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中國(guó)科學(xué)院利用光譜技術(shù)建立森林土壤預(yù)測(cè)模型
點(diǎn)擊次數(shù):2372 更新時(shí)間:2017-02-16 返回

近日,中國(guó)科學(xué)院武漢植物園研究人員利用光譜技術(shù)建立了森林土壤光譜反演預(yù)測(cè)模型,從而較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)高異質(zhì)性森林SOC和TN的快速預(yù)測(cè)。
 

 
  快速、廉價(jià)、準(zhǔn)確地獲取土壤中碳(C)、氮(N)含量信息是當(dāng)前土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)和土壤碳庫(kù)收支管理研究的基礎(chǔ)和前提,而土壤空間異質(zhì)性加大了人們對(duì)土壤屬性動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的難度和成本。
 
  森林土壤是調(diào)控陸地生態(tài)系統(tǒng)碳收支平衡的重要基礎(chǔ)。利用近地高光譜遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)多層次森林土壤C、N含量信息的快速、、無(wú)損、低成本建模估測(cè),有望為當(dāng)前土壤C、N動(dòng)態(tài)研究及制圖開辟新的途徑,必將有助于加深對(duì)土壤C、N空間異質(zhì)性及影響因素的理解,對(duì)于森林土壤碳庫(kù)管理和持續(xù)經(jīng)營(yíng)具有重要意義。然而,受土壤層次的影響,土壤屬性的高光譜反演模型的預(yù)測(cè)能力降低,限制了模型的應(yīng)用。
 
  中國(guó)科學(xué)院武漢植物園助理研究員姜慶虎在研究員劉峰的指導(dǎo)下,以中亞熱帶(八大公山)森林不同層次土壤為例,利用光譜技術(shù)建立了該區(qū)表層和亞表層土壤有機(jī)碳(SOC)和全氮(TN)的光譜反演預(yù)測(cè)模型,從而較好地實(shí)現(xiàn)對(duì)高異質(zhì)性森林SOC和TN的快速預(yù)測(cè)。其中,光譜模型對(duì)SOC預(yù)測(cè)的R2為0.79-0.90,對(duì)TN預(yù)測(cè)的R2為0.66-0.86。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)模型難以實(shí)現(xiàn)層次間的傳遞性應(yīng)用問題,利用spiking法并借助加權(quán)算法,成功解決了這一難題,使得預(yù)測(cè)模型的傳遞性得到大幅提升。該研究的開展,為快速獲取高異質(zhì)性土壤屬性信息提供了潛在的可能。
 

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