土壤水盐对典型盐生植物冠层光谱反射特征影响研究

论文摘要

土壤盐渍化时全球亟待解决的关键问题之一,艾比湖湿地国家级自然保护区的独特湿地生态环境以及境内资源丰富的湖泊使其成为一个天然的基因库。近些年,由于人类不合理利用及开发,使艾比湖境内的土壤的盐渍化严重,加上干旱区水资源分布不均的特点,更加重了土壤盐渍化,从而影响植物以及生物多样性和生态环境。盐生植物可以有效降低土壤含盐量,疏松土壤,能够缓解盐渍化灾害,恢复退化的生态系统。因此,研究盐生植物高光谱与不同水盐条件的相关性以及适宜生长的水盐环境具有重要意义。高光谱遥感监测技术得到了广泛的应用,特别在对植物生理参数变化的响应方面,植物受环境因素胁迫后植物生理指标发生变化在光谱反射率有所响应,所以植物光谱能够用来监测环境变化。研究其在不同盐分条件下的生长状况并最终找出适宜生长的盐分阈值对于靶向性改良盐碱地具有实际意义。本论文联合当下气候变化大背景下出现的干旱,土壤盐渍化等热点问题,对野外植物水盐及光谱进行调查,辅助水盐控制实验,分析了土壤水盐背景对植物光谱及生长的影响规律,得到以下结论:(1)艾比湖保护区5月、8月的土壤含水量及土壤盐分具有差异性。土壤含水量5月大于8月,土壤盐分8月大于5月。(2)白刺、柽柳、梭梭是在保护区内生长适应性跨度较大的物种,适应性强;在土壤含水量为大于10%的条件下仅有盐穗木生长。(3)在干旱区土壤水盐估算模型中,光谱变换建模效果大于指数计算:土壤盐分最优估算模型为(1/R)’’变换下模型R~2=0.6661;水分估算模型为最优模型为(1/R)’’变换下模型,实测值和预测值拟合精度R~2=0.5397。(4)在土壤盐分为40g/kg时,不适宜盐地碱蓬生长,在水分条件为15%的缺水条件下,最适宜生长的盐分条件为20g/kg,在其余的水分梯度下,生长状态最好的盐分条件为对照组(2g/kg),SPAD、植株生长率与土壤盐分整体呈负相关趋势,与土壤水分相关性趋势并不明显,红边位置在10g/kg时红移最大。本文对不同水盐条件下盐生植物光谱特征进行对比、分析,讨论适宜生长环境,拟为湿地地区植被的恢复重建,为区域生态环境的改善、治理和发展提供科学数据。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 袁婕

导师: 张飞

关键词: 土壤水盐,植物光谱,盐生植物,艾比湖保护区

来源: 新疆大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,农业科技,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,工业通用技术及设备,农业基础科学,农艺学,自动化技术

单位: 新疆大学

分类号: S156.4;TP79

总页数: 63

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