【摘 要】
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论文以呼和浩特市托克托县为研究区域,选取研究区典型林地、草地和荒地三种土地利用方式下盐渍土为研究对象,利用地物光谱仪探究其盐分光谱特征及差异,并通过不同建模方式进行盐渍土电导率反演。以此为基础结合土壤实测电导率值及最优反演模型反演值对研究区进行克里金插值,研究三个样地土壤电导率的空间分布格局;另一方面以研究区采集的非盐渍土为研究对象,通过在室内进行盐分控制实验,探究不同盐分种类及含盐量土壤盐分光谱
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论文以呼和浩特市托克托县为研究区域,选取研究区典型林地、草地和荒地三种土地利用方式下盐渍土为研究对象,利用地物光谱仪探究其盐分光谱特征及差异,并通过不同建模方式进行盐渍土电导率反演。以此为基础结合土壤实测电导率值及最优反演模型反演值对研究区进行克里金插值,研究三个样地土壤电导率的空间分布格局;另一方面以研究区采集的非盐渍土为研究对象,通过在室内进行盐分控制实验,探究不同盐分种类及含盐量土壤盐分光谱特征及差异,同时进行建模反演。主要结论如下:1.野外实测的三块样地土壤电导率曲线均符合随着电导率(EC)值上升反射率增大的规律,荒地样地因含盐量高其光谱曲线也明显高于林地和草地。各曲线整体上表现出先快速上升后速度放缓,直至最后出现下降趋势;三块样地EC反演模型从整体上反演效果机器学习模型(BPNN)>偏最小二乘模型(PLSR)>多元线性逐步回归模型(MLSR);对比验证各模型的决定系数和均方根误差,BPNN更适合进行土壤电导率的模型反演。2.室内控制实验中不同种类及含量的盐分对土壤的光谱曲线影响不同,经Na2C O3、Na2SO4和Na HCO3盐溶液处理的土壤光谱反射率随着土壤含盐量(SSC)的增加而增加,Na Cl溶液处理后的土壤反射率随着SSC的增加而递减,且各土样反射率均高于未经处理的土样;四种土样原始光谱数据与SSC相关性从高到低依次为:Na Cl>Na2SO4>Na HCO3>Na2CO3;经验证,PLSR模型更适宜进行土壤盐分反演。3.研究区不同土地利用方式下土壤电导率有一定差异且各样地电导率值均较高,大小关系表现为表现为:荒地>草地>林地。样地为碱性土壤。林地、草地和荒地的半方差函数最适模型分别为指数、指数和高斯模型,决定系数在0.673-0.896之间,且残差平方和较小。克里金插值图显示,林地、草地和荒地土壤电导率空间分布并不均衡,弧状、斑块状等均有所分布。土壤光谱所建立的BP模型所得土壤电导率预测值基本符合样地实测土壤电导率的分布特征,可以用来反演土壤电导率含量,精度较高。
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