土壤

土壤污染问题已成为社会关注的焦点。为研究污染物在土壤中的迁移规律，首先需要了解水分在土壤中的入渗过程。本实验设计了5组实验，探讨了水分在非饱和土壤中的入渗特征，记录了不同位置水分含量随时间的变化。通过数据绘图进行统计分析，总结了水分在非饱和土壤中的入渗规律。所有实验器材均根据实验需求设计，用于方便土柱内含水率的测定和数据记录。

土壤盐分对植物生长有限制作用，降低了农作物的产量并导致土壤退化。本研究利用Landsat TM多光谱数据分析了突尼斯南部盐渍土壤的情况。研究采用主成分分析（PCA）和聚类分析，确定了最相关的光谱指数，快速预测受盐影响的土壤区域。共收集了66个土壤样本，用于验证地面真实数据。研究发现，电导率与近红外光谱和短波红外光谱的光谱指数高度相关。不同的光谱指数被应用于Landsat数据的光谱带。统计数据显示，近波段和短波红外波段（波段4、波段5和波段7）与盐度指数（SI 5和SI 9）之间的相关性最强。聚类分析揭示了电导率EC与光谱指数（如abs4、abs5、abs7和si5）之间的显著相关性。主成分分析结合了遥感数据的反射带和光谱盐度指数，显示出第一主成分与可见域的光谱带和盐度指数相关性最高，第二主成分与近红外和短波红外的光谱指数紧密相关。总体而言，电导率EC与第二主成分（PC2）呈高度负相关（R2 = -0.72），而与第一主成分（PC1）的相关性较弱。

生态脆弱矿区煤炭开采导致表层土壤含水量变化，与地表采煤沉陷动态裂缝发展规律一致。地裂缝出现后表层含水量逐渐减少，初次闭合时回升，再次开裂时下降。裂缝对表层土壤含水量影响范围约为 70 cm，距离裂缝越近影响越明显。裂缝开闭对土壤微结构产生影响，影响土壤水分蒸发和渗透。裂缝闭合后，土壤含水量将恢复至采前水平。

应用小波分析从高光谱数据中提取特征波段，建立了土壤有机质含量的估测模型，该模型能够有效预测土壤有机质含量。

国际土壤水分监测网络持续发展，提供全球土壤水分数据，助力研究和应用。

为了揭示土壤水分对土壤反射率的影响机理，并为其他土壤参数遥感监测提供理论支持，本研究以吉林省德惠市黑土野外和室内高光谱反射率为研究对象，运用光谱分析和统计方法，分析了土壤水分的光谱特征。研究建立了土壤水分光谱模型，发现土壤光谱反射率在400～2500nm范围内主要有5个吸收谷，随着含水量的增加，这些吸收谷的面积也随之增大。此外，对未翻耕土壤和秸秆光谱反射率的分析表明，其在前两个吸收谷附近没有明显的吸收特征，而未翻耕土壤的特定光谱特征可用于判别土壤是否翻种。综上所述，本研究通过分析土壤表层0～5cm的含水量与反射光谱，深入探讨了土壤水分光谱的特征与模型。

MATLAB水域分割代码在MERS实验室的研究中被用来处理土壤水分数据。

东部草原的露天煤矿开采多年后，周边草原生态系统的植被种群和土壤养分发生了显著变化。本研究以宝日希勒露天矿坑周边2 km为半径的草原草场为研究对象，在不同方向布设了4条采样线，运用经典统计学和地统计学方法分析了矿区周边植被种群密度以及土壤有机质、速效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果显示，矿区周边天然草地的平均有机质含量为56.44 g/kg，速效磷为7.89 mg/kg，速效钾为181.50 mg/kg。植被种群密度表现出从西向东逐渐增加的趋势，西部和东部的种群密度较高，中部较低。变异系数介于19.81%至37.62%之间，显示出中等变异性。有机质和速效磷的最佳拟合模型均为高斯分布。

为了满足土壤模型对更真实输入数据的需求，该数据集利用地形、气候和地质学的最佳可用数据开发了高分辨率栅格数据，精度为30角秒（约1公里）。数据集详细估计了基岩上方渗透层厚度，包含6个tif文件，涵盖高地风化层厚度、高地山坡土壤平均厚度等。

本研究以中原油田周边农田为研究对象，分析了360个土壤表层（0～20 cm）样品中As、Cd、Pb、Cu、Zn、Ni、Cr的含量。通过地统计法揭示了土壤重金属的空间分布规律，应用内梅罗综合污染指数法、地累积指数法和Hakanson潜在生态危害指数法评估了土壤重金属污染的生态风险程度，并通过多元统计分析法解析了其来源。研究结果显示，Zn、Cr的含量普遍高于河南省土壤背景值，存在积累效应；Ni、Cr、Cd的含量存在相关性，主要受成土母质和地质活动影响；土壤总体处于轻微污染状态，Cd风险指数范围18.1~69.6，存在轻微至强生态风险。