黄土丘陵沟壑区枯枝落叶层和土壤的光谱差异特征分析

来源：农业工程学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：刘咏梅,汪步惟,李京忠,庞国伟,

摘要：枯枝落叶层在植被防止土壤侵蚀的功效中发挥着主导作用，枯落层的光谱特征分析将为遥感估算枯落层盖度提供重要依据。该文利用陕北延河流域典型植被群落土壤和枯落层样本的光谱测试数据，分析土壤和枯落层在在可见光-近红外波段（400～1 100 nm）和短波红外波段（1 100～2 500 μm）的光谱差异特征及主要影响因素，并进一步评价归一化植被指数（NDVI，normalized difference vegetation index）和归一化衰败植被指数（NDSVI，normalized difference senescent vegetation index）、归一化差值耕作指数（NDTI，normalized difference tillage index）、纤维素吸收指数（CAI，cellulose absorption index）等植被指数区分土壤和枯落层的有效性。结果表明，在可见光-近红外波段土壤和枯落层的反射光谱特征相似，两者难以区分，但在短波红外波段的1 700和2 100 nm处因枯落层具有纤维素吸收特征而与土壤存在差异。含水量对土壤和枯落层反射光谱特征的影响强烈，水分的存在降低了土壤和枯落层在整个光谱范围的差异性。光谱空间中枯落线和土壤线的关系表明，NDVI指数难以反映土壤和枯落层的光谱差异特征；由于宽波段的影响，利用多光谱指数NDSVI和NDTI表征枯落层信息具有一定的局限性；高光谱指数CAI利用了枯落层与土壤在2 100 nm处的差异特征，能够较好地区分出土壤与枯落层，该研究为利用遥感技术有效提取枯落层等衰败植被信息提供了新的途径。

关键词：土壤, 植被, 光谱分析, 枯枝落叶层, 黄土丘陵沟壑区