土壤团聚体特征的高光谱响应及定量估算( Hyperspectral response and quantitative estimation on soil aggregate characters )

X Qiao C Wang M Feng M Zhang W Yang

土壤团聚体稳定性可以用来描述土壤结构质量。相比之下，传统的干筛法和湿筛法对土壤团聚体稳定性的测定，特别是对覆盖大面积农田的大量土样而言，资源消耗太大。探索高光谱技术的应用，将为土壤团聚体特性的估算提供一种快速、高效、可供选择的方法。本研究在晋南黄土高原地区采集了199个土壤样品（0-15 cm土层）。在此基础上,分析了350-2500 nm光谱与7种土壤团聚体性质的关系。利用偏最小二乘法建立了土壤团聚体各性状的定量模型，确定了敏感波段。结果表明，土壤光谱与土壤团聚体稳定性呈负相关，相关系数分别达到0.60和0.62，表明土壤光谱对土壤团聚体特性具有显著的响应。土壤团聚体特征的重要波段为350～870、1250～1360、1885～2020和2215～2450 nm。重要的波长在427、599、1326、1890、1926、2208、2311和2336 nm附近,这也被土壤光谱与各团聚体性状的一致相关性所证实。此外,对大多数土壤团聚体指标均建立了可靠的预测模型(R2为0.612-0.714；RPD为1.584-1.796),而团聚体破坏率(PAD)的预测模型最差(R2为0.599；RPD为1.261)。团聚体分形维数(D)特征是土壤团聚体稳定性光谱监测的理想指标，主要是由于它对土壤结构分布、土壤与有机质和土壤水分的粘附性具有双重解释功能。这表明高光谱技术为研究土壤团聚体特征提供了一种可供选择的方法，特别是对大面积土壤团聚体特征的研究。

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