传统的土壤养分含量获取方法准确性强、精度高,但是周期长、基础工作量大,无法满足现代农业快速测定土壤养分的要求。随着遥感技术的快速发展,高光谱遥感在许多领域中已得到普遍应用,特别是近几年在土壤遥感研究中已取得重大性突破。为推动精准农业的快速发展,应用土壤的光谱特性获取土壤养分信息是一项重要的工作。本研究以新疆克拉玛依市乌尔禾区灰漠土为研究对象,对土壤有机质和碱解氮的光谱特征进行分析研究,将光谱反射率进行几种数学形式变换处理,采用单相关分析法提取土壤有机质和碱解氮的敏感波段,利用多元逐步回归方法建立土壤有机质和碱解氮含量的高光谱估测模型,明确土壤有机质和碱解氮含量与其高光谱特征的定量关系。结果表明:本研究分析研究区灰漠土土壤类型的土壤光谱反射特性,发现原始反射率的对数一阶微分方程反演土壤有机质效果最佳。土壤有机质敏感光谱波段主要集中在400～570 nm、1173～1390 nm、1549～1700 nm、2150～2380 nm范围内。原始反射率的一阶微分方程反演土壤碱解氮效果最佳。原始反射率的一阶微分建立的土壤碱解氮最佳反演模型明显优于原始反射率。土壤碱解氮与高光谱在882～941 nm、1473～1506 nm、2046～2114 nm、2260～2342 nm波段响应能力最好。