鉛及其復(fù)合污染對(duì)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(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國(guó)土壤和水體重金屬污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，并已嚴(yán)重危害到人類(lèi)的健康和生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。本文以鄱陽(yáng)湖自然濕地優(yōu)勢(shì)植物灰化苔草和重金屬污染物Pb為研究對(duì)象，在南磯山濕地建立野外實(shí)驗(yàn)田，監(jiān)測(cè)灰化苔草在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)（包括苗期、伸長(zhǎng)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(lán)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(duì)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(yàn)濃度為0、500、1000、1500、2000 mg/kg：
　?。?）在單一Pb試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，灰化苔草在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)未出現(xiàn)枯亡現(xiàn)象，即其對(duì)Pb的耐性上限超過(guò)2000 mg/kg；
　　（2）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(duì)含量）呈現(xiàn)明顯降低的趨勢(shì)；
　?。?）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(lán)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(gè)培養(yǎng)期內(nèi)，藍(lán)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(fù)

4、的相關(guān)性，綠峰峰值與葉片Pb含量保持正相關(guān)性；
　　（4）灰化苔草在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)，藍(lán)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(duì)一致，即隨著時(shí)間的推移，都呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)；
　?。?）通過(guò)分析灰化苔草葉片光譜參數(shù)在整個(gè)培養(yǎng)期內(nèi)的變化過(guò)程，發(fā)現(xiàn)Pb污染下灰化苔草最佳監(jiān)測(cè)生育期為灰化苔草的伸長(zhǎng)期。
　　2、PbCu復(fù)合污染的試驗(yàn)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(shì)；
　　（2）Pb濃度的升高對(duì)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(gè)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(xiàng)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(qiáng)。
　　3、PbZn復(fù)合污染的試驗(yàn)范圍濃度為0、Pb400/Zn400、Pb600/Zn600 mg/kg：
　　（1）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；
　　（2）伸長(zhǎng)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(cè)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(cè)光譜特征參數(shù)。
　　4、PbCuZn復(fù)