黄土高原水蚀风蚀交错带几种常见植物凋落物中不同形态氮素含量研究

【目的】研究黄土高原水蚀风蚀交错带几种常见树种凋落物(枯落叶及植物残体)中各种形态氮素的含量及其关系,为进一步评价其在植物-土壤氮素转化中的作用提供依据。【方法】以中科院水土保持研究所神木水蚀风蚀交错带生态环境检测站周围山坡上的8种常见树种(乔木类刺槐和小叶杨,灌木类沙柳和沙棘,草本植物沙打旺、长芒草、白羊草和紫花苜蓿)凋落物为研究对象,测定其可溶性全氮(TSN)、可溶性有机氮(SON)和游离氨基酸(FAA)的含量,并分析它们之间的关系。【结果】供试8种树种凋落物TSN含量占全氮(TN)的比例为5.00%～29.07%;不同植物凋落物的SON含量为0.32～6.24g/kg,占TSN的比例为35.56%～83.32%;沙打旺和紫花苜蓿凋落物中TSN和SON的含量较高,与其他植物凋落物的差异大多达显著水平。相关分析表明,8种植物凋落物中TSN、SON、无机氮和全氮之间的相关性达极显著水平。【结论】8种常见植物凋落物中的可溶性氮,特别是可溶性有机氮是凋落物中不可忽视的氮素形态。

黄土高原水蚀风蚀交错带六道沟小流域坡面表土钙质结核分布

量化坡面钙质结核分布,有助于深化对黄土高原水蚀风蚀交错带特定土壤类型（含钙质结核土壤）中水土过程的认识。本研究通过对坡面不同部位的表层土壤（0~20 cm）颗粒组成、钙质结核质量分数和植被地上生物量、盖度、丰富度及多样性指数的测定和分析,研究了坡面钙质结核的分布及影响因素。结果表明：土壤黏粒体积分数沿坡面呈逐渐降低趋势;钙质结核质量分数沿坡面呈单峰曲线分布,在坡面1/4~1/3的位置（距离坡顶20~30 m）处,达到峰值（10%~15%）。钙质结核质量分数与坡度呈线性正相关,与植被地上生物量（盖度）呈单峰曲线关系,峰值即为植被影响钙质结核质量分数的临界点,临界点处的植被盖度在11%~16%之间。影响坡面钙质结核分布的最主要因素为坡度和植被;小尺寸的钙质结核在坡面分布范围最广、数量最多,起决定作用的钙质结核尺寸在5~15 mm之间。坡面钙质结核质量分数及分布反映了径流、植被和钙质结核之间的相互作用关系,钙质结核质量分数可以用来指示坡面的土壤侵蚀状况。

水蚀风蚀交错带小流域淤地坝泥沙沉积特征

淤地坝泥沙沉积特征是小流域土壤侵蚀及坝地内泥沙运移沉积过程的信息载体。通过对水蚀风蚀交错带典型坝地内不同剖面中泥沙沉积旋回厚度及粒径组成变化的分析,初步探讨了坝地内泥沙沉积空间分布特征及对小流域土壤侵蚀和泥沙运移沉积过程的响应。结果表明:坝地泥沙沉积旋回厚度从坝尾到坝前呈现不均匀变化,但沉积旋回厚度总体呈逐渐变薄的趋势,沉积旋回中沙层厚度普遍大于粘层厚度;坝地内不同剖面沉积旋回泥沙主要由细砂粒组成,其平均含量为59.8%,其次为粉砂粒(23.4%),黏粒(11.2%)和粗砂粒(5.6%)含量较少;从坝前到坝尾各个剖面中沉积泥沙颗粒组成粗化度逐渐增大,且沉积旋回中沙层的粗化度变化大于粘层的变化。初步揭示了淤地坝沉积泥沙从坝尾到坝前的沉积规律,可以为以后相关工作的开展提供参考。

黄土高原水蚀风蚀交错带小流域坡面表土砾石空间分布

利用数码照相和处理技术,对黄土高原水蚀风蚀交错带小流域坡面表土砾石覆盖度和粒径分布进行了研究.实验结果表明：在陡坡坡面上,坡面中部砾石覆盖度最大;在缓坡坡面上,砾石覆盖度沿坡面呈总体降低趋势.砾石覆盖度与坡度之间存在正相关关系,砾石粒径沿坡面有总体降低的趋势,砾石粒径随坡度增加而降低.坡面砾石平均粒径介于6-20mm之间,粒径〉50mm的砾石在坡面的数量很少.砾石在坡面不同部位的覆盖度与粒径〈40mm砾石数量显著相关,2-50mm砾石面积占砾石总面积的60%以上,该粒径的砾石决定了坡面的砾石分布.

基于LBV变换与小波变换的OLI图像融合方法

以陕西省榆阳区2013年6月9日的Landsat 8 OLI图像为基础数据源,对比分析LBV-Wavelet RF等5种图像融合算法的使用效果。对图像预处理后,分别采用HIS变换、Brovey变换、HPF变换、PCA变换和LBV-Wavelet RF方法进行融合和SVM监督分类,然后从目视评价和定量评价两方面对比分析各种融合算法的使用效果。在目视评价方面,判读融合前、后9种地类光谱特征的一致性;融合后图像是否具有全色波段图像的空间结构特征,是否存在细节模糊。在定量评价方面,采用灰度均值差、灰度均方根差评价融合后图像对多光谱信息的保持性能;采用相关系数均值、相关系数均方根差评价融合后图像对高空间分辨率信息的融入度;采用总体分类精度、Kappa系数评价融合前、后SVM监督分类精度差异。结果表明LBV-Wavelet RF方法能够使融合后图像在保持原多光谱图像光谱信息的同时,增强纹理结构特征,提高对细小地物的辨识能力;融合后图像SVM监督分类的总体分类精度和Kappa系数分别为84.01%和0.787,较原多光谱图像分别提高13.45%和15.91%。

土地覆盖遥感专题信息分层分级提取方法研究

【目的】以陕西省横山县1990年的TM图像和2013年的OLI图像作为基础数据源,准确获取横山县土地覆盖专题信息,并制作土地利用类型转换图谱。【方法】对图像预处理后,将横山县10种土地利用类型分别归属到不同的专题层,按照提取难度排列各专题层的处理顺序;对于一个专题层针对性的构建特征空间,并辅助专题图件在特征空间中通过全局阈值分割,获取目标土地利用类型的概貌信息;将包含一层概貌信息的二值图像作为掩膜文件与原图像进行求交运算,依据剩余地物之间的光谱特征和形态特征差异选取尺度,对求交结果依次执行面向对象分割、SVM监督分类和基于数学形态学开闭运算的分类后处理操作,以进一步分离出较难识别的背景地物,获取目标土地利用类型的精确空间分布信息;复合各专题层的提取结果,形成一期的土地覆盖分类结果,然后由两期结果制作横山县1990-2013年土地用类型转入、转出图谱。【结果】分层分级提取方法依据目标土地利用类型对象与背景地物对象的光谱特征和形态特征差异,对多光谱遥感图像逐层逐级分解计算,有效减少对光谱特征微弱、混淆地物的漏分误判现象,降低椒盐效应。两期TM/OLI图像提取结果的总体分类精度和Kappa系数分别为82.31%和0.775,81.26%和0.762。【结论】实验所设计的专题信息提取方法能够较为准确、快速地获取横山县土地覆盖专题信息,为解译黄土高原水蚀风蚀交错带TM/OLI图像提供一个新的思路。