闽江口湿地土壤全氮含量的高光谱遥感估算

发布时间：2017-06-29 02:03

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【摘要】：氮是湿地生态系统重要生源要素,基于高光谱(350~2500 nm)遥感数据对其进行估算以实现湿地土壤全氮(TN)含量无损、快速和准确定量化具有重要意义。选取闽江河口湿地为研究区,于2013年5月,沿潮滩(高潮滩到中潮滩)采集16个土壤剖面80个样本,室内测定其光谱反射率和TN含量,并基于原始反射率(R)和光谱指数(比值指数RI、归一化指数NDI和差值指数DI)建立土壤TN含量高光谱估算模型,并进一步分析反射光谱与铵态氮(NH_4~+-N)、硝态氮(NO_3~--N)、有机质(SOM)和电导率(EC)之间的关系,以期揭示河口湿地土壤TN含量估算的机理。结果表明:土壤光谱反射率在350~600 nm,表现为高潮滩中潮滩,而在600~2500 nm,表现为高潮滩中潮滩;闽江河口湿地土壤TN含量与R在500 nm附近相关关系较好,并在490 nm有最大相关系数(-0.508);RI、NDI和DI大大提高了反射光谱与土壤TN含量的相关关系,其相关系数较高区域集中在600~1000 nm的波段组合,以RI(590,640)、RI(610,940)、NDI(940,590)、NDI(940,610)、DI(640,920)和DI(640,940)相关关系表现较好,能较好地实现研究区湿地土壤TN含量反演,其估算与检验模型r~2均大于0.610,RMSE均小于0.208,其中以RI(610,940)估算精度最好,估算与检验模型r~2分别为0.832和0.631,RMSE分别为0.178和0.202;闽江口湿地土壤TN含量与SOM含量密切相关是土壤TN含量估算的重要机理,而NH_4~+-N、NO_3~--N和盐分含量对其估算精度影响不大。
【作者单位】： 福建师范大学地理科学学院;福建师范大学亚热带湿地研究中心;湿润亚热带生态-地理过程教育部重点实验室;
【关键词】： 高光谱 湿地土壤 全氮 闽江口
【基金】：国家基础科学人才培养基金项目(J1210067)资助
【分类号】：S153.6
【正文快照】： 土壤氮素作为重要生源要素,是影响植物氮素营养水平的重要因素,同时过量的土壤氮素又是潜在污染源之一。河口湿地是氮的源、汇或转换器,在全球氮循环及平衡中具有重要意义(牟晓杰等,2012)。以往土壤全氮(TN)的测定主要为传统化学方法(重铬酸钾-硫酸消化法和凯氏定氮法等),近年

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本文编号：496094