Institute of Soil and Water Conservation,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
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基于无人机遥感的冬小麦叶绿素含量多光谱反演
以杨凌地区冬小麦为研究对象,使用六旋翼无人机搭载 RedEdge 多光谱相机进行叶绿素监测试验。共选
取 65 个样本,每个样本为 1 m×1 m 的样地,在样地内选取小麦冠层的 7 片叶片,测量相对叶绿素含量 SPAD 值,取平
均值作为实测值,GPS 记录位置信息。地面数据测量与无人机飞行测量同步进行。用 Pix4D mapper 软件对无人机多
光谱影像进行拼接处理,得到 4 个波段下小麦冠层叶片反射率光谱图像,并利用 ENVI 5.1 软件提取光谱反射率数据。
选取 8 种常用光谱参数,其中与小麦 SPAD 相关性较高的有 SAVI、EVI2、DVI、RVI、NDVI、EVI 和 ARVI 共 7 种,相关系数
均在 0.67 以上。用 7 种光谱参数和小麦 SPAD 实测值,使用一元线性回归法和多元线性回归法构建反演模型并进行
精度分析,结果表明: 一元线性回归法构建的 SPAD-SAVI 模型精度最佳,决定系数( R2 ) 为 0.866,均方根误差 RMSE
为 0.245,可作为无人机遥感快速、无损监测冬小麦叶绿素的技术手段。</div
砒砂岩改良风沙土对2种引进植物生长和氮磷营养的影响
通过室内盆栽模拟试验,设计风沙土、砒砂岩、黄绵土、覆土砒砂岩、覆沙砒砂岩和砒砂岩改良风沙土
6个土壤处理,种植鲁冰花和墨西哥玉米草2种引进植物,研究2种植物在砒砂岩改良风沙土和晋陕蒙接
壤区原有土壤类型中的生长和氮磷营养差异,为该区域植被恢复提供理论依据。结 果 表 明:(1)植 物 在 砒
砂岩改良风沙土中根系生长好,总体生物量大,鲁冰花地上生物量相较于黄绵土增幅达到242%,地下生物
量相较于风沙土增幅达到186%,根长和根体积相较于风沙土增幅达到388%和290%;(2)2种引进植物根
系在不同的土壤环境中表现出不同的适应特征,鲁冰花比根长在砒砂岩改良风沙土中最大,风 沙 土 中 最
小,墨西哥玉米草比根长在黄绵土中最大,砒砂岩改良风沙土中最小;鲁冰花和墨西哥玉米草根系中直径
d≤0.45mm 的细根体积占总根体积的百分比在砒砂岩改良风沙土中均较小,分 别 为9.99%和13.94%;
(3)所有处理中植物的氮和磷含量均低于植物在正常生长条件下的氮和磷含量,植物生长受到氮和磷养分
限制,并且植物氮磷比小于14,植物生长受氮素限制更严重。与几种原有土壤类型相比,砒砂岩改良风沙
土土壤理化性质更好,土壤生产力高,更适宜植物生长,可以应用于晋陕蒙接壤区的植被恢复,但在种植过
程中应考虑适当施用氮肥和磷肥,以加快植被恢复进程。</div
土壤固化剂在陕北淤地坝渗透破坏治理中的应用
砂土区淤地坝破坏的主要形式是渗流,在淤地坝的反滤体中运用土壤固化剂能够防止渗透破坏的发
生。为探寻一种最优配比的无机固化剂,以陕西省榆林市靖边县沙旋沟淤地坝筑坝土料为例,通过原土料 和
添加不同配比固化剂土料的渗透破坏试验,对比分析不同配比固化剂的完全破坏临界水力坡降来寻找最 优
配比的固化剂,并将选出的最优固化剂应用于模型坝的试验中来检验固化剂的实际效果。结果表明,所有 土
料渗流流速在渗透破坏前均随水力坡降的增大而增大;添加固化剂降低了土样的渗流流速,增加了土样的抗
渗能力和稳定性,其中添加5%的无机复合固化剂土样的效果最好;在模型试验中,添加无机复合固化剂的土
料对于“坝后流泥”现象具有一定的修复效果。</div
基于Google Earth Engine 分析黄土高原植被覆盖变化及原因
为探明黄土高原植被覆盖时空变化及其原因,基于Google Earth Engine(GEE),采用Landsat Surface Reflectance data(陆地卫星地表反射率数据)分
析了黄土高原1987~2015 年间植被覆盖度的时空变化规律,并借助累积量斜率变化率方法对引起植被覆盖度变化的气候和人为因素进行了量化分析.
结果表明:黄土高原年均植被覆盖度由1987年的41.78%增加到2015年的53.23%,增速为0.38%/a(P<0.05).其中,1987~1999年年均植被覆盖度变化趋势
不显著(P>0.05);而退耕还林还草工程实施以来(2000~2015 年),年均植被覆盖度显著增加(P<0.05),增速达到0.59%/a.由像元尺度分析,黄土高原72.93%
的区域植被覆盖度呈增加趋势,其中38.31%的区域增加趋势显著(P<0.05).植被覆盖度的变化受气候和人为因素的共同影响,以1987~1999 年为基准期,
气候变化和人类活动对黄土高原2000~2015年间植被覆盖度变化的相对贡献率分别为23.77%、76.23%,人类活动为引起黄土高原植被覆盖度变化的主
要原因.退耕还林还草工程极大地改善了黄土高原的植被覆盖状况,但是城市的扩张使得部分地区的植被覆盖呈显著退化现象.</p