紫陽富硒土壤硒含量影響因素及其高光譜估算模型研究
發(fā)布時間:2021-11-01 19:09
硒作為人體中的微量元素必不可少,但過量或缺乏都會對身體健康產(chǎn)生影響。食用含硒食品可以幫助調(diào)節(jié)人體內(nèi)硒的含量,富硒食品硒含量被認為與為其提供生長的土壤硒含量密切相關。陜西紫陽是我國天然富硒區(qū),明確土壤硒元素的影響因素與含量對當?shù)鼐用竦纳眢w健康和富硒產(chǎn)品的發(fā)展有著積極意義。本文選擇陜西省紫陽縣北部為研究區(qū),尋找對土壤硒元素產(chǎn)生影響的因素。為了獲取土壤硒含量,結(jié)合土壤遙感高光譜數(shù)據(jù)建立預測模型,得到的有關結(jié)論如下:(1)土壤硒含量的影響因素方面:研究區(qū)土壤硒與海拔是正相關關系,與坡度、坡向無明顯相關性。土壤硒與成土母質(zhì)硒是顯著正相關關系,說明了土壤硒對母質(zhì)硒的繼承。在土地利用類型方面,土壤硒含量在草地、旱地、林地依次減少。研究區(qū)內(nèi)兩種土壤類型中,黃棕壤硒含量高于褐土。在土壤理化性質(zhì)方面,土壤pH對土壤硒含量沒有顯著影響,但采樣點所在土壤多為酸性。土壤有機質(zhì)含量與硒含量成正相關關系。(2)結(jié)合有機質(zhì)對土壤光譜曲線的顯著影響,提出通過有機質(zhì)和硒的相互關系更好地尋找土壤硒光譜特征波段的想法。為了尋找土壤硒光譜特征波段,對原始土壤光譜做連續(xù)統(tǒng)去除、一階微分、倒數(shù)對數(shù)、多元散射校正變換和標準正態(tài)變量校...
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置及采樣點分布圖
2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)獲取10圖2-2研究區(qū)樣品采集2.3樣品處理及實驗室化學分析將土壤與成土母質(zhì)樣品帶回實驗室,倒出晾曬,挑出土壤中的枝葉、昆蟲等,然后用機器做研磨處理。所有樣品分成兩份,一份樣品用于光譜曲線的測量,一份樣品送至檢測公司,分別采用滴定法、原子熒光法測試出樣品中有機質(zhì)與全硒的含量。樣品含量的統(tǒng)計分析見表2-2。表2-2樣品有機質(zhì)(10-2)與硒含量(10-6)樣品均值±標準差含量范圍土壤有機質(zhì)1.511±1.3300.272-7.950土壤硒0.741±0.8140.110-3.626成土母質(zhì)有機質(zhì)0.623±0.9390.107-5.881成土母質(zhì)硒1.555±5.1570.045-37.040
3研究區(qū)硒的分布特征及影響因素16圖3-1土壤硒與有機質(zhì)回歸分析散點圖3.2.5.2土壤pH的影響土壤pH作為衡量土壤酸堿度的指標,受到母質(zhì)、氣候、人類活動等許多因素共同影響。研究區(qū)內(nèi)土壤樣品pH平均值為5.92。其中僅有4個采樣點pH在7以上。根據(jù)《中國土壤》劃分的土壤酸堿度的五個等級,研究區(qū)大部分土壤為酸性,極少數(shù)為中性或堿性。遲鳳琴在研究黑龍江省土壤硒影響因素時得出結(jié)論,隨著土壤酸堿度的增加,土壤硒含量越容易因地下水與地表水的淋失而減少。因為pH值增加,促使著土壤中硒的形態(tài)由亞硒酸鹽(SeO32)向硒酸鹽(SeO42)轉(zhuǎn)化,亞硒酸鹽是不易發(fā)生溶解與轉(zhuǎn)移的,硒酸鹽則相反(遲鳳琴,2016;王曉杰,2016;朱建明,2003)。李永華認為硒甲基化能力與pH值成正相關,即堿性土壤甲基化水平提高,遷移能力越強,硒在土壤中流失的程度提高,土壤含硒量降低(李永華,2002)。Goh在研究新加坡地區(qū)熱帶土壤時認為,土壤顆粒表面帶有的pH依賴性電荷會改變其對硒的吸附水平(Goh,2004)。對研究區(qū)采樣點土壤硒含量與pH做Spearman相關性分析,沒有發(fā)現(xiàn)二者具有相關性。田歡對紫陽縣土壤硒與pH做線性分析后發(fā)現(xiàn)二者之間沒有顯著相關性(田歡,2017)。郭宇在研究我國另一個富硒區(qū)恩施時發(fā)現(xiàn),強酸土壤硒含量與pH無明顯相關性,隨著酸性減弱,土壤硒與pH相關性逐漸增加(郭宇,2012)。研究區(qū)內(nèi)pH的變化對土壤硒含量影響不大,可能是因為研究區(qū)內(nèi)巖石的類型多種多樣,在此基礎上形成的成土母質(zhì)類型復雜,相較于土壤pH更大程度地對土壤硒含量造成影響(楊良策,2015)。但研究區(qū)作為富硒地區(qū),采樣點
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高光譜反射率的喀斯特地區(qū)土壤重金屬鋅元素含量反演[J]. 王金鳳,王世杰,白曉永,劉方,路茜,田詩琪,王明明. 光譜學與光譜分析. 2019(12)
[2]Effects of Organic Matter-Rich Amendments on Selenium Mobility in Soils[J]. Petra SMAZíKOVá,Luká? PRAUS,Jirina SZáKOVá,Jana TREMLOVá,Ale? HANC,Pavel TLUSTOS. Pedosphere. 2019(06)
[3]土壤有機質(zhì)高光譜特征及其反演研究[J]. 吳裕,申廣榮,劉璐,支月娥. 上海交通大學學報(農(nóng)業(yè)科學版). 2019(04)
[4]天津市薊州區(qū)富硒土壤成因與土壤硒來源研究[J]. 謝薇,楊耀棟,侯佳渝,李國成,菅桂芹. 物探與化探. 2019(06)
[5]寶清縣東部土壤硒含量特征及其與土壤性質(zhì)的關系[J]. 王月平,張立,崔玉軍,呂石佳. 物探與化探. 2019(04)
[6]一種間接從高光譜數(shù)據(jù)中提取黑土硒含量的新方法[J]. 張東輝,趙英俊,趙寧博,秦凱,裴承凱,楊越超. 光譜學與光譜分析. 2019(07)
[7]青海西寧及周緣地區(qū)土壤硒地球化學特征及成因研究[J]. 馬瑛,劉慶宇,邱瑜,姬丙艷,苗國文,黃秉雄. 物探化探計算技術(shù). 2019(04)
[8]新疆若羌縣綠洲帶土壤硒含量的空間分布及影響因素分析[J]. 范薇,周金龍,王松濤,杜江巖. 環(huán)境化學. 2019(07)
[9]遵義市土壤硒分布及其影響因素研究[J]. 鄧軍,師華定,趙建,韓小斌,彭玉龍,劉京,馬瑾. 中國土壤與肥料. 2019(03)
[10]土壤硒富集空間分布特征及影響因素研究[J]. 蔡立梅,王碩,溫漢輝,羅杰,蔣慧豪,何明皇,穆桂珍,王秋爽,王涵植. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(10)
博士論文
[1]典型富硒區(qū)巖石-土壤-植物中硒的賦存狀態(tài)及環(huán)境行為研究[D]. 田歡.中國地質(zhì)大學 2017
[2]恩施地區(qū)硒的地球化學研究及富硒作物栽培實驗研究[D]. 郭宇.中國地質(zhì)大學 2012
[3]土地質(zhì)量高光譜遙感監(jiān)測方法研究[D]. 何挺.武漢大學 2003
[4]高光譜遙感土壤信息提取與挖掘研究[D]. 劉偉東.中國科學院研究生院(遙感應用研究所) 2002
碩士論文
[1]基于光譜吸收特征的土壤有機質(zhì)與重金屬含量估算研究[D]. 王惠敏.中國礦業(yè)大學 2019
[2]土壤重金屬含量反演與礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測與評價研究[D]. 宋婷婷.北京化工大學 2017
[3]基于GIS技術(shù)的紫陽縣山洪災害風險評價[D]. 祁靚雯.長安大學 2017
[4]基于隨機森林的土壤重金屬高光譜遙感反演研究[D]. 潘岑岑.中國礦業(yè)大學 2017
[5]基于高光譜數(shù)據(jù)的農(nóng)作物冠層LAI和FAPAR估算研究[D]. 巴家亮.華中農(nóng)業(yè)大學 2013
[6]土壤中硒形態(tài)和價態(tài)及生物有效性研究[D]. 王松山.西北農(nóng)林科技大學 2012
[7]土壤全氮及重金屬銅含量的高光譜反演研究[D]. 王維.南京信息工程大學 2011
[8]恩施富硒區(qū)硒元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及開發(fā)研究[D]. 于勤勤.合肥工業(yè)大學 2009
本文編號:3470645
【文章來源】:中國地質(zhì)大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
研究區(qū)地理位置及采樣點分布圖
2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)獲取10圖2-2研究區(qū)樣品采集2.3樣品處理及實驗室化學分析將土壤與成土母質(zhì)樣品帶回實驗室,倒出晾曬,挑出土壤中的枝葉、昆蟲等,然后用機器做研磨處理。所有樣品分成兩份,一份樣品用于光譜曲線的測量,一份樣品送至檢測公司,分別采用滴定法、原子熒光法測試出樣品中有機質(zhì)與全硒的含量。樣品含量的統(tǒng)計分析見表2-2。表2-2樣品有機質(zhì)(10-2)與硒含量(10-6)樣品均值±標準差含量范圍土壤有機質(zhì)1.511±1.3300.272-7.950土壤硒0.741±0.8140.110-3.626成土母質(zhì)有機質(zhì)0.623±0.9390.107-5.881成土母質(zhì)硒1.555±5.1570.045-37.040
3研究區(qū)硒的分布特征及影響因素16圖3-1土壤硒與有機質(zhì)回歸分析散點圖3.2.5.2土壤pH的影響土壤pH作為衡量土壤酸堿度的指標,受到母質(zhì)、氣候、人類活動等許多因素共同影響。研究區(qū)內(nèi)土壤樣品pH平均值為5.92。其中僅有4個采樣點pH在7以上。根據(jù)《中國土壤》劃分的土壤酸堿度的五個等級,研究區(qū)大部分土壤為酸性,極少數(shù)為中性或堿性。遲鳳琴在研究黑龍江省土壤硒影響因素時得出結(jié)論,隨著土壤酸堿度的增加,土壤硒含量越容易因地下水與地表水的淋失而減少。因為pH值增加,促使著土壤中硒的形態(tài)由亞硒酸鹽(SeO32)向硒酸鹽(SeO42)轉(zhuǎn)化,亞硒酸鹽是不易發(fā)生溶解與轉(zhuǎn)移的,硒酸鹽則相反(遲鳳琴,2016;王曉杰,2016;朱建明,2003)。李永華認為硒甲基化能力與pH值成正相關,即堿性土壤甲基化水平提高,遷移能力越強,硒在土壤中流失的程度提高,土壤含硒量降低(李永華,2002)。Goh在研究新加坡地區(qū)熱帶土壤時認為,土壤顆粒表面帶有的pH依賴性電荷會改變其對硒的吸附水平(Goh,2004)。對研究區(qū)采樣點土壤硒含量與pH做Spearman相關性分析,沒有發(fā)現(xiàn)二者具有相關性。田歡對紫陽縣土壤硒與pH做線性分析后發(fā)現(xiàn)二者之間沒有顯著相關性(田歡,2017)。郭宇在研究我國另一個富硒區(qū)恩施時發(fā)現(xiàn),強酸土壤硒含量與pH無明顯相關性,隨著酸性減弱,土壤硒與pH相關性逐漸增加(郭宇,2012)。研究區(qū)內(nèi)pH的變化對土壤硒含量影響不大,可能是因為研究區(qū)內(nèi)巖石的類型多種多樣,在此基礎上形成的成土母質(zhì)類型復雜,相較于土壤pH更大程度地對土壤硒含量造成影響(楊良策,2015)。但研究區(qū)作為富硒地區(qū),采樣點
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于高光譜反射率的喀斯特地區(qū)土壤重金屬鋅元素含量反演[J]. 王金鳳,王世杰,白曉永,劉方,路茜,田詩琪,王明明. 光譜學與光譜分析. 2019(12)
[2]Effects of Organic Matter-Rich Amendments on Selenium Mobility in Soils[J]. Petra SMAZíKOVá,Luká? PRAUS,Jirina SZáKOVá,Jana TREMLOVá,Ale? HANC,Pavel TLUSTOS. Pedosphere. 2019(06)
[3]土壤有機質(zhì)高光譜特征及其反演研究[J]. 吳裕,申廣榮,劉璐,支月娥. 上海交通大學學報(農(nóng)業(yè)科學版). 2019(04)
[4]天津市薊州區(qū)富硒土壤成因與土壤硒來源研究[J]. 謝薇,楊耀棟,侯佳渝,李國成,菅桂芹. 物探與化探. 2019(06)
[5]寶清縣東部土壤硒含量特征及其與土壤性質(zhì)的關系[J]. 王月平,張立,崔玉軍,呂石佳. 物探與化探. 2019(04)
[6]一種間接從高光譜數(shù)據(jù)中提取黑土硒含量的新方法[J]. 張東輝,趙英俊,趙寧博,秦凱,裴承凱,楊越超. 光譜學與光譜分析. 2019(07)
[7]青海西寧及周緣地區(qū)土壤硒地球化學特征及成因研究[J]. 馬瑛,劉慶宇,邱瑜,姬丙艷,苗國文,黃秉雄. 物探化探計算技術(shù). 2019(04)
[8]新疆若羌縣綠洲帶土壤硒含量的空間分布及影響因素分析[J]. 范薇,周金龍,王松濤,杜江巖. 環(huán)境化學. 2019(07)
[9]遵義市土壤硒分布及其影響因素研究[J]. 鄧軍,師華定,趙建,韓小斌,彭玉龍,劉京,馬瑾. 中國土壤與肥料. 2019(03)
[10]土壤硒富集空間分布特征及影響因素研究[J]. 蔡立梅,王碩,溫漢輝,羅杰,蔣慧豪,何明皇,穆桂珍,王秋爽,王涵植. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(10)
博士論文
[1]典型富硒區(qū)巖石-土壤-植物中硒的賦存狀態(tài)及環(huán)境行為研究[D]. 田歡.中國地質(zhì)大學 2017
[2]恩施地區(qū)硒的地球化學研究及富硒作物栽培實驗研究[D]. 郭宇.中國地質(zhì)大學 2012
[3]土地質(zhì)量高光譜遙感監(jiān)測方法研究[D]. 何挺.武漢大學 2003
[4]高光譜遙感土壤信息提取與挖掘研究[D]. 劉偉東.中國科學院研究生院(遙感應用研究所) 2002
碩士論文
[1]基于光譜吸收特征的土壤有機質(zhì)與重金屬含量估算研究[D]. 王惠敏.中國礦業(yè)大學 2019
[2]土壤重金屬含量反演與礦區(qū)環(huán)境遙感監(jiān)測與評價研究[D]. 宋婷婷.北京化工大學 2017
[3]基于GIS技術(shù)的紫陽縣山洪災害風險評價[D]. 祁靚雯.長安大學 2017
[4]基于隨機森林的土壤重金屬高光譜遙感反演研究[D]. 潘岑岑.中國礦業(yè)大學 2017
[5]基于高光譜數(shù)據(jù)的農(nóng)作物冠層LAI和FAPAR估算研究[D]. 巴家亮.華中農(nóng)業(yè)大學 2013
[6]土壤中硒形態(tài)和價態(tài)及生物有效性研究[D]. 王松山.西北農(nóng)林科技大學 2012
[7]土壤全氮及重金屬銅含量的高光譜反演研究[D]. 王維.南京信息工程大學 2011
[8]恩施富硒區(qū)硒元素遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及開發(fā)研究[D]. 于勤勤.合肥工業(yè)大學 2009
本文編號:3470645
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