本文關鍵詞：土壤銅對植物生長及葉片反射光譜的影響研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：土壤重金屬污染是指土壤中重金屬元素含量明顯高于其自然背景值,并造成生態(tài)破壞和環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。近幾年我國土壤重金屬污染問題越來越嚴重,礦山的大量開采,工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展以及環(huán)保措施的滯后,導致我國農(nóng)田土壤污染日趨嚴重,嚴重威脅著人民群眾的生命安全和健康。銅是植物生長發(fā)育必須的微量營養(yǎng)元素,它在調(diào)整蛋白質(zhì)構成、參與光合作用、線粒體的呼吸作用和細胞壁的新陳代謝等方面起著重要作用。銅具有積累性會在植物體內(nèi)累積,植物體內(nèi)銅含量過高會影響植物正常的代謝功能,進而對植物的養(yǎng)分吸收、生長和產(chǎn)量、品質(zhì)產(chǎn)生危害。近年來遙感技術的發(fā)展為快速準確提取土壤重金屬元素含量提供了新的途徑。高光譜地物識別是基于地物光譜的指紋效應,可用來評價土壤性質(zhì)的細微差別。本文以試驗為例,研究在土壤銅的脅迫下植物的生長狀況及植物葉片光譜的變化規(guī)律,并建立葉片實測元素含量與葉片光譜特征參數(shù)之間的擬合關系,通過葉片光譜及其特征參數(shù)反演葉片金屬元素含量。結果表明:(1)通過對空心菜宏觀特征的描述,當銅處理濃度達到1000 mg/kg時,會出現(xiàn)明顯的Cu脅迫現(xiàn)象,抑制生長作用明顯;(2)通過葉綠素浸提實驗,確定浸提液為95%乙醇與純丙酮,兩者體積比為1:2,浸提時間18 h,提取效果較好;用葉綠素含量與葉銅含量擬合分析時,得出葉綠素a的擬合效果最好,相關系數(shù)達到0.854和0.923。可以得到復合、增長、指數(shù)、邏輯函數(shù)曲線等模型;(3)重金屬銅在空心菜不同部位的積累特征為根莖葉,隨著銅濃度的增加,各部位含銅量也逐漸增加。兩組空心菜的富集系數(shù)最大時達到:2.4859和2.3342,最小時為0.2648和0.2595,兩者相差十幾倍,而兩組空心菜的轉運系數(shù)基本上都呈下降趨勢;(4)通過對FieldSpec光譜數(shù)據(jù)進行分析,得出青邊、綠峰、黃邊、紅谷、紅邊、近紅外、谷1和谷2這八個具有代表意義的特征波段;通過相關性分析及位移量的考察等,得出紅邊波段位置Xi與葉銅含量的相關性最大,第一批空心菜(GL)得到復合、冪、S、增長、指數(shù)、邏輯函數(shù)曲線等模型,擬合優(yōu)度值為0.901;第二批空心菜得到二次、三次函數(shù)曲線等模型,擬合優(yōu)度值為0.920;(5)通過對紅透山礦區(qū)的地物波譜和TM遙感影像的分析,當植被被重金屬脅迫時,“紅邊”位置均出現(xiàn)大于10 nm的“藍移”現(xiàn)象,采用適當?shù)姆椒ǹ梢院芎玫貙⒌V化區(qū)與背景區(qū)植被區(qū)分開來,即通過對影像數(shù)據(jù)的解譯,可以明顯區(qū)分健康植被和重金屬脅迫的植被。
【關鍵詞】：土壤銅脅迫 空心菜 反射光譜 葉銅含量 紅邊位置
【學位授予單位】：沈陽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：X53;X173
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-14
• 第1章 緒論14-28
• 1.1 土壤重金屬污染現(xiàn)狀14-17
• 1.1.1 土壤重金屬銅污染的來源15
• 1.1.2 我國土壤銅污染現(xiàn)狀15-16
• 1.1.3 土壤重金屬銅的污染特征和危害16-17
• 1.2 土壤重金屬污染的檢測方法17-18
• 1.2.1 傳統(tǒng)分析方法17-18
• 1.2.2 遙感光譜檢測方法18
• 1.3 土壤重金屬污染的遙感檢測技術研究進展18-25
• 1.3.1 遙感檢測技術簡介18-19
• 1.3.2 地物光譜特征19-23
• 1.3.3 光譜特征的提取方法23-24
• 1.3.4 高光譜檢測技術的優(yōu)點與局限性24-25
• 1.4 研究目的與意義25-26
• 1.5 研究內(nèi)容26-28
• 第2章 土壤銅對空心菜生長的影響28-38
• 2.1 試驗材料、試劑與儀器28-29
• 2.1.1 試驗材料和試劑28
• 2.1.2 實驗儀器28-29
• 2.2 研究方法29-30
• 2.2.1 實驗設計29-30
• 2.2.2 測試方法30
• 2.2.3 數(shù)據(jù)分析30
• 2.3 實驗結果與討論30-37
• 2.3.1 土壤Cu對空心菜株高的影響30-31
• 2.3.2 土壤Cu對空心菜株粗的影響31-33
• 2.3.3 土壤Cu對空心菜葉面積的影響33-34
• 2.3.4 土壤Cu對空心菜株干重的影響34-35
• 2.3.5 土壤Cu對空心菜根長的影響35-36
• 2.3.6 土壤Cu對空心菜葉片失綠程度的影響36-37
• 2.4 小結37-38
• 第3章 土壤銅對空心菜葉綠素的影響38-55
• 3.1 試驗材料、試劑與儀器38
• 3.1.1 試驗材料和試劑38
• 3.1.2 主要儀器38
• 3.2 研究方法38-39
• 3.2.1 試驗設計38-39
• 3.2.2 測試方法39
• 3.2.3 數(shù)據(jù)分析39
• 3.3 試驗結果與討論39-54
• 3.3.1 葉綠素浸提實驗39-41
• 3.3.2 不同濃度土壤Cu對空心菜葉中葉綠素含量的影響41-44
• 3.3.3 葉綠素含量與葉片銅含量的回歸擬合分析44-54
• 3.4 本章小結54-55
• 第4章 空心菜含銅量及其富集轉運研究55-63
• 4.1 試驗材料、試劑與儀器55
• 4.1.1 試驗材料和試劑55
• 4.1.2 主要儀器55
• 4.2 研究方法55-57
• 4.2.1 試驗設計55-56
• 4.2.2 測試方法56
• 4.2.3 數(shù)據(jù)分析56-57
• 4.3 試驗結果與討論57-62
• 4.3.1 土壤Cu對空心菜根、莖、葉中銅含量的影響57-59
• 4.3.2 空心菜對土壤Cu的富集研究59-60
• 4.3.3 空心菜對土壤Cu的轉運研究60-62
• 4.4 本章小結62-63
• 第5章 葉片反射光譜響應特征及反演研究63-85
• 5.1 光譜儀與光譜測試63-64
• 5.1.1 光譜儀技術參數(shù)63
• 5.1.2 光譜測試63-64
• 5.2 反射率光譜數(shù)據(jù)的處理過程64-70
• 5.2.1 光譜重采樣64-65
• 5.2.2 光譜數(shù)據(jù)處理說明65
• 5.2.3 葉片光譜數(shù)據(jù)預處理65-70
• 5.2.4 特征吸收帶的提取70
• 5.3 植物葉片光譜特征的提取70-71
• 5.3.1 光譜特征計算方法70-71
• 5.4 基于光譜特征的葉片重金屬含量反演預測71-76
• 5.4.1 皮爾森（Pearson）相關系數(shù)71-72
• 5.4.2 八個光譜特征波段位置（Xi）與葉片銅含量的相關關系72-75
• 5.4.3 八個光譜特征波段反射率值（Yi）與葉片銅含量的相關關系75-76
• 5.5 銅脅迫下空心菜葉片銅含量反演模型76-84
• 5.5.1 利用紅邊波段位置（Xi）提取葉片銅污染信息76-80
• 5.5.2 利用兩波段組合提取葉片銅污染信息80-84
• 5.6 本章小結84-85
• 第6章 紅透山礦區(qū)植被波譜及遙感影像分析初探85-96
• 6.1 高光譜遙感數(shù)據(jù)的獲取與分析85-94
• 6.1.1 礦區(qū)自然概況86
• 6.1.2 地面數(shù)據(jù)獲取與分析86-89
• 6.1.3 高光譜數(shù)據(jù)獲取與分析89-94
• 6.2 小結94-96
• 結論96-98
• 參考文獻98-105
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果105-106
• 致謝106-107

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李蓮芳;曾希柏;白玲玉;;不同農(nóng)業(yè)利用方式下土壤銅和鋅的累積[J];生態(tài)學報;2008年09期

2 陳世儉;有機物質(zhì)添加量對污染土壤銅形態(tài)及活性的影響[J];土壤與環(huán)境;1999年01期

3 劉q

本文編號：435261