鉛及其復(fù)合污染對灰化苔草脅迫的光譜響應(yīng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程的加快和社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國土壤和水體重金屬污染問題日益嚴重，并已嚴重危害到人類的健康和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本文以鄱陽湖自然濕地優(yōu)勢植物灰化苔草和重金屬污染物Pb為研究對象，在南磯山濕地建立野外實驗田，監(jiān)測灰化苔草在整個培養(yǎng)期內(nèi)（包括苗期、伸長期和成熟期），不同Pb和Pb、Cu、Zn復(fù)合濃度下光譜參數(shù)（包括藍谷位置與深度、綠峰位置與峰值、紅谷位置與深度、紅邊位置、紅邊峰值、紅邊斜率、紅邊歸一化植被指數(shù)(NDV

2、I705)、近紅外反射坪反射率平均值(R750-1250)）的變化，研究灰化苔草對Pb及其復(fù)合污染的高光譜響應(yīng)，結(jié)果表明：
　　1、單一Pb污染的試驗濃度為0、500、1000、1500、2000 mg/kg：
　?。?）在單一Pb試驗濃度范圍內(nèi)，灰化苔草在整個培養(yǎng)期內(nèi)未出現(xiàn)枯亡現(xiàn)象，即其對Pb的耐性上限超過2000 mg/kg；
　?。?）隨著添加 Pb濃度的升高，灰化苔草葉片 Pb含量與土壤有效態(tài) Pb含量均逐漸升

3、高；并且灰化苔草葉片 SPAD值（代表葉綠素的相對含量）呈現(xiàn)明顯降低的趨勢；
　?。?）灰化苔草葉片在Pb脅迫下敏感光譜波段與特征參數(shù)為：550 nm附近的綠峰峰值，495 nm附近的藍谷深度，675 nm附近的紅谷深度，725 nm附近的紅邊峰值和紅邊斜率，750～1250 nm范圍內(nèi)的R750-1250；灰化苔草在整個培養(yǎng)期內(nèi)，藍谷深度、紅谷深度、紅邊峰值、紅邊斜率、NDVI705和R750-1250均與葉片Pb含量之間保持負

4、的相關(guān)性，綠峰峰值與葉片Pb含量保持正相關(guān)性；
　?。?）灰化苔草在整個培養(yǎng)期內(nèi)，藍谷深度、紅谷深度、紅邊峰值、紅邊斜率、NDVI705和R750-1250與葉片SPAD值的變化規(guī)律相對一致，即隨著時間的推移，都呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢；
　　（5）通過分析灰化苔草葉片光譜參數(shù)在整個培養(yǎng)期內(nèi)的變化過程，發(fā)現(xiàn)Pb污染下灰化苔草最佳監(jiān)測生育期為灰化苔草的伸長期。
　　2、PbCu復(fù)合污染的試驗范圍濃度為0、Pb400/Cu100

5、、Pb400/Cu200、Pb600/Cu200、Pb800/Cu100 mg/kg：
　?。?）隨著添加Pb、Cu濃度的增加，灰化苔草葉片和土壤有效態(tài)Pb、Cu含量總體上呈現(xiàn)上升的趨勢；
　?。?）Pb濃度的升高對葉片和土壤有效態(tài)Cu含量的影響不大，故Cu的脅迫作用占據(jù)PbCu復(fù)合污染的主導(dǎo)地位；
　?。?）在整個培養(yǎng)期內(nèi)，葉片和土壤重金屬含量、葉片葉綠素含量、各項光譜參數(shù)隨添加Pb、Cu濃度的變化而變化的規(guī)律不明顯

6、，規(guī)律性不強。
　　3、PbZn復(fù)合污染的試驗范圍濃度為0、Pb400/Zn400、Pb600/Zn600 mg/kg：
　?。?）灰化苔草葉片和土壤有效態(tài)重金屬含量隨著Pb、Zn添加濃度的升高而升高，葉片SPAD值逐漸降低；
　?。?）伸長期的光譜數(shù)據(jù)較其他生育期敏感，故為灰化苔草在PbZn復(fù)合脅迫的最佳監(jiān)測生育期，其中紅邊峰值和紅邊斜率較其他光譜特征值更為敏感，可作為監(jiān)測光譜特征參數(shù)。
　　4、PbCuZn復(fù)