土壤有机质含量的高光谱特性及其反演

目的应用高光谱技术阐释土壤有机质光谱规律及对有机质在土壤中的含量进行定量分析,为土壤肥力测定和评价提供指导。方法利用ASD FieldSpec Pro地物光谱仪在自然环境条件下对不同有机质含量的土壤样本进行光谱测量。通过对获取的土壤样品高光谱反射率进行倒数、导数、对数和标准化比值变换,运用统计单相关方法进行分析。结果确定了511 nm波长为诊断土壤有机质含量的敏感波段,采用450～750 nm可见光波段反射率均值对507～516 nm敏感范围反射率均值进行标准化比值处理后获得的有机质诊断指数(OII)对土壤有机质含量的估算精度较高,它们存在着简单的线性相关关系。结论土壤有机质诊断指数(OII)反演模型为土壤肥力的快速测定提供了新的途径。

基于改进OII的湿地土壤有机质高光谱反演

以闽江口鳝鱼滩湿地为研究区,采集区内41个表层土样,运用敏感波段(SB)、有机质诊断指数(OII)和改进有机质诊断指数(MOII)建立2 mm(D1)和0.149 mm(D2)筛土样的有机质反演模型。结果表明,不同方法建立的有机质反演模型均通过P<0.01显著水平检验,MOII建立的模型明显优于SB和OII所建立的模型。此外,对不同反演模型,基于D2反射光谱建立的模型优于D1。基于D2反射光谱和MOII建立的模型最佳(R2=0.697,RMSE=0.707),可为湿地土壤有机质含量的快速测定提供新途径。

土壤重金属含量光谱估算模型的初步研究

以昆山市水稻土为例,运用统计学相关分析方法,总结分析土壤有机质对不同重金属元素的吸附规律,尝试利用遥感光谱法实现对土壤重金属含量的模型估算。结果表明,研究区土壤有机质对不同重金属吸附强度由大到小的排序为:Cu>Pb>As>Zn>Cd>Ni>Cr>Hg,有机质对Cu和Pb的吸附固持强度较大,相关性显著。基于土壤有机质含量光谱诊断指数,建立了Cu和Pb的光谱估算模型,在一定程度上论证了利用土壤光谱特征间接估算土壤重金属含量的可行性,为土壤重金属污染状况的快速定量评价开辟了新途径。