科学家构建新的氮素遥感监测模型

氮是造成湿地污染和湖泊富营养化的关键元素之一，也是湿地植物生长发育不可缺少的重要营养元素。湿地植物含氮量是湖泊/湿地氮循环和水体富营养化生态模型的重要参数。日前，中科院南京地理与湖泊研究所的罗菊华等人将芦苇作为湿地的代表植物。利用植被分层的方法，基于高光谱遥感技术，研究了芦苇中氮素的垂直分布和遥感探测的氮冠层有效深度。在此基础上，构建了考虑芦苇冠层氮素垂直分布的氮素遥感监测模型。研究结果最近发表在《遥感》杂志上。

研究人员发现，在芦苇生长高峰期，芦苇冠层中存在明显的氮垂直分布梯度。上层和下层氮的平均比例分别为13%、23%、31%、22%和11%，呈现先增加后减少的抛物线趋势。当芦苇叶面积指数大于2时，前三层芦苇对芦苇光谱贡献最大。因此，前三层是芦苇氮素遥感监测的有效层。在实际研究中，应采集芦苇冠层前三层叶片氮平均值和冠层光谱，构建芦苇冠层全氮遥感监测模型。研究人员建立了考虑氮素垂直分布的芦苇植株氮素遥感监测模型，模型对芦苇总氮含量的反演精度可达80%以上。

该研究为下一步植被氮遥感监测研究提供了理论支持，为实现湿地植被氮的大规模快速监测和湿地植被地上氮储量的遥感估算提供了初步依据，可为湿地植被恢复和流域氮循环研究提供重要的数据依据。