水稻葉綠素遙感反演及其與土壤重金屬的相關(guān)性研究.pdf

1、長期以來，工業(yè)區(qū)的農(nóng)田一直遭受不同程度的重金屬污染，隨著人們健康意識的加強，毒大米、鎘大米等糧食安全問題越來越受到關(guān)注。耕地重金屬污染威脅人民健康，監(jiān)測和治理迫在眉睫。
　　葉綠素含量是植物光合作用、生長狀況和環(huán)境脅迫的重要指示劑，監(jiān)測重金屬脅迫下的葉綠素含量變化，可以確定重金屬脅迫水平，從一定程度上能夠?qū)崿F(xiàn)耕地重金屬污染的監(jiān)測。本文首先對葉綠素含量、類胡蘿卜素含量、葉面積指數(shù)（LAI）、平均葉傾角、干物質(zhì)含量和等效水含量等PRO

2、SAIL模型的輸入?yún)?shù)進行了敏感性分析，得出LAI和葉綠素的敏感性最強。水稻冠層反射率光譜，在可見光波段對葉綠素的敏感性較強，相比較而言，其他參數(shù)對水稻冠層光譜反射率的影響較弱。其次以敏感性分析為基礎(chǔ)，利用PROSAIL模型構(gòu)建LAI-葉綠素查找表，與經(jīng)過預(yù)處理的遙感影像水稻冠層反射率進行匹配，實現(xiàn)水稻葉綠素的反演，反演結(jié)果與實測值吻合，相關(guān)性為0.69。考慮到重金屬與水稻葉綠素存在密切的內(nèi)在生化機理關(guān)系，因此對水稻葉片葉綠素實測值和Z

3、n、Cu、Cd、As四種重金屬含量的實驗室化驗結(jié)果進行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)四種重金屬元素與水稻葉綠素具有較強的負相關(guān)性。利用兩者的相關(guān)性及葉綠素含量對應(yīng)的土壤重金屬含量，將水稻葉綠素遙感反演結(jié)果進行分級，將分級結(jié)果作為依據(jù)，對土壤重金屬脅迫水平進行分級；同時根據(jù)葉綠素含量實測結(jié)果進行重金屬脅迫分級，對比發(fā)現(xiàn)基于葉綠素遙感反演結(jié)果的重金屬污染水平分級與實測分級結(jié)果基本一致。
　　物理模型的水稻葉綠素反演結(jié)果能夠定量化且具有較高精度，水稻葉