闽江口湿地土壤全氮含量的高光谱遥感估算

• 作者: 刘晴晴 曾从盛 王志萍 章文龙 陈依婷 高灯州
• 来源期刊: 生态学杂志
• 关键词: 高光谱 湿地土壤 全氮 闽江口
• 年，卷（期）: 2016,（4）
• 页码范围: 952-959
• 语种: 中文
• DOI: 10.13292/j.1000-4890.201604.011

摘要

氮是湿地生态系统重要生源要素,基于高光谱(350～ 2500 nm)遥感数据对其进行估算以实现湿地土壤全氮(TN)含量无损、快速和准确定量化具有重要意义.选取闽江河口湿地为研究区,于2013年5月,沿潮滩(高潮滩到中潮滩)采集16个土壤剖面80个样本,室内测定其光谱反射率和TN含量,并基于原始反射率(R)和光谱指数(比值指数RI、归一化指数NDI和差值指数DI)建立土壤TN含量高光谱估算模型,并进一步分析反射光谱与铵态氮(NH4+-N)、硝态氮(N03--N)、有机质(SOM)和电导率(EC)之间的关系,以期揭示河口湿地土壤TN含量估算的机理.结果表明:土壤光谱反射率在350～600 nm,表现为高潮滩＜中潮滩,而在600～ 2500 nm,表现为高潮滩＞中潮滩;闽江河口湿地土壤TN含量与R在500 nm附近相关关系较好,并在490 nm有最大相关系数(-0.508);RI、NDI和DI大大提高了反射光谱与土壤TN含量的相关关系,其相关系数较高区域集中在600～ 1000 nm的波段组合,以RI(590,640)、RI(610,940)、NDI(940,590)、NDI(940,610)、DI(640,920)和DI(640,940)相关关系表现较好,能较好地实现研究区湿地土壤TN含量反演,其估算与检验模型r2均大于0.610,RMSE均小于0.208,其中以RI(610,940)估算精度最好,估算与检验模型r2分别为0.832和0.631,RMSE分别为0.178和0.202;闽江口湿地土壤TN含量与SOM含量密切相关是土壤TN含量估算的重要机理,而NH4+-N、NO3--N和盐分含量对其估算精度影响不大.