基于植被指数融合的无人机冬小麦LNC反演

为了解无人机遥感平台用于快速、准确地监测冬小麦叶片氮含量(LNC)中的可行性,利用无人机遥感平台获取新疆喀什地区新疆农业科学院小麦育种基地冬小麦冠层光谱图像,分析和筛选可见光植被指数、多光谱植被指数与LNC的相关性,建立融合植被指数,比较多元线性回归(MLR)、逐步线性回归(SMLR)、随机森林回归(RF)在冬小麦各生育时期对叶片氮含量的适用性,筛选最优冬小麦叶片氮素含量估测模型。结果表明,小麦LNC与可见光植被指数(ExR、IKAW、VARI)、多光谱植被指数(RVI、RDVI、MSR、NDRE、RERDVI)、融合植被指数(ExR×RERDVI、IKAW×RERDVI和VARI×RERDVI)具有较高相关性,遥感监测效果在抽穗期最佳,灌浆期次之,成熟期最差。以融合植被指数作为自变量,采用随机森林回归模型构建的LNC估测模型在抽穗期的预测精度最佳,建模r^(2)、RMSE和nRMSE分别为0.866、0.95 g·kg^(-1)和6.23%,模型验证r^(2)、RMSE和nRMSE分别为0.71、1.61 g·kg^(-1)和10.83%。这说明基于无人机遥感平台利用融合植被指数能够实现对冬小麦LNC的快速、准确估测。

新疆北疆不同地貌区土壤多样性特征及主要影响因素分析

【目的】从不同地貌区的角度探索新疆北疆地区土壤多样性分布特征,以及不同成土因素对土壤多样性特征的影响程度,为新疆地区土壤保护和农业可持续发展提供科学依据。【方法】引入中国二级地貌区划作为研究区划分依据,通过计算丰富度指数(P_(a))、多样性指数(H)、均匀度指数(E)分析北疆地区土壤多样性分布特征;利用地理探测器、种-面积曲线模型,分析不同地貌区的母质、植被、地形地貌、气温和降水对土壤多样性的影响强度。【结果】棕漠土、棕钙土、灰棕漠土为北疆地区主要土壤类型,不同地貌区面积与相应的P_(a)呈显著正相关;土壤H表现为天山高山盆地>阿尔泰亚高山>准噶尔盆地>新甘蒙丘陵平原,其中新甘蒙丘陵平原土壤多样性、均匀度指数均为最低。北疆地区影响因素分析显示,阿尔泰亚高山的降水、新甘蒙丘陵平原、准噶尔盆地和天山高山盆地的母质是影响土壤多样性的主要因素。【结论】北疆地区土壤沙漠化严重,土壤分布较为零散,各土壤类型面积差别较大,土壤环境和生态系统受到少数几种土壤影响;不同地貌区的母质、植被、地形地貌、气温和降水对土壤多样性的影响强度有所差异,但主要影响因素并未发生明显改变。