祁连山南坡表层土壤有机质含量反演

文章采用对数函数模型, 借助有机质含量的实测数据, 结合MODIS遥感影像, 反演祁连山南坡表层土壤有机质含量, 揭示其空间分布特征, 进一步为祁连山生态环境保护与土壤质量评价提供可靠的依据。结果表明: (1)MODIS遥感影像可见光波段为表层土壤有机质的敏感波段, 且该波段与表层土壤有机质含量具有良好的负相关关系; (2)土壤有机质含量呈现西北低东南高的空间分布特征; (3)土壤有机质含量的空间异质性与植被的空间异质性一致。     

基于MODIS NPP数据的青海湖流域产草量与载畜量估算研究

快速评价区域草地生产力状况, 是制定牧区草畜平衡策略, 保障草地生态系统健康可持续发展的前提基础。基于MODIS NPP产品数据, 对青海湖流域草地生产力进行了估算和评价。结果表明: (1)牛羊可食性最高的高寒草甸、高寒草原和温性草原, 其单位面积产草量估算值的均方根误差RMSE为26.15 g·m-2, 表明该方法可以快速估算区域尺度的产草量。(2)全年干草产量为145.42万t, 其中能被牛羊直接采食利用的牧草共计59.18万t, 理论载畜量为81.07万羊单位; (3)影响单位面积干草产量的主要气候因子, 海拔3500 m以下地区, 是活动积温且与单位面积干草产量呈负相关关系; 3500 m以上地区, 是温度且与单位面积产草量呈正相关关系。研究结果可为高寒地区合理规划牧业生产活动、生态补偿等提供科学依据和决策支持, 也可为全国其他牧区的草原产草量的估算提供参考。     

一种青海湖流域消除植被光谱对土壤光谱影响的土壤有机质含量遥感估算方法

基于遥感技术手段快速测定区域尺度土壤有机质含量(SOM), 对气候、陆地生态系统和农业等领域具有重要的作用和意义。但现有的多光谱遥感影像因其波段宽度较窄, 包含的土壤有机质信息有限, 导致其估算结果的可靠性与精度较低。为此, 以青海湖流域为实证试验区, 将2016 年9 月底(此时, 青海湖流域牧草等植被停止生长, 土壤有机质积累达到全年最高)地面采集并测定的土壤有机质含量数据与同时期MODIS 黑空BRDF/Albedo 产品的宽、窄波段进行了对比与检验。发现: BRDF/Albedo 宽波段的相关性(近红外、短波波段相关系数分别为0.704 和 0.670)高于窄波段相关性(第2, 5, 6 波段的相关系数分别是0.583、0.631 和0.625), 证实了宽波段含有更加丰富、完整的土壤有机质含量信息。为了进一步提高SOM 估算的精度, 基于梯形方法构建了宽波段近红外反照率/植被覆盖度梯形特征空间,从宽波段近红外反照率(包含植被、土壤混合光谱)中成功分离出裸土反照率, 并分别构建了SOM 遥感估算模型。经验证,消除了植被对土壤光谱影响的裸土反照率模型精度(均方根误差为16.87、平均绝对百分比误差为30.0%, 希尔不等系数为0.22)高于宽波段近红外反照率模型精度(均方根误差为20.12、平均绝对百分比误差为31.0%, 希尔不等系数为0.27)。该方法简单易操作, 不仅有助于提高表层土壤有机质含量遥感估算的精度, 也可为土壤其他属性如N, P等元素含量的遥感估算提供了新思路。