基于SPOT-5遥感影像估算玉米成熟期地上生物量及其碳氮累积量

通过构建基于SPOT-5光谱参数的玉米成熟期地上生物量、碳氮累积量的遥感估算模型,为耕地生产力估测、农田生态保护和碳氮循环研究提供依据。利用皮尔逊相关分析法分析玉米成熟期地上生物量、碳氮累积量与同期14个预选光谱参数之间的相关性,筛选出适宜的光谱参数;通过回归分析,比较得出最优遥感估算模型。在构建的14个光谱参数中,土壤校正植被指数(SAVI)与玉米成熟期地上生物量和碳累积量均呈显著的正相关,相关系数分别达到0.831和0.846,因此以SAVI为底数的幂函数模型估算生物量和碳累积量的拟合效果最好,决定系数(R2)分别达到0.698和0.722,在0.01水平下的F检验均呈显著性;与氮累积量相关性最强的是由近红外波段和绿波段构建的比值指数(R3/R1),相关系数达到0.844;从而以R3/R1为自变量的线性模型对氮累积量拟合效果最佳,决定系数(R2)达到0.713,在0.01水平下的F检验呈显著性。因此,利用SPOT-5的土壤校正植被指数(SAVI)、近红外波段和绿波段的比值指数(R3/R1)构建的遥感模型来估算玉米成熟期生物量、碳氮累积量是可行的。

黄土高原沟壑区人工植被类型对土壤水分和碳氮的影响

以黄土高原沟壑区人工建造的典型植被油松、侧柏、刺槐、沙棘、苹果为研究对象,研究分析了不同植被类型对土壤水分含量、土壤碳氮累积等的变化影响。研究表明,旱季刺槐林地表现出了强烈的耗水特征,200 cm以下土壤含水量具明显减少趋势。200—300 cm处水分含量仅为5.8%～7.1%,而油松林地200 cm以下与荒草地含水量基本相一致,土壤水分含量保持在15%左右,侧柏、沙棘、苹果土壤水分利用主要在20—200 cm范围内。雨季,天然降雨虽对林地水分含量有所补充,但只表现在0—50 cm表层,且各个植被类型间表现不明显;与荒草相比,油松群落土壤有机碳氮提高了9.3%,果园土壤有机碳含量显著降低,而沙棘、侧柏和刺槐群落的土壤有机碳含量虽低于荒草群落,但尚未达到显著水平。