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1.
以在云南西双版纳橡胶园采集的225个土壤样本为研究对象,进行风干土壤样品光谱数据采集和全氮含量测定,对土壤反射率（R）进行重采样（5 nm）后进行倒数的对数（log(1/R)）、多元散射校正（MSC）、标准正态交换（SNV）的光谱变换处理和SG平滑或导数变换模式优选获取最佳光谱数据,采用竞争性自适应重加权算法（CARS）、连续投影算法（SPA）和CARS-SPA算法对土壤全氮光谱特征波段进行选择,并分别应用偏最小二乘法（PLS）和支持向量机（SVM）构建胶园土壤全氮估算模型。结果表明,研究区内土壤全氮含量与光谱反射率呈负相关,基于光谱变换和预处理,log(1/R)结合SG导数变换是最佳的土壤全氮反演光谱变换模式,其中,导数阶数为1,SG滤波窗口为43,多项式次数为9。综合比较各变量筛选与建模组合发现,用CARS方法从全波段中筛选出的特征波长建立的SVM模型（R2=0.816,RMSE=0.201,RPD=2.266）效果最好,用于估测研究区土壤全氮含量具有良好的可行性,可为开展云南胶园土壤全氮高效测试和实施橡胶树精准施肥提供技术支持。 相似文献
2.
《中南林业科技大学学报(自然科学版)》2015,(11)
以采集于长汀县、建阳区与延平区的60组松林郁闭度及高光谱数据为建模组,对实测高光谱反射率进行多种变换。基于灰色关联度分析法选择与松林郁闭度关联度最高的两个波长,分别建立以反射率、反射率二次方根、反射率对数、反射率倒数、反射率对数的倒数、反射率一阶微分、反射率二次方根一阶微分、反射率对数一阶微分、反射率倒数一阶微分、反射率对数的倒数一阶微分为自变量的松林郁闭度估测模型,比较模型决定系数R2及均方根误差。以采集于将乐县与华安县的20组样本为验证组,建立各模型郁闭度估测值与实测值间的数学关系,并比较R2、均方根误差及平均估测精度。结果表明,以反射率二次方根一阶微分为自变量对松林郁闭度有较理想的估测效果,平均估测精度达85.57%,其后依次为以反射率对数的倒数一阶微分、反射率、反射率二次方根、反射率对数、反射率倒数、反射率对数一阶微分为自变量的估测模型,而反射率对数的倒数、反射率一阶微分、反射率倒数一阶微分为自变量的模型则不具备对松林郁闭度的估测能力。 相似文献
3.
基于RBF组合模型的山地红壤有机质含量光谱估测 总被引：4，自引：0，他引：4
【目的】探讨组合模型在山地红壤有机质含量高光谱估算中应用的可行性,以期为土壤有机质含量估测提供基础数据和科学依据。【方法】基于山地红壤光谱的全波段(400~2 450 nm)研究范围,选择偏最小二乘回归(PLSR)、BP神经网络(BP)和支持向量机回归分析(SVMR)3种单一高光谱估测模型,分别获得预测结果,并重构预测结果数据,以绝对误差和最小为目标,计算固定权重与不固定权重两种组合模型的权重值,并基于径向基函数(RBF)神经网络法建立组合模型,探讨不同赋权方法与是否重构数据条件下的最优组合模型。通过均方根误差(RMSE)、预测偏差比(RPD)和决定系数(R2)评价山地红壤有机质含量的预测精度。【结果】单一预测模型中的SVMR估测精度最高,验证决定系数(R2)为0.64,均方根误差为9.76 g·kg-1,测定值标准差与标准预测误差的比值为1.67;在组合模型数据不重构的条件下,不定权组合模型要优于定权组合模型;在组合模型数据重构的条件下,定权组合模型要略优于不定权组合模型,估测精度相差不大;最优模型是数据重构定权组合模型,模型验证决定系数(R2)为0.87,均方根误差为7.91 g·kg-1,测定值标准差与标准预测误差的比值为2.06;组合模型验证精度优于单一模型,说明利用RBF组合模型估算山地红壤有机质含量是可行的。【结论】对山地红壤有机质含量的快速估测而言,单一模型具有操作简单、运算速度快等特点,因而具有较大应用价值,但组合模型能较大限度地利用各种预测样本信息,从而能有效减少应用单一模型时所受随机因素的影响,从而提高山地红壤有机质含量的估测精度。 相似文献
4.
采用UniSpec-SC光谱分析仪对毛竹叶片反射光谱进行测定,并对叶片色素含量与反射光谱参数的相关性进行分析,研究缓释肥(Tr1)、毛竹专用肥(Tr2)、混合配方肥(Tr3)对毛竹叶片色素含量的影响。结果表明:3种施肥处理对毛竹叶片色素含量均有明显的影响,其中Tr1处理叶绿素a、叶绿素b含量呈极显著增加(P<0.01),分别比对照增加15.7%、13.8%。3种施肥处理的毛竹叶片可见光区525～605 nm波长的反射光谱都明显降低,在550 nm波长处Tr1、Tr2、Tr3处理的光谱反射率分别比对照降低11.4%(P<0.01)、8.1%、7.8%,并使红边位置向长波方向移动;与对照相比3种施肥处理均使毛竹叶片PSSRb、PSSRc、PSNDb、PSNDc、CRI1、CRI2、SIPI和PRI等反射光谱参数升高;相关分析表明,毛竹叶片叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量、类胡萝卜素含量与光谱参数PSSRc、PSNDc、NPCI、CRI1、CRI2、SIPI和PRI之间存在显著的相关性(P<0.05),其中PSSRc、PSNDb、PSNDc、NPCI、CRI、SIPI和mSR705等反射光谱参数值与施肥种类相关。说明毛竹对缓释肥的利用率更高,毛竹叶片反射光谱对毛竹叶片色素含量和营养状况有良好的估测效果。 相似文献
5.
【目的】传统植被生化组分化学分析法具有破坏性且耗费较多人力物力等缺点,高光谱技术可以为快速无损地估测植被生化组分含量提供有效手段。【方法】利用LOPEX’93数据集,对原始光谱进行了4种光谱变换(一阶微分DR、取倒数1/R、取对数log R、倒数的对数log(1/R)),提取了“三边”参数、光谱指数、全波段光谱指数,并分析它们与叶绿素含量(C＿ab)、干物质含量(LMA)、等效水厚度(EWT)的相关性,将提取的相关性高的光谱特征作为输入变量,分别采用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)建立模型并进行预测,以模型的决定系数R2和均方根误差RMSE作为判定模型优劣的指标。【结果】4种光谱变换中最有效的方式是一阶微分,其中,一阶微分波段D742、D535对C＿ab有较强的光谱响应;D1700、D1229、D2192对LMA具有较高的响应;D1145、D1302、D955 相似文献
6.
为快速无损地检测出烟叶氯含量,掌握烟草植株的健康状况,控制烟叶的品质,以云南省陆良县大漠古乡烟草种植基地主要栽种的云烟97号为研究对象,通过采集烟叶高光谱数据,并测定其氯含量,利用相关性分析和多元逐步回归或线性拟合法分析了氯含量与原始光谱反射率、反射率的一系列变换形式、高光谱特征变量间的关系。结果表明：烟叶氯含量高光谱反射率特征波长为420 nm;光谱一阶微分特征波长为939 nm;光谱对数特征波长为419～422 nm;光谱对数一阶微分特征波长为372 nm;光谱归一化特征波长为1005 nm;光谱归一化一阶微分特征波长为1694 nm;特征变量λr(红边位置)与烟叶氯含量相关性最好;光谱归一化的逐步回归方程对烟叶氯含量的估测效果最好(R2=0.632,P<0.01)。 相似文献
7.
蒙自断陷盆地不同土地利用方式土壤养分特征 总被引：1，自引：0，他引：1
为探讨喀斯特断陷盆地不同土地利用类型土壤养分含量本底特征,以蒙自断陷盆地内林地、农地、园地以及荒草地为研究对象,设置固定样地,采集0~10、10~20、20~40、40~60、60~80、80~100cm土壤样品,测定土壤有机质、全氮、全磷、全钾、pH以及机械组成,并采用主成分分析的方法选取具有代表性的指标进行土壤质量指数的计算。结果表明:土地利用类型显著影响土壤有机质含量,草地土壤有机质含量最高,其次为农地和林地,果园土壤有机质含量最低;不同土地利用类型之间土壤全氮含量差异显著,农田土壤全氮含量较高,其次是草地与林地,果园最低。林地土壤全钾含量最高,而全磷含量最低,草地土壤全磷含量最高,而全钾含量最低。4种土地利用类型土壤偏酸性,pH变化范围5.82~6.67。土壤质量指数计算结果表明,各类土地利用方式土壤肥力质量较为接近,林地土壤肥力质量最好。研究结果以期为喀斯特断陷盆地土壤养分含量变化范围以及土壤养分现状提供依据,并为评价喀斯特生态系统植被恢复的改良土壤效应提供基础支撑。 相似文献
8.
9.
基于地统计学和GIS的低丘红壤养分空间变异及其分布研究——以龙游县低丘红壤为例 总被引：7，自引：0，他引：7
以浙江省龙游县的低丘红壤地区为例，采用GIS和地统计学相结合的方法，对其表层土壤的有机质和有效氮两种养分的空间变异特征进行分析，结果表明：有机质变异函数曲线的理论模型能较好的符合球状模型，有效氮对数转换后，也符合球状模型。有机质具有强烈的空间相关性，说明受母质、地形、土壤类型等结构性因素影响较大；有效氮具有中等的空间相关性，说明受结构性因素和施肥、作物、管理水平等随机因素共同影响。结合高程分级图、坡度分级图、坡向图和最新的土地利用现状图，发现有机质和有效氮的空间变异受到土地利用类型、海拔、坡度和坡向的影响，其中坡度的影响必须在同一高程范围内考虑。整个研究区的有机质和有效氮含量基本上处于中低等水平。 相似文献
10.
在互助北山林场,选择4个典型的青杄(Picea wilsonii)纯林,研究了不同发生层的深度、土壤持水性能、土壤pH值、有机质和养分状况,以及土壤性质指标之间的关系。结果表明,土壤剖面的凋落物层、腐殖质层和淀积层发育完整。土壤腐殖质层和土层厚度的变化范围分别在7～14 cm和51～68 cm之间。林地土壤疏松,质地为粉砂壤土,土壤密度低于1 g/cm~3,毛管孔隙变动在44.67%～63.33%,与毛管孔隙的比值范围为1.56～4.04。林分50 cm土层的饱和蓄水量和毛管蓄水量分别为294～313 mm和225～235 mm,土壤有机质含量变动范围为54.86～86.87 g/kg,林分之间的有机质全氮含量差异显著。土壤pH值呈碱性或强碱性,且土壤含有大量碳酸钙含量,可能影响磷的生物有效性。由于土壤养分的表聚现象明显,且土壤有机质与土壤密度呈显著负相关,与全氮、有效磷和速效钾有显著的正相关,注重林地土壤有机质的保护和管理对维持林地养分有重要意义。 相似文献
11.
应用地统计学结合地理信息系统研究了广东省东莞市森林表层土壤（0～25 cm）有机质、全氮、全钾、全磷和pH值等5种土壤肥力指标的空间变异规律。研究表明：全磷、全钾、有机质、全氮为中等变异;pH值属于弱变异;全钾、pH值的变异函数曲线的理论模型符合球状模型,有机质、全氮、全磷适用模型为指数模型;全磷、全钾、有机质、pH值具有中等空间相关性,全氮的空间相关性较弱;5种肥力指标的空间自相关范围存在明显差异,变化范围为2218～19297 m。用普通克立格法进行最优内插,得各肥力指标含量分布图,并分析了各土壤肥力指标的分布状态。 相似文献
12.
Trees can influence both the supply and availability of nutrients in the soil. Trees increase the supply of nutrients within
the rooting zone of crops through (1) input of N by biological N2 fixation, (2) retrieval of nutrients from below the rooting zone of crops and (3) reduction in nutrient losses from processes
such as leaching and erosion. Trees can increase the availability of nutrients through increased release of nutrients from
soil organic matter (SOM) and recycled organic residues.
Roots of trees frequently extend beyond the rooting depth of crops. Research on a Kandiudalfic Eutrudox in western Kenya showed
that fast-growing trees with high N demand (Calliandra calothyrsus, Sesbania sesban and Eucalyptus grandis) took up subsoil
nitrate that had accumulated below the rooting depth of annual crops. Sesbania sesban was also more effective than a natural
grass fallow in extracting subsoil water, suggesting less leaching loss of nutrients under S. sesban than under natural uncultivated
fallows.
Nutrient release from SOM is normally more dependent on the portion of the SOM in biologically active fractions than on total
quantity of SOM. Trees can increase inorganic soil N, N mineralization and amount of N in light fraction SOM. Among six tree
fallows of 2- and 3-year duration on an Ustic Rhodustalf in Zambia, inorganic N and N mineralization were higher for the two
tree species with lowest (lignin + polyphenol)-to-N ratio (mean = 11) in leaf litter than for the two tree species with highest
ratio (mean = 20) in leaf litter. Trees can also restore soil fauna, which are important for SOM and plant residue decomposition.
Some agroforestry trees have potential to provide N in quantities sufficient to support moderate crop yields through (i) N
inputs from biological N2 fixation and retrieval of nitrate from deep soil layers and (ii) cycling of N from plant residues and manures. The cycling
of P from organic materials is normally insufficient to meet the P requirements of crops. Sustained crop production with agroforestry
on P-deficient soils will typically require external P inputs.
This revised version was published online in June 2006 with corrections to the Cover Date. 相似文献
13.
利用红锥、火力楠、黎蒴、山杜英和樟树对杉木林进行改造,采用5点取样法对5种改造林分0～20 cm和20 ～40 cm土层的土壤有机质动态进行研究,结果表明,红锥林2个土层的有机质含量呈波动性上升趋势;火力楠林0 ～ 20 cm土层的有机质含量呈升—降—升的变化,20 ～ 40 cm土层的有机质含量缓慢下降又微升;黎蒴林2个土层的有机质含量均呈缓慢上升后下降变化;山杜英林2个土层的有机质含量均呈波动性变化;樟树林0 ～ 20 cm土层的有机质含量升到最大值后逐渐下降,20 ～ 40 cm土层的呈“M”型变化.5个林分的土壤有机质含量在相对应时间段均为0～20 cm土层极显著高于20 ～40 cm土层（P＜0.01）. 相似文献
14.
研究森林土壤有机碳组分和团聚体分布特征,对摸清森林土壤结构形成及其碳稳定机制有重要科学意义。本研究以深圳市丘陵地带针叶林、阔叶人工林和次生阔叶林等3种不同植被类型、70个调查点森林土壤为研究对象,各调查点按0~10 cm和＞10~30 cm剖面进行采样,对土壤有机碳组分和团聚体含量进行分析。结果表明,3种植被类型表层土壤（0~10 cm）的有机质（OM）和全氮（TN）含量存在显著差异（P＜0.05）,而亚表层土壤（＞10~30 cm）养分间的差异均未达到显著水平。不同植被类型土壤各有机碳组分均存在差异,表层土壤有机碳组分均高于亚表层,且以活性有机碳含量最高。此外,不同植被类型表层土壤间的差异主要体现在微团聚体上（＜0.25 mm）,亚表层土壤则主要体现在微团聚体和1~2 mm团聚体上。除表层土壤电导率（EC）与惰性有机碳间的相关性外,两层土壤的EC、OM和TN含量与4种有机碳组分均呈极显著正相关（P＜0.001）;＞10 mm团聚体对有机碳矿化有显著正向调控,＞2~5 mm团聚体则表现为显著负影响。由此认为,3种植被类型间土壤养分和有机碳组分含量存在差异,且表层土壤的含量总是高于亚表层;不同土壤团聚体间的差异主要体现在微团聚体上;土壤养分含量是调节有机碳矿化的关键因子。 相似文献
15.
以广州市长岗山自然保护区中的湿地松林(Pinus elliottii)、桉树林(Eucalyptus urophylla)和木荷林(Schima superba)为研究对象,对比不同林分类型、不同土壤层次下的土壤理化性质.结果表明:(1)土壤容重和吸湿水含量表现为湿地松林>木荷林>桉树林,土壤自然含水量、全氮和速效钾含量表现为湿地松林>桉树林>木荷林,土壤pH、有机质和速效钾含量表现为桉树林>湿地松林>木荷林;(2)在不同林分类型0~60 cm土层下,土壤容重、自然含水量、有机质差异显著(P<0.05),土壤吸湿水含量、pH、全氮、速效磷、速效钾含量差异不显著;(3)不同土层深度、林分类型与土层深度交互作用下土壤理化性质无显著差异. 相似文献
16.
以莲花山白盘珠自然保护区针阔混交林、季风常绿阔叶林和山地常绿阔叶林表层土壤（0~20 cm）为对象,测定了土壤pH 值及主要养分含量,并应用相关分析法,探究了不同养分间的相关性。结 果表明：（1）山地常绿阔叶林土壤pH 值显著低于针阔混交林和季风常绿阔叶林;（2）森林土壤有机质、 全氮（N）、全磷（P）、速效N、有效P 含量在不同森林类型间差异显著：山地常绿阔叶林土壤有机质、 全 N、全P 显著高于针阔混交林和季风常绿阔叶林;针阔混交林土壤速效 N 含量最高,但有效 P 含量最 低;（ 3）3 种森林土壤全N 与全P 含量均存在极显著相关性,但其它养分间的相关性随森林类型而异, 表明森林类型对土壤养分的影响既有普遍性,又有特异性。 相似文献
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广东低山林下土壤理化特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
以广东南岭国家级自然保护区、广东蕉岭长潭省级自然保护区、广东肇庆市德庆三叉顶市级自然保护区低海拔(400～500 m)区域的森林土壤为研究对象,比较分析了土壤(分上层0～25 cm和下层25～50 cm)的自然含水量、土壤质量密度、pH、有机质(SOM)、有机碳(SOC)、全氮(TN)、速效氮(AvN)、速效磷(AvP)、速效钾(AvK)分布特征。结果表明:(1)南岭自然保护区、长潭自然保护区和三叉顶自然保护区之间的自然含水量、土壤质量密度、pH、SOM、SOC、TN、AvN、AvP、AvK差异极显著(P0.01);0～25 cm土层和25～50 cm土层的自然含水量、土壤质量密度、SOM、SOC、TN、AvN、AvK差异极显著(P0.01);(2)3个保护区中,只有南岭自然保护区0～25 cm土层的TN与AvN相关性显著(P0.05),其余保护区各土层的相关性都未达到显著水平(P0.05);(3)回归分析表明,0～25 cm土层与25～50 cm土层的pH在3个保护区中差异显著(P0.05),另外,南岭自然保护区的土壤质量密度、长潭自然保护区的土壤速效氮、三叉顶自然保护区的土壤全氮和土壤速效钾在0～25 cm土层和25～50 cm土层间差异极显著(P0.01)。 相似文献
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川滇高山栎林是川西亚高山地区地带性的灌丛群落,具有重要的生态水文功能。本文在川西巴郎山东南坡沿海拔梯度(2 551、3 091、3 549 m),研究了川滇高山栎林表土层(0 15 cm)和亚表土层(15 30 cm)的土壤微生物量碳氮、有机碳(TOC)和氮素含量的分布特征及其相互关系。结果表明:海拔3 549 m和3 091 m处两土层土壤TOC及其储量、总氮(TN)、水解氮含量无显著性差异,其含量均显著高于海拔2 551 m处;海拔3 091 m处表土层与亚表土层的铵态氮(NH4+-N)含量显著比3 549 m的高,但与2 551 m处的NH4+-N含量差异不显著;在3个海拔梯度,土壤层硝态氮(NO3--N)含量差异不显著;3个海拔梯度的总无机氮含量在表土层差异不显著,而亚表土层无机氮含量在海拔3 091 m和3 549 m处差异显著;表土层微生物量碳含量变化与有机碳含量变化特征一致,亚表土层土壤微生物量碳含量在3个海拔梯度差异显著;表土层土壤微生物量氮含量在海拔3 091 m处最高,但3个海拔梯度的差异不显著,亚表土层土壤微生物量氮含量随海拔梯度降低而减少,但差异不显著。相关分析表明:水解氮、TOC、TN和土壤微生物量氮含量之间极显著相关(P<0.01);土壤微生物量碳与水解氮、TOC和TN显著正相关(P<0.05);pH值与水解氮、TOC和土壤微生物量氮显著正相关;NH4+-N与pH值极显著负相关。 相似文献
20.
[目的]探讨不同防护林结构的配置、不同林龄草牧场防护林对土壤腐殖质碳组分特征和酶活性的影响及其两者的关系,寻找最佳草牧场防护林结构的配置方式。[方法]采用对比分析的方法,对草牧场防护林和无林草牧场(对照)土壤腐殖质碳组分特征和土壤酶活性进行了研究。[结果]林龄为15年距林带0 m处,网格状草牧场防护林的胡敏酸和富里酸总碳量、胡敏酸碳组分、富里酸碳组分和胡敏素的含量以及过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶的活性等测定指标均分别比对照显著提高70.26%、120.97%、73.76%、139.84%、51.80%、85.00%、42.17%、94.65%、53.77%、49.81%;与带状、疏林状草牧场防护林相比,网格状草牧场防护林除土壤有机质、富里酸碳组分、胡敏素、蔗糖酶、蛋白酶、磷酸酶的差异不显著外,以上10个测定指标中的其余指标差异均显著。对于网格状草牧场防护林,土壤富里酸碳组分、胡敏素、多酚氧化酶、脲酶等测定指标在林龄为1~5年时随其增大而增加,5~15年缓慢降低,15年后下降速度增大;距离林带50 m处土壤有机质含量、胡敏素、多酚氧化酶活性高于距离防护林0 m和100 m,且100 m处较0 m处低,其它测定指标基本上随距离林带距离的增加而减小。距离防护林带100 m处时,部分指标与对照差异不显著,土壤改良效益基本消失。胡敏酸和富里酸总碳量与过氧化氢酶、多酚氧化酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关,胡敏酸与蛋白酶呈极显著正相关;富里酸与过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、磷酸酶呈极显著正相关;胡敏素与蔗糖酶呈显著负相关。[结论]林龄为5年的网格状防护林土壤富里酸碳组分、胡敏素、多酚氧化酶和脲酶活性等最佳;对防护林及其多数土壤腐殖质碳组分和酶活性升高的分析表明,网格状防护林的带间距应小于200 m。 相似文献