显著负相关;有机质、有效磷、碱解氮阴坡含量高于阳坡含量,速效钾阳坡含量高于阴坡。     

模拟多光谱卫星宽波段反射率的冬小麦叶片氮含量估算

基于多年大田和小区试验下的实测小麦冠层高光谱信息,利用传感器光谱响应函数模拟Landsat 8、SPOT 6、HJ-1A、HJ-1B、GF-1和ZY-3卫星可见光-近红外波段的冠层光谱反射率,构建基于光谱指数的全生育期叶片氮含量(Leaf nitrogen concentration,LNC)估算模型。结果表明,基于不同传感器模拟的宽波段光谱反射率、光谱指数之间存在差异,但差异不显著;所有筛选的光谱指数和叶片氮含量都在P0.01水平显著相关,基于各光谱指数所构建的全生育期叶片氮含量估算通用模型均通过显著性检验;基于综合指数(TCARI/OSAVI)、转化叶绿素吸收反射指数(TCARI)、比值植被指数(RVI)的叶片氮含量估算模型具有较高的敏感性,噪声等效误差(NE)均小于1.6,其中以TCARI/OSAVI建立的叶片氮含量估算通用模型具有最好的拟合、检验精度和适用性,模型决定系数为0.62,NE为1.26。     

基于光谱分析的果树叶片全氮、全磷、全钾含量估测研究——以红富士苹果树为例

【目的】探讨采用光谱分析手段估测果树N、P、K营养元素含量的精度及应用潜力。【方法】首先,对果树鲜叶的光谱反射率(Rλ)以及叶片全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)含量进行测定,并对各种元素含量与Rλ及其多种变式数据(1/Rλl、g(1/Rλ)、d1Rλ、d2Rλ、d1[lg(1/Rλ)]、d2[lg(1/Rλ)]l、g(1/BNC)、f′(Rλ)、Dn)的相关性进行分析,找出与每种元素含量相关性最强的光谱数据形式;其次,采用逐步回归法,对每种元素含量和与其相关性最强的光谱数据形式进行回归分析,得到入选波长;最后,利用入选的波长,进行基于最小误差平方和的偏最小二乘回归建模。【结果】叶片TN、TK含量与波长间隔设为5 nm的d1Rλ的相关性最强,TP含量与波长间隔设为9 nm的d1[lg(1/Rλ)]的相关性最强;利用入选的特征波长建立的估测模型均具有较好的线性趋势,R2均在0.8以上。【结论】光谱分析手段对果树N、P、K营养元素含量的估测精度较高,具有一定的应用潜力。     

土壤养分元素空间分布不同插值方法研究——以榆林市榆阳区为例

以榆阳地区土壤有机质、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮等5种养分元素为例,选取常用且具有代表性的反距离加权法、样条函数法、普通克里格法3种空间插值方法,对土壤元素进行空间插值,并对其结果进行验证分析和评价。在对各方法参数优化的基础上,采用全交叉验证法对1 459个土壤样本的插值结果进行验证分析。插值结果表明,插值效果受采样点密度影响较大,在样点密集区可得到较好效果,在采样点稀疏的地区插值结果较差。对比研究表明,普通克里格法对刻画区域土壤养分元素的空间分布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优化较为复杂,仍有待进一步研究;反距离加权法和样条函数法对土壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。     

基于高光谱的渭北旱塬区棉花冠层叶面积指数估算

以棉花冠层高光谱反射率与冠层叶片叶面积指数(LAI)为数据源,在分析LAI与原始高光谱反射率、一阶微分光谱反射率、光谱提取变量和植被指数相关性的基础上,采用一元线性与多元回归的方法构建了棉花LAI高光谱估算模型,并进行精度估算。结果显示,在可见光范围内随着生育期的推进及施氮量的增加冠层光谱反射率逐渐降低,在近红外范围内从苗期到花铃期随着施氮量增加反射率逐渐增加,花铃期到吐絮期反射率明显降低;各生育期冠层光谱的提取变量与LAI的相关性不强,全生育期各种光谱提取量及植被指数与LAI的相关性高于不同生育期;棉花冠层叶片LAI在反射光谱1 461 nm处相关系数达到最大值(r=-0.726);对于一阶微分光谱,LAI的敏感波段发生在742 nm处,r=0.744;以敏感波段742 nm一阶微分光谱反射率建立的逐步回归估算模型精度最高,RMSE=0.94,RE=26.27%,r=0.78。说明以全生育期为基础,采用一阶微分光谱敏感波段,并根据实际条件选择有效的估测模型,可以进行棉花LAI的预测。     

猕猴桃叶片SPAD值高光谱估算模型构建

利用便携式野外光谱辐射仪和叶绿素仪在陕西杨凌蒋家寨村测定了猕猴桃不同生育期叶片光谱反射率及其对应的叶绿素相对含量(SPAD)值,通过分析其光谱反射率、一阶微分光谱和SPAD的相关关系,构建了不同生育期基于红边位置、红边幅值、红边偏度和红边峰度的SPAD估算的单因素回归模型和多元逐步回归模型。结果表明:(1)随着猕猴桃叶片叶绿素含量升高,红边位置"红移",红边幅值随着SPAD值的增大而递减,红边面积有所减小,红边曲线形状由右偏逐渐转变为左偏,峰度值逐渐降低;(2)红边偏度能够更好地反映叶片叶绿素含量;(3)在不同生育期,均以红边偏度建立的单因素模型效果最好,建模R2分别为0.821、0.874、0.842;(4)与单因素多项式回归模型相比,多元逐步回归模型在不同生育期均有更好的建模精度和预测精度,在不同生育期,其预测R2分别为0.848、0.926、和0.850,是估算猕猴桃叶片SPAD值的最佳模型。     

陕北农牧交错带土地承载力及提高途径探讨

陕北农牧交错带土地生产潜力为1459kg/hm2,现实生产力794.5kg/hm2,人均粮食占有量350.67kg,仅达到我国规定的最低消费水平的标准。要达到中高消费水平,必须增加粮食作物产量,提高土地人口承载力。应该采取的措施是:提高植被覆盖度,控制土地荒漠化;发展设施农业和灌溉农业,提高作物产量;改进施肥方法,培肥地力;因地制宜,开发滩区。     

引黄灌区水稻不同生育期叶绿素含量估测

叶绿素是植物光合作用的物质基础。为了探讨不同生育期水稻冠层光谱与叶绿素含量的响应规律,以宁夏引黄灌区水稻为材料,经小区试验测定水稻冠层光谱与叶绿素含量,分析冠层光谱反射率与叶绿素含量的相关性,建立两者之间的相关模型,结果表明:不同生育期内,水稻冠层光谱反射率差异较大;水稻冠层光谱反射率与叶绿素含量相关性随着生育期的推进而逐渐降低;基于全波段归一化光谱指数(NDSI)构建的拔节期(NDSI_((456,475)),R~2=0.6502)、抽穗期(NDSI_((748,782)),R~2=0.5264)、乳熟期(NDSI_((822,823)),R~2=0.5708)、蜡熟期(NDSI_((730,731)),R~2=0.4396)叶绿素模型能较好地预测水稻冠层叶绿素含量。