東北地理所率先完成東北黑土區(qū)10米分辨率耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量遙感制圖
土壤有機(jī)質(zhì)(SOM)含量是衡量土壤肥力高低的重要指標(biāo)之一，尤其是對(duì)土地肥沃的東北黑土區(qū)。此外，SOM中儲(chǔ)存的碳也是全球陸地碳循環(huán)的重要組成部分，對(duì)全球碳收支平衡具有重要意義。然而高精度SOM含量空間分布圖的缺失使得土壤質(zhì)量評(píng)價(jià)與區(qū)域碳循環(huán)評(píng)估的精度也受到影響。準(zhǔn)確快速地對(duì)區(qū)域耕地SOM含量制圖對(duì)區(qū)域耕地高質(zhì)量管理與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
針對(duì)上述問(wèn)題，東北地理所農(nóng)業(yè)遙感學(xué)科組研究人員在遙感大數(shù)據(jù)和云計(jì)算平臺(tái)(Google Earth Engine)的支持下，協(xié)同哨兵2號(hào)遙感影像與環(huán)境變量，研發(fā)了一種面向大尺度的耕地SOM含量快速制圖的方法，構(gòu)建了全國(guó)首套東北黑土區(qū)尺度10米空間分辨率的耕地SOM含量空間分布圖。
研究結(jié)果表明，在東北黑土區(qū)使用20d時(shí)間間隔的120—140d合成影像可以獲得最高的SOM含量制圖精度；使用不同時(shí)間間隔合成影像都是在5月份達(dá)到最高的SOM含量制圖精度；加入環(huán)境變量可以有效提高SOM含量制圖精度，其中多年平均溫度的重要性最高；根據(jù)遙感監(jiān)測(cè)，目前東北黑土區(qū)耕地SOM含量平均值為34g/kg。
圖1 東北黑土區(qū)耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量空間分布圖
隨著國(guó)家與當(dāng)?shù)卣絹?lái)越重視黑土地保護(hù)，該研究的重要性愈發(fā)明顯。研究成果可為聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)SDGs中遏制土壤退化等相關(guān)指標(biāo)的評(píng)估提供重要參考，為相關(guān)部門制訂黑土地保護(hù)和修復(fù)策略提供數(shù)據(jù)支撐。
該研究發(fā)表在遙感領(lǐng)域國(guó)際期刊《International Journal of Digital Earth》(中科院1區(qū))，由東北地理所特別研究助理羅沖(第一作者)與劉煥軍研究員(通訊作者)共同完成。研究得到王寬誠(chéng)率先人才計(jì)劃“產(chǎn)研人才扶持項(xiàng)目”、吉林省與中國(guó)科學(xué)院科技合作高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2021SYHZ0013)、吉林省發(fā)改委創(chuàng)新能力建設(shè)項(xiàng)目(2021C044-10)與中科院先導(dǎo)專項(xiàng)(XDA28100000)等項(xiàng)目的共同資助。
論文信息如下：
Chong Luo, Wenqi Zhang, Xinle Zhang & Huanjun Liu (2023) Mapping soil organic matter content using Sentinel-2 synthetic images at different time intervals in Northeast China, International Journal of Digital Earth, 16:1. 1094-1107.
鏈接：https://doi.org/10.1080/17538947.2023.2192005
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