腾格里沙漠典型植物含水率与地物光谱的关系分析_王鹏龙
乌兰布和沙漠边缘几种典型植被地物光谱特性研究
摘要地物波谱特性是遥感技术应用的物理基础,是遥感定量分析的基础。
文章以乌兰布和沙漠边缘为研究区,采用svc光谱仪,通过大量的野外调查以及实地测点,测得了几种地物反射光谱数据,再通过噪音去除等技术处理出可用数据,最后利用svc软件分析得出:(1)不同植被的反射光谱曲线变化基本一致,可区分的波段在680nm~740nm的红边斜率以及740~1280nm的反射峰值。
(2)白刺包与白刺包间板结地在350~550nm之间曲线变化基本一致,在550nm之后二者的曲线变化截然不同(3)生物结皮在600~750nm范围内具有比红柳光谱斜率更小的反射光谱曲线,同时生物结皮并不显示出550nm的反射峰。
(4)水体在560nm附近峰值比红柳的大;水体从680nm以后反射率逐渐减小,在1470nm处几乎达到最小值,这与植被反射率变化截然不用。
(5)在350~580nm之间硬土路比新修柏油路斜率大,由此可以区分新修柏油路与硬土路的反射光谱,二者反射率曲线随波长变化规律与植被的反射光谱曲线截然不同关键词:乌兰布和沙漠SVC 反射光谱The study on spectral characteristic of several typical Vegetationin Ulan Buh desert peripheryObject spectrum characteristics are the physical basis of remote sensing technology, remote sensing quantitative analysis. Articles in Ulan Buh Desert edges of the study area, using the svc spectrometer, through a large number of field surveys and field measurement points, scored several feature measured spectral data, and through technologies such as noise removal processing the available data, and finally the use of svc software analysis results:(1)Different vegetation reflectance spectra curves are basically the same, distinguishable band at 680nm ~ 740nm red edge slope and 740 ~ 1280nm reflection peak.(2)White bag and white thorn thorn in the inter-packet compaction curve between 350 ~ 550nm basically the same, at 550nm after the two distinct curves(3)Biological crusts in the range of 600 ~ 750nm spectral slope than the tamarisk smaller reflectance spectrum curve, while biological crusts do not exhibit 550 nm reflection peak.(4)Water body near the peak ratio at 560nm large tamarisk; water from 680nm reflectance decreases later, at almost reaches a minimum at 1470nm, which is completely without vegetation reflectance change.(5)In hard soil between 350 ~ 580nm newly built asphalt road than a large slope, which can distinguish between newly paved road with hard soil reflectance spectra, both reflectance curve variation with wavelength reflectance spectra with different vegetationKeywords: WuLanBuHe desert SVC Reflectance spectroscopy目录1 前言 (1)1.1 研究的目的及意义 (1)1.2 地物光谱特性的发展历史及研究现状 (1)1.2.1 地物光谱特性的发展历史 (1)1.2.2 目前研究的技术和方法 (2)1.2.3 地物光谱特性国内外的研究现状 (2)2 研究区概况 (3)2.1 地理位置 (3)2.2 气候特征 (4)2.3 植被特征 (4)2.4 沙漠特征 (4)3 研究方法、数据处理及研究路线 (4)3.1观测仪器 (4)3.2光谱数据采集及处理 (5)3.2.1光谱数据采集 (5)3.2.2光谱数据融合 (5)3.2.3剔除水汽吸收波段 (5)3.3研究路线 (6)4 结果与分析 (6)4.1 地物反射光谱 (6)4.2 植被光谱的基本特征 (7)4.3 植被种类对光谱的影响 (7)4.4植被与板结地的反射光谱 (8)4.4.1白刺包与白刺包间板结地反射光谱 (8)4.5 植被与生物结皮反射光谱 (9)4.5.1红柳与生物结皮反射光谱 (9)4.6植被与水体的反射光谱 (10)4.6.1红柳与水渠水体的反射光谱 (10)4.7植被与道路的反射光谱 (11)4.8 光谱库的建立 (12)5 结论 (12)致谢 (13)参考文献 (14)内蒙古农业大学生态环境学院本科毕业论文1 前言收集和积累各种典型地物的光谱数据信息历来是遥感基础研究和应用研究中不可缺少的一个重要环节,它对发展遥感信息处理的新方法、提高遥感分类识别水平起着十分重要的作用。
土壤含水量和光照对沙地柏光合生理指标的影响
第41卷 第1期 生 态 科 学 41(1): 77–832022年1月 Ecological Science Jan. 2022收稿日期: 2020-01-03; 修订日期: 2020-02-18 基金项目: 国家重点研发计划(2018YFC0406604)作者简介: 崔英(1993—), 女, 青海湟源人, 硕士研究生, 从事森林培育和林木遗传育种方向,E-mail:******************通信作者: 王占林, 男, 青海贵德人, 研究员, 硕士研究生导师, 主要从事森林培育及经济林木遗传育种方面的研究,E-mail:*****************崔英, 王占林, 张得芳, 等. 土壤含水量和光照对沙地柏光合生理指标的影响[J]. 生态科学, 2022, 41(1): 77–83.CUI Ying, WANG Zhanlin, ZHANG Defang, et al. Effects of soil water content and light on photosynthetic characteristics of Sabina vulgari Ant .[J]. Ecological Science, 2022, 41(1): 77–83.土壤含水量和光照对沙地柏光合生理指标的影响崔英1,2,3, 王占林1,2,3,*, 张得芳1,2,3, 樊光辉1,2,31.青海大学, 西宁 8100162.青海省农林科学院, 西宁 8100163.青海高原林木遗传育种重点实验室, 西宁 810016【摘要】试验采用人工控制土壤水分的方法, 测定不同土壤含水量条件及有效辐射强度下沙地柏苗木的蒸腾速率、净光合速率、水分利用效率等指标, 分析沙地柏在不同土壤含水量和光照条件下影响的光合生理响应特征及其变化规律。
土壤含水量(SWC)用称重法测定, 将硬塑盆中的土壤水分含量设置为7.5%,10%,12.5%,15%,17.5%, 20% 等6个不同的处理, 每天进行称重, 瞬时土壤水分含量用TDR100土壤水分测速仪(上海赛弗生物公司)测定, 用Li-6400光合测定仪(美国LI-COR 公司)测定沙地柏在不同土壤水分条件下光合生理指标。
基于高光谱的荒漠植物含水率预测模型
中图分类号: 一 3 S 0 文献 标 识 码 : A 文章 编 号 : 0 一 3 0 2 1 )1 0 7 0 1 l 4 3 (0 1 0 — 12— 5 0
Pr d c i n M o e fW a e n e to s r a t e ito d lo t r Co t n fDe e tPl n s
Ba e n Hy e s e ta s d o p rp cr l
ZHAO Z a , a, h o LIXi DONG o— nl Da i
( .C l g fP aa u ua n ni n e tlSi cs i a g A r utrlU i r t 1 ol eo rtch rla d E vr m na ce e ,X n n gi l a nv sy,U u i8 0 5 e o n i f c u ei rmq 3 0 2, C ia) hn
set le et c .R sl I w s on u t t h aebn 0 —154n a t o yes si pc a r c ne 【 eut t a f doth ew v ad14 5 3 m w s h m s hpr niv r f a l 】 u at e t e te
水 率 和反 射 光 谱 进行 相关 分 析 。 【 果 】 45~1 3 m 波段 是 荒 漠植 物含 水 率 的 敏 感 波 段 。 引入 吸 收 深 度 结 1 0 4n 5
腾格里沙漠边缘区植被恢复与土壤养分变化研究_施明
g/kg,均达到了显著水平。半固定沙丘速效氮、速 效 钾 含 量 均 明 显 增 加,发 展 为 固 定 沙 丘 后 由 于 大 量 植 物
的生长土壤速效氮、速效钾含量反而比半 固 定 沙 丘 低。 荒 漠 草 原 土 壤 中 有 机 质、全 氮 及 速 效 氮 含 量 最 高,
退化草原速效磷含量比荒漠草原略高,差异 不 显 著;随 退 化 荒 漠 草 原 恢 复 进 程,人 工 梭 梭 林 速 效 磷 含 量 降
关 键 词 :土 壤 养 分 ;植 被 恢 复 ;荒 漠 草 原 ;变 化
文 献 标 识 码 :A 文 章 编 号 :1000-288X(2013)06-0107-05
中 图 分 类 号 :S153,S158
Vegetation Restoration and Soil Nutrient Changes in Edge of Tengger Desert
1 材料与方法
1.1 研 究 区 概 况 研究区位于内蒙古自治区阿拉善左旗腾格里沙
漠东南部 (105°35′—105°37′E,38°34′—38°37′N),海 拔800~1 500m。属 于 典 型 温 带 干 旱 荒 漠 气 候,年 均气 温 7.6 ℃,7 月 平 均 气 温 23.8 ℃,1 月 平 均 为 -10.8 ℃;≥10 ℃ 积 温 3 222.2 ℃,年 日 照 时 数 3 000h以上。年平 均 风 速 3.7 m/s,年 平 均 降 水 量 142.7mm,全年 70% 以上降雨集中在 7—9 月,平 均 蒸发量 3 351.9 mm,植 被 成 分 灌 木 种 主 要 有 红 砂 (Reaumuria songarica),驼 绒 藜 (Ceratoides latens), 猫 头 刺 (Oxytropis aciphylla),梭 梭 (Haloxylon ammodendron),沙 冬 青 (Ammopiptanthus mongoli- cus),小 叶 锦 鸡 儿 (Caragana microphylla),白 刺 (Nitraria tangutorum );草 本 植 物 有 画 眉 草 (Er-
荒漠绿洲过渡带梭梭周边土壤水分分布研究
陕西农业科学 2019,65( 06) : 58 - 62
Shaanxi Journal of Agricultural Sciences
荒漠绿洲过渡带梭梭周边土壤水分分布研究
程小曼,管仪庆,张丹蓉,杨滢嘉 ( 河海大学 水文水资源学院,江苏 南京 210098)
摘 要:通过对甘肃民勤荒漠绿洲过渡带优势物种梭梭的根系带土壤水分进行测定,分析了该植被周围土壤 含水量在东、西、南、北四个方向的变化规律以及土壤含水量与降雨、地形、根系分布等因子的关系。结果表 明: ①降水增加了 0 ~ 100 cm 深度土壤含水量,对 100 cm 及以上深度土壤含水量影响不明显; ②梭梭周围土 壤含水量会受到地形位置的影响; ③日照加快土壤水分的蒸发,植物冠幅遮盖面可以减少蒸发; ④根系向土 壤水分条件好的方向上延伸,梭梭的根系主要集中在 20 ~ 40cm 平均含水量高的土层。 关键词:荒漠绿洲过渡带; 梭梭; 土壤含水量; 水分分布特征
绿洲生态系统与沙漠之间存在着生态缓冲 区[1],不 同 的 气 候、土 壤、地 貌、植 被 群 落 等 构 成 了其独特的生态功能[2],这里同时也是绿洲与荒 漠相互转化活动进行的最为剧烈和突出的地带, 这些特征使得绿洲—荒漠过渡带成为绿洲生态系 统中的重要 组 成 部 分[3]。 甘 肃 民 勤 东 西 北 三 面 被腾格里和巴丹吉林两大沙漠包围,是天然的风 沙屏障,从 1997 年到 2017 年,全县累计完成人工 造林 12. 87 万 hm2 ,工程压沙 3. 88 万 hm2 ,而在荒 漠过渡带的防沙固林举措也使得民勤周围过渡带 的宽度达到 10 km 左右[2]。民勤过渡带主要有白 刺 ( Nitrariatangutorum ) ,梭 梭 ( Haloxylonammodendron ( C. A. Mey. ) Bunge) ,沙 蒿 ( Artemisia arenaria) ,红 砂 ( Reaumuriasoongorica ) ,芦 苇 ( Phragmites communis) 柽柳 ( Tamarix spp. ) ,膜 果麻 黄 ( Ephedra przewalskii ) ,柠 条 ( Nitraria spp. ) 和沙拐枣( Caragana spp . ) 等植物,植被 盖度在 4% ~ 28% 之间、植被高度于 10 ~ 300 cm 不等。
荒漠草原区不同土地利用类型土壤水分时空特征
腾格里沙漠东南缘飞播区白沙蒿植被密度与土壤水分关系的研究
和植物生长状况进行研究 。结果表明 ,白沙蒿密度在 511~9 株·m - 2时 ,整个生长期土壤水分处于严重亏缺状态 ,0
~100 cm 土层水分含量仅为 0155 %~017 % ,白沙蒿死亡率高达 55 %~7617 % ;密度在 119 株·m - 2时 ,其土壤水分
含量在 0165 %~1101 % ,白沙蒿死亡率为 2111 % ;密度在 1125 株·m - 2时 ,土壤水分在 0179 %~1148 % ,白沙蒿无
表 3 不同植被密度白沙蒿根系量及分布状况 Tab. 3 Root biomass of Artemisia sphaerocephala and its distribution in 2 different vegetation density
样地类型
较高密度 1994 年播区 中等密度
较高密度 1996 年播区 中等密度
较高密度 1994 年播区 中等密度
沙蒿密度 / (株·m - 2)
9 1. 25
5. 1 1. 9
存活数/ (株·m - 2)
1999 5
1. 25
2000 2. 1 1. 25
2. 3
2. 1
1. 6
1. 5
死亡率/ %
1999 44. 4
0
2000 32. 3
0
55
4
19. 4
1. 7
地上生物量 / (g·m - 2)
样地类型
裸露沙地 中等密度 高密度
特别粗砂粒 2~1. 0
0. 5 0. 6 0. 6
各级粒径 (mm) 含量/ %
粗砂粒 1. 0~0. 25
细砂粒 0. 25~0. 05
37. 0
高光谱遥感监测土壤含水量研究进展
cfl
万方数据
3068
光谱学与光谱分析
第30卷
外波段,通过监测植被长势和地表辐射温度,间接地反映土 壤含水量,是一种基于经验参数化的方法。如:作物缺水指 数法【8]、温度植被干旱指数法[9]、条件植被指数法[1引、距平 植被指数法[I门等。这些方法使用简便,便于实践,但经验性 太强,监测精度有限。由于影响植被长势的因素有很多,植 被生长又对实际的土壤含水量变化存在一定的滞后效 应[12.13],监测效果难以控制。且植被指数一地表温度法,往往 需要较长时间序列的影像数据及地匠同步气象观测资料做支 撑,如:空气温度、辐射等资料。这些条件在大范围实际应 用中难以做到。 利用高光谱数据监测土壤含水量。通过直接建立土壤含 水量与土壤反射率问的关系实现对土壤含水鼍的监测。许多 地物光谱吸收特征在吸收深度一半处的宽度为20~40 m“14],一般的多光谱传感器不足以用于土壤含水量监测。
基于光谱指数的植被含水率遥感反演模型研究——以岷江上游毛尔盖地区为例
基于光谱指数的植被含水率遥感反演模型研究——以岷江上游毛尔盖地区为例潘佩芬;杨武年;简季;戴晓爱【摘要】Based on the measured vegetation moisture content and vegetation spectrum of samples in the study area,this paper firstly established the mathematical model between vegetation moisture content and vegetation spectral index and then inversed the vegetation moisture content by using the vegetation spectral index method.Results show that:the simple ratio spectral index has good correlation to vegetation moisture content,and the linear model is more suitable for retrieving vegetation moisture content.The vegetation moisture content retrieval results in 1999 and 2007 show that:the vegetation moisture content has raised during the 9 years,and the area of increased vegetation moisture content has also increased.%利用研究区植被样本实测含水率和实测光谱数据,基于植被光谱指数法,建立植被含水率与植被光谱指数之间的数学模型,同时利用该模型对研究区的遥感数据进行分析,反演植被含水率.结果证明:简单比值光谱指数与植被含水率有较好的相关性,线性模型更适合该研究区的植被含水率反演.1999年和2007年两年的植被含水率反演结果显示:9年间植被含水率提高,含水率高的面积增大.【期刊名称】《遥感信息》【年(卷),期】2013(028)003【总页数】5页(P69-73)【关键词】光谱指数;植被含水率;遥感反演模型;毛尔盖【作者】潘佩芬;杨武年;简季;戴晓爱【作者单位】成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室,成都610059;成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室,成都610059;成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室,成都610059;成都理工大学地学空间信息技术国土资源部重点实验室,成都610059【正文语种】中文【中图分类】TP791 引言植被含水率能够反映植被的生长状况,对于森林等的生态环境和生态安全具有重大的意义。
腾格里沙漠东南缘三种植物钙质根管化学性质研究
第48卷第2期2019年3月内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)J o u r n a l o f I n n e rM o n g o l i aN o r m a lU n i v e r s i t y (N a t u r a l S c i e n c eE d i t i o n )V o l .48N o .2M a r .2019收稿日期:2018-12-18基金项目:国家重点研发计划(2016Y F C 0501000)作者简介:王雨浩(1993-),男,山东德州人,内蒙古师范大学硕士研究生通讯作者:海春兴(1963-),男(回族),宁夏彭阳人,内蒙古师范大学教授,博士生导师,E -m a i l :c h u n x i n gh a i @163.c o m.腾格里沙漠东南缘三种植物钙质根管化学性质研究王雨浩,丁 婧,刘晓茜,吴雪琴,海春兴(内蒙古师范大学地理科学学院,内蒙古呼和浩特010022)摘 要:干旱地区土壤具有独特的性质,其土壤剖面中的水盐运动变化也是如此,而植物钙质根管的形成就是水盐运移的结果.通过野外观测㊁采样,在腾格里沙漠东南缘随机采集了12组植物钙质根管以及不同坡位地表风积沙样品,测量上述样品的速效氮㊁速效钾㊁速效磷㊁C a 离子㊁有机质含量及p H 值,以探究土壤水盐运移对植物钙质根管分布和形成的影响.结果显示:植物钙质根管的分布规律与不同坡位风积沙的化学性质差异无直接联系;三种植物钙质根管中钙质根套的化学性质最接近地表风积沙;植物钙质根管中速效磷㊁C a 离子和有机质含量明显高于风积沙样品,而速效氮含量㊁p H 值与地表风积沙无明显差别.通过对比分析植物钙质根管的化学性质,发现植物钙质根管的形成可能指示了相对湿润的气候环境.关键词:腾格里沙漠;植物钙质根管;化学性质中图分类号:Q948.11 文献标志码:A 文章编号:1001-8735(2019)02-0134-08d o i :10.3969/j .i s s n .1001-8735.2019.02.008干旱区是陆地生态系统的重要组成部分,生态环境具有其独特的性质.在蒸发较强的干旱地区,土壤的水盐状况决定植物多样性和空间分布[1-4],土壤水分的动态变化和运动规律直接影响到植被根系对土壤水分和养分的吸收,在很大程度上决定着植被的成分㊁结构㊁形态和生理特性[5-7].植物对土壤水盐状况具有反馈调节作用,会对土壤的水盐运移产生影响.以往研究发现,沙生植物能够通过根系调节土壤的p H 值,促进植物对土壤中养分以及水分的利用[8].干旱区的土壤水盐运移主要发生在0~40c m 的土层中,表现出频繁而剧烈的波动变化和盐分表聚特征[9].植物钙质根管就是土壤水盐运移在植物的影响下产生的结果.植物钙质根管是一种碳酸盐与沙砾胶结而成的胶结物,成分以碳酸盐㊁硅酸盐㊁氧化物和氢氧化物为主,含有少量的植物根系残体及其他盐类,在阿拉善沙漠地区广泛分布[10].植物钙质根管被认为是一种新型的测年材料且具有一定的环境指示意义,从而受到国内外学者的广泛关注,并在近几年展开了分类[11-12]㊁同位素[13-14]㊁年代[15]㊁机理[16]及环境指示意义[17-20]等方面的研究.但是目前关于植物钙质根管的成因尚不明确.李卓伦[10]发现阿拉善沙漠的植物钙质根管中的碳酸盐以方解石为主,硅酸盐以长石类和辉石类为主,氧化物及氢氧化物以石英为主,并认为其形成主要是由于土壤水分的季节性亏损,在蒸发作用的影响下,土壤中的次生碳酸盐在植物根系周围形成了管状的沉积;杨小平[17]认为植物根管形成于气候湿润期,是大气降水在沙丘中的淋滤作用下形成的碳酸盐胶结;陈建生[18]认为植物钙质根管的形成与含钙地下水的重结晶作用有关;高有红[21]将阿拉善沙漠地区的植物钙质根管划分为钙质根套和绕根结核(包括双层结构的绕根结核和实心碳酸盐胶结绕根结核)两种类型且发现这两种类型具有伴生现象;C a l v e tF [22]认为植物根套是植物根系或根系微生物分泌物与周围沙粒粘结形成的.A l o n s o -Z a r z a [23]研究得出绕跟结核是植物根系快速腐烂后形成的碳酸盐填充物,且根套在一定条件下可进一步发育成绕跟结核.基于上述研究结果,本文拟通过对植物钙质根管的化学性质研究,利用对比分析的方法,进一步明晰植物钙质根管的形成机制,为钙质根管的成因研究提供新的理论依据.㊃531㊃第2期王雨浩等:腾格里沙漠东南缘三种植物钙质根管化学性质研究 1 研究区概况腾格里沙漠位于内蒙古自治区西部,阿拉善盟东南部,属于典型的干旱地区.研究区位于腾格里沙漠东南缘的巴润别立镇,阿拉善左旗巴彦浩特市西南部约30k m处(38°43'N,105°44'E,如图1).研究区靠近人工绿洲生态系统,水分条件较好,主要植物种为沙蓬(A g r i o p h y l l u ms q u a r r o s u m(L.)M o q)㊁白沙蒿(A r t e m i s i a s p h a e r o c e p h a l a k r a s c h)㊁白刺(N i t r a r i a t a n g u t o r u m B o b r.)㊁细枝岩黄芪(H e d y s a r u m s c o p a r i-u m F i s c h.e t M e y)和沙拐枣(C a l l i g o n u m m o n g o l i c u n l)等,植物生长良好,发育有植物钙质根管.区内沙丘形态以横向沙丘和新月形沙丘为主,海拔1360~1380m,主风向为西北风,次风向为东北风,平均风速2.5~ 2.8m/s,年均气温11.2~12.7℃,年降水量71.5~116.6mm[24-26].图1 研究区示意图F i g1.T h em a p o f r e s e a r c ha r e a2 研究方法2.1 野外观测、采样研究区内的植物钙质根管均呈条带状分布于沙丘背风坡坡底的位置,这与沙生植被的分布方式大致相同(见图1照片).腾格里沙漠东南缘的植物钙质根管按照其形态的不同可以分为钙质根套(也称为沙套,b)和绕根结核两种类型,其中绕根结核又包括实心绕根结核(a)和双层结构的绕根结核(c)[18].从植物钙质根管的形态方面来看,钙质根套为空心单层结构,呈黄棕色,内部无碳酸盐胶结物,仅是空隙内壁有一层碳酸盐薄层,外部为沙砾简单的胶结的硬质外壳[23,27];双层结构绕根结核有明显的分层现象,外层为黄褐色沙砾胶结物,内部为白色碳酸盐结核;实心绕根结核为白色碳酸盐结核,无分层现象,白刺(N.t a n g u t o r u m)㊁沙蓬(A.s q u a r r o s u m)㊁细枝岩黄芪(H.s c o p a r i u m)三种植物钙质根管的分布存在伴生现象(如图2). 2018年3月,在腾格里沙漠东南缘的巴润别立镇沿人工绿洲区共选取了12处样地.每处样地做三个1m×1m样方,采集样方内0~30c m深度的所有植物钙质根管.在采样过程中发现,植物钙质根管大多分布于风积沙表层即0~30c m深度的干沙层中(如图3).同时,为了探究坡位对植物钙质根管形成的影响,分0~5c m㊁5~10c m㊁10~20c m㊁20~30c m四种深度采集迎风坡坡底㊁迎风坡坡中㊁坡顶和背风坡坡中及背风坡坡底(植物钙质根管分布区)的地表风积沙样品,内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)第48卷图2 植物钙质根管形态特征F i g .2M o r p h o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f c a l c a r e o u s r o o t t u b es 图3 植物钙质根管分布特征F i g .3D i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f c a l c a r e o u s r o o t t u b e s 每种坡位沿沙丘走向选取3个采样点,共采集了60个样品.此外,为了探究植物钙质根管与活体植物根系的联系,对研究区内多种植物根系采样并观察,发现活体植物根系并无根套包被.2.2 化学性质测定将植物钙质根管样品分类并称重,利用研钵将样品分别磨碎过筛,测定速效氮㊁速效磷㊁速效钾㊁C a 离子㊁有机质含量和p H 值.由于植物钙质根管的成分以碳酸盐为主[8],不同坡位地表风积沙样品除了测定以上指标外,还测定了碳酸盐含量.有机质含量的测定利用重铬酸钾容量法-外加热法;速效氮含量利用凯氏定氮仪进行测定;速效磷含量的测定选用碳酸氢钠法,利用722可见光分光光度计进行测定;速效钾含量的测量选用火焰光度法,以N H 4O A c 作为浸提液并用火焰光度计进行测量;p H 值是利用离子活度计进行测定;C a 离子含量则是用E D T A 滴定法测定;地表风积沙的碳酸盐含量利用量气法测定.3 结果与分析3.1 植物钙质根管化学性质分析在采集的植物钙质根管样品中,双层绕根结核数量最多,占总量的69.47%;钙质根套次之,占总量的23.26%,而实心绕根结核数量最少,只占总量的7.27%(表1).将植物钙质根管分布区的地表风积沙样品的化学性质(C K 值)与三种植物钙质根管对比后发现:三种植物钙质根管与地表风积沙样品的p H 值均表现为弱碱性且速效氮含量无明显的差异;植物钙质根管有明显的聚C a ㊁聚P 现象,其含量整体表现为实心绕根结核>双层结构绕根结核>钙质根套>地表风积沙;速效钾含量整体表现为地表风积沙>钙质根套>双层结构绕根结核>实心绕根结核,其中钙质根套的速效钾含量与地表风积沙样品相差不大,而实心绕根结核和双层结构绕根结核的速效钾含量要低于地表风积沙样品(图4).表1 植物钙质根管化学性质T a b .1C h e m i c a l p r o p e r t i e s o f c a l c a r e o u s r o o t t u b e s 类型占比/%速效氮含量/m g ㊃k g -1速效磷含量/m g ㊃k g -1速效钾含量/m g ㊃k g -1p H 值C a 离子含量/g ㊃k g -1有机质/g ㊃k g -1实心绕根结核(G 1) 7.2723.3816.2530.348.440.3815.72钙质根套(G 2) 23.2622.3912.1059.608.570.268.72双层结构绕根结核(G 3)69.4724.2615.5640.828.430.3412.77地表风积沙(C K ) 24.273.4062.088.860.160.61㊃631㊃第2期王雨浩等:腾格里沙漠东南缘三种植物钙质根管化学性质研究图4 植物钙质根管化学性质对比F i g .4C o m p a r i s o no f c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f c a l c a r e o u s r o o t t u b e s 3.2 不同坡位地表风积沙化学性质对比分析通过对比迎风坡坡底(Y P D )㊁迎风坡坡中(Y P Z )㊁坡顶(P D )㊁背风坡坡中(B P Z )㊁背风坡坡底(B P D )五种不同坡位地表风积沙样品的化学性质发现:风积沙样品的p H 值介于8~9之间,表现为弱碱性;速效氮含量整体表现为迎风坡坡底和背风坡坡底略高于其他坡位,在同一坡位不同采样点的速效氮含量同样差距较大(在图5中表现为误差值);速效磷㊁速效钾㊁C a 离子含量在不同坡位㊁不同深度的地表风积沙中差别不大;土壤的有机质含量在5~20c m 处表现为背风坡坡中和迎风坡坡底略高于其他坡位,而0~5c m 和20~3c m 处的含量无明显差异,且同一坡位不同采样点之间的含量差距同样较大(图5).地表风积沙的碳酸盐含量整体较低,坡位和深度变化对碳酸盐含量无显著影响(表2).表2 地表风积沙碳酸盐含量T a b .2C a r b o n a t e c o n t e n t i n s u r f a c e a e o l i a n s a n d土壤深度/c m碳酸盐含量/g ㊃k g-1Y P D Y P Z P D B P Z B P D0~53.903.433.872.223.105~105.704.475.563.862.9110~205.384.564.184.604.0120~303.584.704.994.334.594 讨论背风坡坡底地势较低,水分条件较好且不易受到风沙侵蚀的影响,研究区内的植物多沿沙丘走向呈条带㊃731㊃内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版)第48卷图5 不同坡位地表风积沙化学性质对比F i g .5C o m p a r i s o no f c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s u r f a c e s a n da t d i f f e r e n t s l o p e 状生长于沙丘的背风坡坡底,而植物钙质根管同样呈条带状分布于背风坡坡底,由此推断植物钙质根管的形成过程与植物有关;通过对白刺(N .t a n g u t o r u m )㊁沙蓬(A .s q u a r r o s u m )㊁细枝岩黄芪(H .s c o pa r i u m )等植物的根系观察发现,活体植物外并无根套包被,证明植物钙质根管的形成与活体植物根系无关;植物钙质根管的外在形态特征与植物的根㊁茎相似度极高,推测植物钙质根管的成因与植物残体的分解作用有关.实验结果显示,植物钙质根管的主要成分为碳酸盐胶结物.W r i g h t 等[28]认为,这种钙化过程与碳酸盐积累作用有关,土壤当中需要有较高的碳酸盐及相对湿润的气候条件才能形成植物根系的钙化过程.但研究发现,地表风积沙的碳酸盐含量较低,较高的碳酸盐环境并不是植物钙质根管形成的主要原因.不同坡位地表风积沙养分含量及p H 值差异并不大且养分含量整体较低;仅是速效氮含量在迎风坡坡底和背风坡坡底㊃831㊃㊃931㊃第2期王雨浩等:腾格里沙漠东南缘三种植物钙质根管化学性质研究 相对较高,所以植物钙质根管的分布与不同坡位地表风积沙的养分差异无直接联系,而是与植被的分布规律有关.通过对比植物钙质根管盐与地表风积沙的化学性质差异发现,植物钙质根管的C a离子,速效磷和有机质含量明显高于地表风积沙样品,具有较明显的聚C a㊁聚P现象.由此可以得出,植物钙质根管的碳酸盐是以碳酸钙为主,这也解释了其硬度较高的原因,而碳酸钙形成的原因主要与含钙水的淋滤作用有关;有机质和速效磷都是植物体生长发育必不可少的营养物质,其来源可能为未完全分解的植物残体.植物钙质根管的p H值㊁速效氮和速效钾含量与地表风积沙较为相近,主要受到了地表风积沙性质的影响.在三种类型的植物钙质根管中,钙质根套的化学性质与地表风积沙最为相近,而实心绕根结核与地表风积沙的化学性质的差异最大,其中钙质根套的速效钾含量与地表风积沙相近,但绕根结核的速效钾含量显著低于地表风积沙.根据以上研究结果推测,植物钙质根管的形成过程可能是枯萎的植物残体被风沙掩埋,在土壤微生物的分解作用下产生二氧化碳,并与土壤淋溶作用产生的含钙水反应生成碳酸钙,与未完全分解的植物体及沙砾胶结形成的.5 结论与展望本文对腾格里沙漠东南缘三种不同类型植物钙质根管和不同坡位地表风积沙的化学性质进行了对比分析.结果显示,植物钙质根管的C a离子,速效磷和有机质含量明显高于地表风积沙样品,具有较明显的聚C a㊁聚P现象;而p H值㊁速效氮和速效钾含量与地表风积沙较为相近.植物钙质根管的成因与活体植物根系无直接联系,而是与植物残体有关,其形成过程可能是植物残体沙埋后在微生物的分解作用和含钙水的淋滤作用下形成的,植物钙质根管的叫法并不准确,称之为植物管状钙质结核更加贴切.植物钙质根管的分布规律与不同坡位的地表风积沙养分含量差异无直接联系,而是与植被的分布规律有关.较高的碳酸盐环境并不是植物钙质根管形成的主要原因.而气候的相对湿润程度和当地的水分条件可能是制约植物钙质根管形成的重要条件.阿拉善东南缘绿洲边缘区水分条件较好,有大量植物钙质根管发育,植物钙质根管形成可能指示了相对湿润的气候环境.综上所述,植物钙质根管对于干旱区环境具有一定的指示意义,但国内关于植物钙质根管的研究尚不成熟,有关于植物钙质根管形成机理及意义的研究尚存在着许多问题.速效氮㊁速效磷㊁速效钾都是植物生长所必需的营养元素,植物体对速效氮的需求更是位居首位[29].本次研究发现,植物钙质根管的速效磷和有机质含量显著高于地表风积沙,而速效钾与速效氮含量较低;三种类型的植物钙质根管形态特征和养分含量均存在较大差异并且存在着伴生现象,其形成过程有何联系.这些问题还有待进一步探究.参考文献:[1] 郑敬刚,吴国玺,何明珠,等.阿拉善荒漠区植物多样性与土壤理化性质相关性研究[J].干旱区资源与环境,2009,23(3):151-155.[2] N o y-M e i r I.D e s e r t e c o s y s t e m s:e n v i r o n m e n t a n d p r o d u c e r s[J].A n n u a lR e v i e wo fE c o l o g y S y s t e m a t i c s,1973,4:25-51.[3] B e lén M,A n aQ,F r a n c i s c oL,e t a l.N i t r o g e n-u s ee f f i c i e n c y o f y o u n g c i t r u s t r e es i 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p l e s f r o mt h eU p p e r J u r a s s i c-L o w e rC r e t a c e o u so fS p a i na n d U p p e rC r e t a c e o u so fs o u t h e r nF r a n c e[J].S e d i m e n t a r y G e o l o g y, 1995,10(1):143-158.[29] 段娜,章尧想,刘芳,等.植物氮素吸收及其转运蛋白研究进展[J].分子植物育种,2015,13(2):461-468.S t u d y o nP h y s i c o c h e m i c a l P r o p e r t i e s o fC a l c a r e o u sR o o tT u b e o fT h r e eP l a n t s i n t h eS o u t h e a s t e r nE d g e o f t h eT e n g g e rD e s e r tWA N G Y u-h a o,D I N GJ i n g,L I U X i a o-x i,WU X u e-q i n,H A IC h u n-x i n g(C o l l e g e o f G e o g r a p h i c a lS c i e n c e,I n n e rM o n g o l i aN o r m a lU n i v e r s i t y,H o h h o t010022,C h i n a)A b s t r a c t:T h e s o i l h a s i t s u n i q u e f e a t u r e i na r i d a r e a s,a s d o e s t h e c h a n g e o fw a t e r a n d s a l tm o v e m e n t i n t h e s o i l p r o f i l e.T h e f o r m a t i o no f c a l c a r e o u s r o o t t u b ew a s c a u s e db y w a t e r a n d s a l t t r a n s p o r t.T o g e t h e r w i t h f i e l do b s e r v a t i o n,w ec o l l e c t e d12g r o u p so f c a l c a r e o u s r o o t t u b ea n d12s e t so f s u r f a c ea e o l i a ns a n d s a m p l e s i nd i f f e r e n t s l o p e p o s i t i o n sr a n d o m l y f r o mt h es o u t h e a s t e r n m a r g i no f t h eT e n g g e rD e s e r t.T h e p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so fa v a i l a b l en i t r o g e n(A N),a v a i l a b l e p o t a s s i u m(A K),a v a i l a b l e p h o s p h o r u s㊃141㊃第2期王雨浩等:腾格里沙漠东南缘三种植物钙质根管化学性质研究 (A P),C a2+,o r g a n i c m a t t e rc o n t e n ta n d p H v a l u eo f t h ea b o v es a m p l e sw e r e m e a s u r e dt o i l l u s t r a t et h e e f f e c t s o f s o i lw a t e ra n ds a l tt r a n s p o r to nt h ef o r m a t i o na n dd i s t r i b u t i o no fc a l c a r e o u sr o o tt u b e s.T h e r e s u l t s d e m o n s t r a t e d t h a t t h e d i s t r i b u t i o no f c a l c a r e o u s r o o t t u b e sw a sn o t d i r e c t l y r e l a t e d t o t h e p h y s i c o-c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f s u r f a c e a e o l i a ns a n d s a t d i f f e r e n t s l o p e s.I n t h e t h r e e t y p e s o f c a l c a r e o u s r o o t t u b e, w e f o u n d t h a t t h e p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e so f c a l c a r e o u s s h e a t hw e r e c l o s e t os u r f a c e a e o l i a ns a n d.T h e m e a s u r e m e n t s h o w e dt h a tc o n t e n t so fA P,C a2+a n do r g a n i c m a t t e r i n p l a n tc a l c a r e o u sr o o tc a n a lw e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h o s e i na e o l i a ns a n ds a m p l e s,w h i l e,A Nc o n t e n t a n d p H v a l u ew e r en o t s i g n i f i-c a n t l y d i f f e r e n t f r o ms u r f a c e a e o l i a n s a n d.C o m p a r i n g a n d a n a l y z i n g t h e p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s o f p l a n t c a l c a r e o u s r o o t t u b e ss u g g e s t e dt h a tt h ef o r m a t i o no fc a l c a r e o u sr o o tc a n a l s i n p l a n t s m i g h t i n d i c a t ea r e l a t i v e l y h u m i d c l i m a t e.K e y w o r d s:T e n g g e rD e s e r t;c a l c a r e o u s r o o t t u b e s;p h y s i c o c h e m i c a l p r o p e r t i e s【责任编辑张颖娟】(上接第133页)O p t i m i z a t i o no nH i g h-s p e e dP e r m a n e n tM a g n e tM a c h i n eR o t o rB a s e do nG e n e t i cA l g o r i t h ma n dF i n i t eE l e m e n tM e t h o dD U F a n g-x i n1,L IL i n g2,WUZ h e n-y u3(1.W u h a nC i t y V o c a t i o n a lC o l l e g e,W u h a n430064,C h i n a;2.W u h a nP u h u iM a r i n eP h o t o e l e c t r i cT e c h n o l o g y C o.,L t d,W u h a n430223,C h i n a;3.H u b e i U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,W u h a n430068,C h i n a)A b s t r a c t:F o rt h es t r u c t u r a l p a r a m e t e r so p t i m i z a t i o no fr o t o rs t r e n g t hi nt h ed e s i g no fh i g hs p e e d p e r m a n e n tm a g n e tm o t o r s,a200k W40000r/m i ns u r f a c em o u n t e d p e r m a n e n tm a g n e tm a c h i n ew a s t a k e n a s t h e r e s e a r c ho b j e c t i v e t oe s t a b l i s h p a r a m e t e r i z e d f i n i t ee l e m e n tm o d e l o f s l e e v e t h i c k n e s sa n d i n t e r f e r-e n c eb y c o m b i n i n g f i n i t e e l e m e n tm e t h o dw i t h t h e g e n e t i c a l g o r i t h m.B a s e do n t h e s t r e n g t h l i m i t o p e r a t i n g c o n d i t i o n s,a n o p t i m i z a t i o n m o d e l w i t h m i n i m u m s l e e v et h i c k n e s sa st h eo b j e c t i v ev a l u ef u n c t i o na n d m e e t i n g t h e s t r e n g t hr e q u i r e m e n t a sc o n s t r a i n t c o n d i t i o n w a se s t a b l i s h e d.I nt h eo p t i m i z a t i o nc a l c u l a t i o n m e t h o d,b y t a k i n gg e n e t i c a l g o r i t h ma sm a i n p r o g r a m,t h em a x i m u ms t r e s s a n d c o n t a c t f o r c e c a l c u l a t e db y p a r a m e t e r i z e df i n i t ee l e m e n t p r o g r a m w e r eu s e da st h ef i t n e s se v a l u a t i o nf u n c t i o n.S i m u l a t i o nr e s u l t s i n d i c a t e d t h a t t h em e t h o d c o m b i n i n gg e n e t i c a l g o r i t h m w i t ht h e f i n i t ee l e m e n tm e t h o dw a s a b l e t od e t e r-m i n e t h em i n i m u ms l e e v e t h i c k n e s s a n d t h e i n t e r f e r e n c e e x a c t l y a n dw a sm o r e e f f i c i e n t t h a n t h e r e s p o n s e s u r f a c em o d e l.K e y w o r d s:h i g h-s p e e d p e r m a n e n tm a g n e tm a c h i n e;o p t i m i z a t i o n;g e n e t i ca l g o r i t h m;f i n i t ee l e m e n t m e t h o d;m e c h a n i c a l s t r e n g t h【责任编辑张颖娟】。
荒漠植物含水量的光谱特征分析
荒漠植物含水量的光谱特征分析
荒漠植物含水量的光谱特征分析
摘要:70%)、中等(50%~70%)、较低(<50%)3个等级.以上研究揭示了荒漠植物含水量大小和光谱数据之间的关系,为荒漠区生境分析和利用遥感数据进行荒漠植物监测提供了参考依据. 作者:赵钊[1]李霞[1]尹业彪[2]唐金[1]周生斌[3] Author:ZHAO Zhao[1] LI Xia[1] YIN Ye-biao[2] TANG Jin[1] ZHOU Sheng-bin[3] 作者单位:新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆,乌鲁木齐,830052新疆农业大学林学与园艺学院,新疆,乌鲁木齐,830052中国科学院新疆生态与地理研究所,新疆,乌鲁木齐,830011 期刊:光谱学与光谱分析ISTICEISCIPKU Journal:SPECTROSCOPY AND SPECTRAL ANALYSIS 年,卷(期):2010, 30(9) 分类号:S132 关键词:光谱包络线去除含水量荒漠植物机标分类号: X17 TV2 机标关键词:荒漠植物含水量大谱特征分析 Desert Vegetation Water Content Based Features 含水率率相关性光谱数据特征波段测定相关系数法植物监测遥感数据生境分析聚类分析反射光谱参考依据实验室基金项目:国家自然科学基金,水利部公益性行业科研项目,阜康北部荒漠过渡带防护林及植被恢复生态科技工程项目,自治区草地资源与生态实验室项目资助。
不同含水量土壤光谱响应特征分析
不同含水量土壤光谱响应特征分析
托里肯·阿布扎别克;吉别克·哈力克巴义
【期刊名称】《安徽农业科学》
【年(卷),期】2013(041)011
【摘要】[目的]揭示土壤水分对土壤光谱的影响机理,并为其他土壤参数的遥感监测提供理论支持.[方法]以新疆塔里木盆地北缘渭干河—库车河三角洲野外光谱反射数据为研究对象,运用光谱分析法研究土壤水分光谱特征及土壤水分特征波段.[结果]波长740、1 768、1 962、1 450、2 216 nm是土壤水分的吸收带.[结论]土壤光谱反射率比变化主要依赖于土壤含水量状况和波长.在波长较短的部分,土壤反射率随土壤水分变化迅速,而对于波长较长的部分,水分的吸收起显著的作用,反射率变化缓慢.
【总页数】2页(P4819,4944)
【作者】托里肯·阿布扎别克;吉别克·哈力克巴义
【作者单位】阿勒泰地区国土资源勘测规划院,新疆阿勒泰836500;阿勒泰地区国土资源勘测规划院,新疆阿勒泰836500
【正文语种】中文
【中图分类】S152.7
【相关文献】
1.不同种植模式下土壤含水量变化特征分析 [J], 陈峨印;康彦付
2.松嫩平原北部不同含水量梯度下土壤有机碳含量空间特征分析 [J], 薄欣;臧淑英;
张玉兰;刘晨;周文强
3.不同尺度的微分窗口下土壤有机质的一阶导数光谱响应特征分析 [J], 刘炜;常庆瑞;郭曼;邢东兴;员永生
4.不同灌溉条件下冬小麦冠层含水量的光谱响应 [J], 孙乾; 顾晓鹤; 孙林; 王淼; 周龙飞; 杨贵军; 李卫国; 束美艳
5.中国不同气候区模拟土壤含水量的时空特征分析 [J], 陆桂华;匡亚红;吴志勇;何海
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不同水分梯度对阿拉善盟地区4种沙生植物幼苗生长的影响
不同水分梯度对阿拉善盟地区4种沙生植物幼苗生长的影响谢菲;席海洋;张斌武;桂翔;杨阳;刘俊良【摘要】[目的]比较4种沙生植物幼苗最适生长水分梯度,总结4种阿拉善盟地区乡土树种幼苗苗期管理方式.[方法]选择黑果枸杞、沙拐枣、花棒、梭梭4种具有代表性的阿拉善地区乡土沙生植物1年生幼苗,通过生长期不同水分梯度的田间试验研究,分析不同水分梯度下各试验小区生长季土壤含水量,生长季末幼苗植株存活率、株高、地径及新梢长度等生长指标.[结果]黑果枸杞苗期管理的适宜水分梯度为生长季每隔20 d灌溉1次,连续灌溉5次,每次灌水量为870 m2/hm2;沙拐枣、花棒、梭梭苗期管理的适宜水分梯度为生长季每隔20 d灌溉1次,连续灌溉4次,每次灌水量为870 m3/hm2.[结论]该研究为建立行之有效的适用于乡土树种的灌水方式提供了依据.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2018(046)032【总页数】3页(P96-98)【关键词】沙生植物;水分梯度;土壤含水量;存活率;生长量【作者】谢菲;席海洋;张斌武;桂翔;杨阳;刘俊良【作者单位】内蒙古阿拉善盟林木种苗站,内蒙古阿拉善750300;中国科学院寒区与旱区环境工程研究所,甘肃兰州730000;内蒙古阿拉善盟林木种苗站,内蒙古阿拉善750300;内蒙古阿拉善盟林木种苗站,内蒙古阿拉善750300;内蒙古阿拉善盟林木种苗站,内蒙古阿拉善750300;内蒙古阿拉善盟林木种苗站,内蒙古阿拉善750300【正文语种】中文【中图分类】S718.45阿拉善盟地处三大沙漠交汇地带,沙漠面积分布广泛,年平均降水量不到200mm[1],且蒸发强度大,生态环境极其恶劣,植物通常会面临不同程度的土壤干旱。
恶劣的生态环境条件决定了该地区物种结构单一,多为多年生的旱生灌木和半灌木[2]。
植物在生长发育的过程中会受到各种外来因素的干扰,导致其不能正常生长发育,各种沙生植物不仅自身生物学特性和生长生境存在差异,而且其对不同干旱条件下的适应性和反应能力也是有差别的,这种差别对沙生植物的引种筛选及造林等具有重要的影响[3]。
土壤水分变化对草原植被群落及其光谱特征的影响
土壤水分变化对草原植被群落及其光谱特征的影响师桂花;王英舜;侯琼【摘要】以锡林郭勒典型草原为研究区,于2008年5月-2009年5月,分别对不同水分条件下草地的光谱反射率、覆盖度和地上生物量进行测定,以研究草原植被群落及其光谱特征对土壤水分的响应.结果表明,水分波动对典型草原植被结构以及光谱特征具有明显的影响,其中水分充足(丰水年型)能够明显改善典型草原植被结构,增加牧草种类,提高牧草地上生物量,其植被光谱特征在旺盛生长期呈现出显著优势,4种典型植被指数较平水年型、歉水年型显著增加;枯黄期不同水分处理草地植被指数RVI之间呈显著差异(P<0.05),其余植被指数之间差异不显著;返青期不同水分处理草地植被指数DVI之间呈显著差异(P<0.05),其余植被指数之间差异不显著.%Taking the Xilinguole typical steppe as experimental area of the observation, the spectral reflectance, above-ground biomass of grassland in different water treatments were measured and analyzed from May 2008 to May 2009. The results showed that amply irrigation improved grassland population and plant structure significantly, and increased the biomass of forage grasses. During vigorous growth period (July) , grassland under enough irrigation had significant advantage in spectral reflectance characteristics, and in the four vegetation indices. During dead ripe period, there were significant differences(P <0. 05)among RVI (Ratio Vegetation Index) of grassland in different water treatment. During turning green period, there were significant differences(P <0. 05)among DVI (Difference Vegetation Index) of grassland in different water treatment.【期刊名称】《中国农业气象》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】7页(P114-120)【关键词】典型草原;光谱特征;土壤水分;光谱反射率;植被指数;群落结构【作者】师桂花;王英舜;侯琼【作者单位】锡林浩特国家气候观象台,锡林浩特026000;锡林浩特国家气候观象台,锡林浩特026000;内蒙古气象科研所,呼和浩特010051【正文语种】中文地物波谱信息的测试与研究是遥感技术应用的基础,其中绿色植物光谱特征的测量和研究是遥感理论研究的重要内容,也是各种遥感应用分析的基础,其中草地光谱的测定与草地光谱反射特性是草地遥感技术应用的重要内容之一[1]。
腾格里沙漠流动沙丘上土壤水分与地形-植被因子的关系研究
腾格里沙漠流动沙丘上土壤水分与地形-植被因子的关系研究王昱婷;张定海;宁婷;叶彦辰
【期刊名称】《管理科学与研究(中英文版)》
【年(卷),期】2024(13)1
【摘要】土壤水分是沙漠植被的主要驱动因子,其分布受到地形、植被和气候之间相互作用的影响。
以腾格里沙漠东南缘沙坡头地区流动沙丘上不同深度不同微地貌上的土壤水分作为研究对象,研究了土壤水分和地形-植被因子的分布特征。
利用广义线性、广义加性和随机森林模型在小尺度上对因子关系之间进行分析建模。
结果表明,(1)不同深度的4种微地貌中土壤水分呈现出丘底和迎风坡上的土壤水分显著高于背风坡,而背风坡又显著高于丘顶。
(2)地形因子(主要指坡向)和植被因子对不同深度的土壤水分均具有重要的影响。
其中,地形因子对表层和中层土壤水分的影响高于深层土壤水分,植被因子(主要指草本多度和生物量)对中层和深层土壤水分的影响高于地形因子。
【总页数】10页(P116-125)
【作者】王昱婷;张定海;宁婷;叶彦辰
【作者单位】甘肃农业大学理学院数量生物研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S15
【相关文献】
1.腾格里沙漠人工植被区固沙灌木影响深层土壤水分的动态模拟研究
2.腾格里沙漠东南缘飞播区白沙蒿植被密度与土壤水分关系的研究
3.腾格里沙漠不同类型沙丘土壤水分含量与地形-植被因子关系研究
4.腾格里沙漠东南缘3种沙丘4种微地貌上土壤水分与地形-植被因子之间的关系
5.古尔班通古特沙漠南缘固定沙丘上土壤水分与地形-植被因子的关系
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荒漠植物含水量的光谱特征分析
荒漠植物含水量的光谱特征分析介绍荒漠植物的生态环境十分恶劣,为了适应这种特殊环境,荒漠植物具有较高含水量,这也是其生长与生存的重要条件之一。
因此,对于荒漠植物的含水量的快速检测和监测,对于了解荒漠植物的生长情况和生态环境的变化具有重要价值。
目前,使用光谱技术检测荒漠植物含水量的方法已经成为一种广泛应用的方法。
本文主要介绍光谱技术在荒漠植物含水量检测中的应用与特征分析。
光谱特征光谱学是研究物体的电磁波的反射、透射、散射等现象的学科,而植物光谱学的研究主要是探究植物光吸收与反射的规律。
由于不同物体对电磁波的反射、透射和散射有着不同的特征,因此可以通过检测与物体相互作用的电磁波来对其进行识别和分类。
荒漠植物对于含水量的变化有着独特的光谱特征,主要体现在以下两个方面:光谱反射率荒漠植物含水量变化会影响荒漠植物对光的吸收和反射,因此会导致荒漠植物的光谱反射率发生变化。
一般来说,不同的荒漠植物在不同波长的光谱反射率上有着明显的差异。
例如,在红外波段,荒漠植物的光谱反射率较高,而在可见光波段,荒漠植物的光谱反射率较低。
因此,通过检测荒漠植物在不同波长下的光谱反射率可以对其含水量进行判断。
光谱特征波段荒漠植物的含水量变化对光谱特征波段的位置和强度都会产生一定的影响。
例如,在可见光波段,荒漠植物含水量的变化影响较小,而在红外波段,荒漠植物含水量的变化则会导致光谱特征波段的位置和强度的变化。
因此,对于不同的荒漠植物,在不同波段下的光谱特征也有所不同。
光谱技术在荒漠植物含水量检测中的应用使用光谱技术来检测荒漠植物含水量,可以通过研究荒漠植物在可见光波段和红外波段下的光谱特征来获得含水量信息。
一般来说,使用光谱技术进行含水量检测主要分为以下两个步骤:数据采集数据采集是光谱技术应用于荒漠植物含水量检测的第一步。
一般来说,可以使用光谱仪来记录荒漠植物在不同波段下的光谱反射率。
对于不同波段和不同时间采集到的数据,可以通过数据处理后得到图像数据,进而通过分类算法进行含水量检测。
紫花苜蓿冠层反射光谱与叶片含水率关系研究
紫花苜蓿冠层反射光谱与叶片含水率关系研究付彦博;范燕敏;盛建东;李宁;武红旗;李美婷;李丽;赵云【摘要】以呼图壁县草地生态站不同灌溉量下现蕾期紫花苜蓿冠层光谱反射率为研究对象,研究确定紫花苜蓿叶片含水率的光谱诊断模型.结果表明:(1)在近红外波段随着紫花苜蓿叶片含水率的增加冠层光谱反射率逐渐减小;(2)利用归一化反射光谱建立的苜蓿叶片含水率光谱反演模型优于原始反射光谱,并且在1344~1660nm波段内所建立的苜蓿叶片含水率预测模型平均相对误差最低(7.8%).(3)筛选建立的叶片含水率光谱诊断模型为:Y=0.962-7.560X1451+5.295X1473.所建立的紫花苜蓿叶片含水率光谱预测模型可为苜蓿科学灌溉提供决策依据.【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2013(033)003【总页数】4页(P766-769)【关键词】紫花苜蓿;含水率;冠层光谱反射率;现蕾期;模型【作者】付彦博;范燕敏;盛建东;李宁;武红旗;李美婷;李丽;赵云【作者单位】新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052;新疆农业大学草业与环境科学学院,新疆乌鲁木齐830052【正文语种】中文【中图分类】S143.1引言紫花苜蓿属于多年生豆科牧草,是中国种植面积最多的牧草品种之一[1]。
目前随着国家西部大开发战略的实施,结合退耕还林还草工程和大面积人工草地的建植,国内苜蓿种子短缺的状况进一步突显,严重影响新疆支柱产业之一畜牧业的发展。
而水分亏缺是影响紫花苜蓿生长及产量的因素之一,加之新疆地处干旱半干旱地区,水资源短缺,如何快速有效诊断苜蓿水分状况,利用有限的水资源提高苜蓿种子产量更具重要意义。
荒漠植物红砂水势与土壤水分的关系研究
荒漠植物红砂水势与土壤水分的关系研究刘冰;刘瑞香;靳凯【摘要】通过对内蒙古阿拉善盟额济纳旗三个典型红砂群落的红砂水势日变化及其土壤水势和土壤含水率的测定,分析红砂水势与土壤水势和土壤含水率之间的关系。
结果表明:不同样地的红砂,叶水势存在差异。
最高水势值出现在早晨和黎明前后,为-14.69Mpa和-14.26Mpa。
最低水势值出现在正午前后,为-18.52Mpa。
红砂的叶水势值早晚变化不明显,说明红砂的生存条件受到严重的水分胁迫。
不同样地红砂的叶水势随着土壤含水率的降低而降低。
三个样地的红砂水势与土壤水势差异性显著,均表现为:Ⅰ号样地、Ⅱ号样地〉Ⅲ号样地。
【期刊名称】《草原与草业》【年(卷),期】2016(000)002【总页数】6页(P57-62)【关键词】红砂;叶水势;土壤水势【作者】刘冰;刘瑞香;靳凯【作者单位】内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019【正文语种】中文【中图分类】S812水势是植物水分利用状况的重要指标之一,可以代表植物从土壤或相邻细胞中吸收水分以确保其进行正常生理活动的能力〔1-2〕。
清晨的水势反映了植物水分的恢复状况,午后的水势可以用来表示植物的最大水分亏缺程度〔3-4〕。
植物叶水势代表植物水分运动的能量水平,反映了植物组织水分状况,它是衡量植物抗旱的一个重要生理指标〔5〕,不仅可以反映植物对环境的响应,如光照、大气相对湿度、温度、土壤、水势等,也是土壤-植物-大气连续体(soil-plant-atmosphere continues system,SPAC)体系中,对水分关系进行传统描述的一个重要概念,而且为水分生理进行定量系统分析奠定基础〔6〕。
通过对植物水势特征及其与土壤水分关系的研究,可以了解植物的水分利用特征,同时进行不同样地间的比较,有助于对荒漠植物的水分来源提供理论依据。
红砂(Reaumuria soongorica)别名琵琶柴,属于柽柳科红砂属,是一种超旱生多年生小灌木,广泛分布于我国荒漠干旱区,是荒漠灌丛植被中的主要优势种和建群种之一〔7〕。
干旱区绿洲植被高光谱与浅层土壤含水率拟合研究
干旱区绿洲植被高光谱与浅层土壤含水率拟合研究陈文倩;丁建丽;谭娇;李相【期刊名称】《农业机械学报》【年(卷),期】2017(48)12【摘要】Water resources have become a key factor for restricting the social,economic and agricultural development of arid area in Northwest China.In recent years,agriculture in arid oasis has developed rapidly,and human activities have seriously affected balance on the regional soil moisture,resulting in a large area of salinization.Therefore,the monitoring of soil moisture is of great practical significance to the development of oasis agriculture and economy.Taking the oasis of Weiku in Xinjiang as the study area,totally 41 soil moisture samples and hyperspectral data of the oasis vegetation in arid area were collected,and the vegetation index was taken as bridge.Multiple regression (MLSR),partial least squares (PLS) regression and support vector machine regression (SVR) were used to establish the inversion model of soil water content in oasis,respectively,the regression models were tested respectively.The experimental results showed that the accuracy of different models was different.Through the optimization of parameters and extraction of optimal test set.,the fitting effect from good to bad was improved SVR model,PLS model and M LSR model,which were based on the vegetation The improved SVR model had a good fitting effect,R2 was 0.891 6,RMSE was only 2.004,the analysisaccuracy in the oasis of arid area reached the practical prediction accuracy.The R2 values of MLSR model and PLS model were 0.630 0 and 0.654 9,and RMSE were 3.001 and 2.749,respectively.The results showed that it was an effective method to improve the monitoring accuracy of shallow soil water content in oasis,and it can also provide more data for monitoring soil moisture in arid area.%水资源一直是制约我国西北干旱区农业发展的关键因素.以新疆渭库绿洲为研究区域,选取41个土壤含水率与干旱区绿洲植被实测高光谱样本,以植被指数为桥梁,采用支持向量机回归(SVR)方法,建立干旱区绿洲土壤含水率与植被指数之间的拟合方程模型,并与多元回归(MLSR)、偏最小二乘回归(PLS)2种模型进行对比.实验结果表明:不同模型的精度各异,拟合效果由优到劣为:改进的SVR模型、PLS模型、MLSR模型,其中基于干旱区绿洲实测的植被光谱数据改进的SVR模型对土壤含水率具有较好的拟合效果,通过最优参数的定值与最优测试集的抽取,R2高达0.891 6,RMSE仅为2.004,在干旱区绿洲的土壤含水率拟合中获得比较高的预测精度.而MLSR模型与PLS模型,R2分别为0.6300、0.654 9,RMSE分别为3.001与2.749.研究结果表明,因地制宜开展合理的土壤含水率反演模型规则制定是提高干旱区绿洲土壤浅层含水率监测精度的有效手段,也可为干旱区农业作物生长提供更精准的数据积累.【总页数】8页(P229-236)【作者】陈文倩;丁建丽;谭娇;李相【作者单位】新疆大学资源与环境科学学院,乌鲁木齐830046;新疆大学绿洲生态教育部重点实验室,乌鲁木齐830046;新疆大学资源与环境科学学院,乌鲁木齐830046;新疆大学绿洲生态教育部重点实验室,乌鲁木齐830046;新疆大学资源与环境科学学院,乌鲁木齐830046;新疆大学绿洲生态教育部重点实验室,乌鲁木齐830046;北京师范大学地理学与遥感科学学院,北京100875【正文语种】中文【中图分类】S273【相关文献】1.基于高光谱与电磁感应技术的干旱区绿洲土壤含水量反演研究 [J], 宁娟;丁建丽;杨爱霞;苏雯;李焕;曹雷;缪琛;地力夏提·艾木热拉2.干旱区绿洲植被动态变化研究与分析 [J], 王宏;范英霞3.干旱区典型绿洲热场分布规律研究——以渭干河-库车河三角洲绿洲为例 [J], 张兆永;海米提·依米提4.极端干旱区绿洲外缘地带植被现状及其恢复可行性研究——以策勒县为例 [J], 丁建丽;潘晓玲;朱启疆;黄培祐5.新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究 [J], 满苏尔.沙比提;李艳红;阿里木.卡斯木因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
不同树种含水率季节变化的测定
不同树种含水率季节变化的测定
张景群
【期刊名称】《森林防火》
【年(卷),期】2000(000)002
【摘要】@@ 森林可燃物含水率的大小是判断森林是否发生火灾的重要条件,林内死可燃物含水率随天气条件的改变有规律的变化已有许多研究,但活可燃物含水率随季节变化的有关定量规律研究较少.1983年,V.wagner在对加拿大赤松林的部分乔木和灌木抽出物含量随季节变化研究的同时,对这些植物也进行了含水率的变化研究.结果表明,阔叶树种和灌木在3月下旬至6月中旬含水率最高,以3月下旬含水率增加最快,此时该值相当于春季其它时间的2倍左右,从而揭示了植物物候期与该地区森林火灾发生周期之间的关系.
【总页数】2页(P17-18)
【作者】张景群
【作者单位】西北林学院
【正文语种】中文
【中图分类】S762
【相关文献】
1.黑河地区8种乔木含水率季节变化及影响因素分析 [J], 赵清峰;颜雪娇;刘万龙
2.利用锥形量热仪研究不同含水率的树种枯落物燃烧性 [J], 周国模;周宇峰;余树全;白尚斌;卢凤珠
3.不同光照条件下杜仲幼苗叶片桃叶珊瑚甙含量季节变化的测定 [J], 李淑容;
4.小良桉树人工林主要树种地上含水率及生物量的测定 [J], 郭先霞;刘华;陈坤浪;詹宜东
5.小良桉树人工林主要树种地上含水率及生物量的测定 [J], 郭先霞;刘华;陈坤浪;詹宜东
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收 稿 日 期 :2012-09-21;改 回 日 期 :2012-12-27 基 金 项 目 :环 保 公 益 性 行 业 科 研 专 项 项 目 (201209034);国 家 基 础 科 学 人 才 培 养 基 金 项 目 (J1210065)资 助 作 者 简 介 :王 鹏 龙 (1986— ),男 (汉 族 ),甘 肃 泾 川 人 ,硕 士 研 究 生 ,研 究 方 向 为 环 境 遥 感 。Email:wangpl10@lzu.cn 通 讯 作 者 :张 建 明 (Email:jmzhang@lzu.edu.cn)
第 33 卷 第 3 期
中 国013年5月 JOURNAL OF DESERT RESEARCH May 2013
王鹏龙,张建明,张春梅,等.腾格里沙漠典 型 植 物 含 水 率 与 地 物 光 谱 的 关 系 分 析 [J].中 国 沙 漠,2013,33(3):737-742,doi: 10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00106.
文 献 标 志 码 :A
1 引言
沙 漠 地 区 是 气 候 干 旱、沙 层 水 分 严 重 不 足 的 地 区,水分条件是影响 该 类 区 域 植 物 分 布 和 生 长 的 最 关键因素 。 [1] 同时,沙 漠 地 区 植 物 的 生 长 对 沙 层 水 分状况亦有 一 定 指 示 作 用 。 [2] 因 此,了 解 和 掌 握 沙 漠植物生长的水分 条 件,对 评 价 沙 漠 植 被 生 境 状 况 和沙漠生态治理意义重大。植物体内水分是控制植 物光 合 作 用[3-4]、呼 吸 作 用 和 [5] 生 物 量 以 [6-7] 及 影 响其他生理生化指标 的 [8] 主要因素之一,因此,调 查 沙漠地区植物的水 分 状 况,可 以 反 映 沙 漠 地 区 的 生 态现状以及防沙治沙等生物措施的恢复效果。要了 解大面积沙漠植物 的 水 分 状 况,传 统 现 场 采 样 方 法 局限在小面积或 单 株 上,不 仅 费 时、费 力,其 代 表 性 也受到质疑,难 以 真 正 大 范 围 应 用。 根 据 测 定 的 光 谱数据进行植物含 水 率 的 分 析 与 反 演,然 后 将 结 论 应用于区域遥感影 像,无 疑 为 该 问 题 的 解 决 提 供 了 一种有效途 径。 田 庆 久 等 发 [9] 现,小 麦 叶 片 含 水 率 与光谱反射 率 在1 450nm 附 近 的 特 征 吸 收 峰 深 度 和面积呈现显著的 线 性 正 相 关 关 系,通 过 光 谱 反 射 率可以有效诊断小麦缺 水 状 况。 田 永 超 等 发 [10] 现, 在整个生长期内,小 麦 叶 片 含 水 率 和 植 株 含 水 率 分 别在460~1 500nm 和560~1 480nm 范围内与冠 层光谱反射率显著 相 关,提 出 了 一 种 新 的 植 被 水 分
法得到植物的含水率,运用相关系数法分析植物含水 率 与 经 包 络 线 去 除 的 光 谱 数 据 之 间 的 关 系 ,同 时 分 析 了 不 同
含水率植物的红边特征。结果表明:研 究 区 植 物 最 大 含 水 率 为 88.19%,最 小 含 水 率 为 37.34%;含 水 率 与 包 络 线
腾格里沙漠典型植物含水率与地物光谱的关系分析
王鹏龙,张建明,张春梅,许洺山,王 磊
(兰州大学 资源环境学院,甘肃 兰州 730000)
摘要:地物光谱特征不仅是遥感机理研究的重要内容,亦是遥感应用分析的重要依据。用 ASD 手持式光谱仪测定
了腾格里沙漠10种典型植物的冠层光谱,对测得光谱数据进行包络线去除和一 阶 微 分 处 理,并 在 实 验 室 采 用 烘 干
关 键 词 :光 谱 特 征 ;包 络 线 去 除 ;一 阶 微 分 ;含 水 率 ;腾 格 里 沙 漠
文 章 编 号 :1000-694X(2013)03-0737-06 doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2013.00106
中 图 分 类 号 :Q948.15+1
去 除 的 光 谱 数 据 在 可 见 光 (561~718nm)和 近 红 外 (861nm,894nm)波 段 均 存 在 极 显 著 相 关 性 ,并 建 立 了 两 者 之 间
的 回 归 模 型 ,说 明 可 见 光 近 红 外 波 段 可 以 反 映 沙 漠 植 物 的 水 分 状 况 ;不 同 含 水 率 植 物 的 红 边 参 数 有 所 差 异 。
2 研究区概况
腾格 里 沙 漠 位 于 阿 拉 善 地 区 东 南 部,东 界 贺 兰 山 ,东 南 角 分 布 到 黄 河 边 ,西 北 以 雅 布 赖 山 与 巴 丹 吉 林沙 漠 隔 断,南 侧 为 祁 连 山 东 延 余 脉。 地 处 37° 27′—40°00′N、102°15′—105°41′E 之 间,总 面 积 约 4.27万 km2,是中国第四 大 沙 漠。 腾 格 里 沙 漠 属 于 典型的大陆性干旱气候。年平均气温7.2~9.7 ℃; 年平均降雨量 100~190 mm,且集中在 5—9 月,占
指数 R(610,560)/ND(810,610)来监测小麦水分状 况。Michio等则发现960nm 处的导数光谱可用 来 监测水稻的水分亏缺状 况 。 [11] 研 究 也 表 明,植 物 的 水分胁 迫 状 况 能 够 在 光 谱 反 射 率 数 据 中 有 所 体 现 。 [12] 目前研究大多针对农 作 物 进 行,而 对 于 沙 漠 地区的植物水分状况的光谱特征研究还不多见。
本文 以 腾 格 里 沙 漠 10 种 典 型 沙 生 植 物 为 研 究 对 象 ,野 外 现 场 测 定 其 冠 层 光 谱 ,利 用 包 络 线 去 除 法 对 光 谱 数 据 进 行 归 一 化 处 理 ,找 出 水 分 敏 感 波 段 ,进 而建立植物含水率和特征波段光谱反射率的回归模 型。同时,利用微分 光 谱 技 术 计 算 各 种 植 物 的 红 边 参 数 ,分 析 不 同 含 水 率 的 沙 漠 植 物 的 红 边 特 征 ,揭 示 沙漠植物含水率的 光 谱 响 应 规 律 和 特 征,以 期 为 沙 漠地区植物生长状 况、生 境 条 件 分 析 以 及 生 态 环 境 监测和治理成效评估提供依据。