本文關(guān)鍵詞：濕地土壤硝化微生物群落的高光譜研究

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【摘要】：氮循環(huán)是土壤生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的重要過程,其中硝化作用對(duì)于土壤氮循環(huán)有重要影響。硝化作用的主要完成者是硝化微生物群落,土壤微生物是濕地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分,其可以指示濕地生態(tài)環(huán)境變化,對(duì)正確認(rèn)識(shí)濕地生態(tài)系統(tǒng)氮循環(huán)和濕地污染凈化功能具有重要意義。嘗試從高光譜遙感技術(shù)角度,基于土壤氮素光譜監(jiān)測(cè)機(jī)理,探索濕地土壤硝化微生物群落高光譜估算技術(shù),進(jìn)而為估測(cè)其時(shí)空分布狀況提供新技術(shù)途徑。研究對(duì)硝化作用中兩個(gè)獨(dú)立階段的主要完成者氨氧化細(xì)菌和亞硝酸氧化細(xì)菌,采用最大可能數(shù)法分別計(jì)數(shù),并以兩者計(jì)數(shù)測(cè)量結(jié)果的合計(jì),作為各采樣區(qū)域土壤硝化微生物的數(shù)量值。采用光譜倒數(shù)的對(duì)數(shù)(LR)、光譜一階微分(FD)、光譜二階微分(SD)、包絡(luò)線去除(CR)和光譜波段深度(BD)光譜變換技術(shù),以及基于再抽樣(bootstrap)技術(shù)的多元逐步回歸(SMLR)和偏最小二乘回歸(PLSR)建模方法,構(gòu)建濕地土壤硝化微生物數(shù)量和全氮含量估算模型。研究結(jié)果表明:在采用bootstrap SMLR建模方法時(shí),濕地土壤硝化微生物數(shù)量和全氮含量的估算波段位置存在一定的相似性(尤其對(duì)于原光譜實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)R和SD光譜);對(duì)于濕地土壤硝化微生物數(shù)量和全氮含量的估算,bootstrap PLSR相比于bootstrap SMLR建模方法,具有較高的估算精度;對(duì)濕地土壤硝化微生物數(shù)量的估算,最高估算精度產(chǎn)生于SD光譜變換技術(shù)結(jié)合bootstrap PLSR建模;對(duì)濕地土壤全氮含量的估算,最高估算精度產(chǎn)生于CR光譜變換技術(shù)結(jié)合bootstrap PLSR建模。
【作者單位】： 遼寧師范大學(xué)海洋經(jīng)濟(jì)與可持續(xù)發(fā)展研究中心;遼寧師范大學(xué)自然地理與空間信息科學(xué)遼寧省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;遼寧師范大學(xué)城市與環(huán)境學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41271421) 教育部人文社會(huì)科學(xué)研究規(guī)劃基金項(xiàng)目(14YJA630064)資助
【分類號(hào)】：S154.3
【正文快照】： 引言氮循環(huán)是土壤生態(tài)系統(tǒng)元素循環(huán)的核心過程之一,其中硝化作用對(duì)于土壤的氮素循環(huán)意義重大。硝化作用是連接固氮作用與反硝化作用的中間環(huán)節(jié),其與植物的氮素有效利用程度、土壤酸化、水體污染等一系列生態(tài)環(huán)境問題直接相關(guān)。因此,硝化作用是氮素生物地球化學(xué)循環(huán)的中心環(huán)節(jié)[

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