季节性淹水湿地表层土壤有机碳含量遥感预测及空间分布特征

摘要

为探讨鄱阳湖季节性淹水湿地土壤有机碳的空间分布特征及遥感方法在土壤有机碳估算中的适用性，依托江西鄱阳湖国家级自然保护区，选择蚌湖、常湖池和泗洲头湿地为研究区域，基于野外实测土壤有机碳含量数据和同期的Landsat8 OLT遥感影像，采用遥感图像处理和GIS技术提取影像中遥感特征因子，构建遥感参数与土壤有机碳的一元线性、一元曲线和多元逐步线性回归模型，通过对比分析选择最优遥感估算模型，预测鄱阳湖季节性淹水湿地表层（0～20 cm）土壤有机碳含量。结果表明，提取了影像中33个遥感特征因子，包括7个波段的反射率值（b1～b7）、4个植被指数（NDVI、SR、SAVI、EVI）、第一主成分特征（PCA1）、单波段纹理特征的均值（MEAN）、熵（ENT）和相关性（COR），其中纹理特征是研究区土壤有机碳含量预测的重要遥感因子，其与土壤有机碳含量构建的多元逐步线性回归模型拟合效果最优，模型决定系数R2=0.772，平均相对误差45.53%，均方根误差2.417。遥感反演发现，研究区预测表层土壤有机碳含量主要集中在0～20 g/kg，土壤有机碳含量平均值约为10.75 g/kg。

关键词

鄱阳湖湿地 / 土壤有机碳 / 遥感预测 / 遥感特征因子 / 碳循环 / 土壤碳储量 / 土壤固碳能力