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随着环境污染问题的日益严峻,我国面临着前所未有的环境治理压力,而导致其诸多环境污染问题的重要根源之一就是大气中大量的氮氧化物污染。本研究通过对13种常见的园林绿化植物N02静态人工熏气下的受害症状进行观察和叶片的含氮量与其光谱反射率进行测定,评价了植物对N02污染的抗性及净化等级,建立了基于高光谱的植物叶片含氮量的反演模型,以期为污染区园林绿化树种的选择和植物叶片含氮量的实时、无损检测提供依据。研究结果如下:(1)13种植物在NO2胁迫处理后的受害症状首先会在叶片上表现出来,且各种植物在不同的时间间隔所表现出的受害症状各不相同。叶片的受害主要是以叶脉间区的受害为主,其受害症状首先是以黄褐色斑点为主,而随着熏气时间的延长,部分植物叶片黄褐色的斑点边缘会逐步扩散,在部分植物的叶片上会出现棕褐色的斑块。(2)13种园林绿化植物在N02抗性上的差异很大,反映出了它们对N02胁迫的敏感性差异。可将13种园林绿化植物的抗性强弱分为4级:高抗性的物种有夹竹桃(Nerium indicum)和刺槐(Robinia pseudoacacia);中抗性的物种有杜鹃(Rhododendron simsii)、麦冬(Ophiopogon japonicus)和构树(Broussonetia papyrifera);中敏感的物种有石楠(Photinia serratifolia)、红瑞木(Cornus alba)、吉祥草(Reineckea carnea)、朴树(Celtis sinensis)和美国红枫(Acer rubrum);而高敏感的植物物种有女贞(Ligustrum lucidum)、樟树(Cinnamomum camphora)和栾树(Koelreuteria paniculata)。(3)13种园林绿化植物对NO2的吸收净化能力各不相同,聚类分析表明可将这些植物对大气中氮的净化能力分为4级:吸污能力弱的植物物种有女贞、美国红枫和红瑞木;吸污能力较弱的植物物种有夹竹桃、朴树、石楠和麦冬;吸污能力较强的物种较多共有5种,分别为樟树、吉祥草、杜鹃、刺槐和构树;吸污净化能力最强是栾树。(4)综合考虑植物抗性和吸污能力,13种园林绿化树种在N02胁迫下的适宜性评价如下:适宜种为杜鹃、刺槐、构树,较适宜种为夹竹桃、麦冬,较不适宜种为吉祥草、樟树、栾树,不适宜种为女贞、美国红枫、红瑞木、朴树、石楠。(5)在所有的单变量拟合方程中,NO2胁迫下植物叶片含氮量与微分光谱之间的相关系数比含氮量与原始、倒数、对数及高光谱特征参数之间的相关性高,因此,为更好地反映植物叶片含氮量的光谱特性,应优先采用微分光谱变换法对光谱数据进行处理。(6)通过多元线性拟合可得到以微分光谱为自变量的13种植物的最佳反演模型,说明,对于每种植物以微分光谱为自变量的多元线性拟合方程要优于其他形式的拟合方程。而按乔木和灌草类型拟合的多元线性方程则分别是以原始光谱为自变量和以对数光谱为自变量的拟合方程最优。(7)通过对每种植物叶片含氮量所对应的最优单变量回归模型和最优多元线性回归模型之间的比较,发现其最优的估测模型均为多元线性回归方程。可见由多个光谱波长的组合来估测植物叶片含氮量比只用一个自变量进行预测更为有效、更符合实际结果。各种植物NO2胁迫下叶片含氮量的最优估测模型如下:构树:y=9.399-15816.059*p"583-6620.931*p"456-604.738#p"870-826.415*p"403;朴树:y=33.092-18353.589*p"573+2515.012*p"707-6726.558*p"635;刺槐:y=29.467+5267.717*p"627-5602.890*p"687+2980.222*p"685+1825.581*p"517;女贞:y=16.869+14054.170*p"520-291.167*p"852;樟树:y=25.536+4758.658*p’663-1366.454*p’832;栾树:y=21.095+663.168*p’729+1552.237*p’83l-974.348*p’800;美国红枫:y=30.394-5523.751*p"541+9041.992*p"793+13368.538*p"534;乔木汇总:y=30.504+1076.270*p437-5602.922*p706-767.279*p680+5633.500*p705+66.398*p756;杜鹃:y=16.678-5826.036*p’419-359.768*p’729+2646.423*p’404-1386.630p’651;夹竹桃:y=27.623+2491.556*p"717-4807.945*p"615;石楠:y=21.084+2258.184*p"870+5358.266*p"690+850.728*p"843;红瑞木:y=17.859+11873.488*p"524-2943.608*p"791+7622.635*p"556+3036.098*p"843+488.521*p"878;吉祥草:y=15.55-10727.94*p"643-21982.501*p"483-2322.693*p"416+225.942*p"712;麦冬:y=24.017+14337.906*p"501-12011.753*p"559+5127.170*p"638;灌草汇总:y=24.669-84.664*log10(p711)+35.786*log10(p461)+83.89*log10(p717)-32.606*log10(p569)。