呼伦贝尔草原不同利用方式下表层土壤磷元素含量的高光谱反演

磷是植物生长发育必需的营养元素,研究不同利用方式下草原土壤磷素的含量状况,是更好地开展草原保护修复工作的前提。本文以内蒙古辉河国家级自然保护区为研究区域,野外实地调查采集了三种不同利用方式(放牧、围封、刈割)共18个样地的表层(0~30 cm)土壤,室内测定了表层土壤的总磷和有效磷含量以及光谱数据。分析表明:围封地和刈割地总磷含量差异不显著,二者总磷含量均显著高于放牧地,而围封地有效磷含量显著高于放牧地和刈割地。通过偏最小二乘(Partial least-square method,PLSR)、随机森林(Randomforest,RF)和BP神经网络(Back propagation neural netwok,BPNN)三种模型对表层土壤磷含量进行高光谱反演表明:PLSR对三种利用方式下土壤磷素的反演稳定性最强,对总磷和有效磷反演的R^(2)均大于0.90,RMSE值均小于16.00;RF次之,BP神经网络仅适用于刈割地的总磷和有效磷反演。研究结果以期此模型为草原区土壤磷含量动态监测提供基础支撑。