伊犁地区酿酒葡萄农业气候特征分析

利用新疆维吾尔自治区伊犁哈萨克自治州酿酒葡萄可种植区10个气象站点逐日气象和酿酒葡萄生育期数据,通过M-K检验、趋势检验等统计方法,结合ArcGIS空间表达,分析了1961-2020年研究区酿酒葡萄气候资源和农业气象灾害的时空变化特征,为高效合理利用当地积雪资源,缓解干旱及冻害,优化酿酒葡萄越冬方式,选择成本较低的积雪覆盖方式提供科学依据。结果表明：(1)1961-2020年伊犁地区除昭苏及尼勒克部分区域外光热资源丰富,年均降水量空间分布不均且低于455mm,全区年均降水量以5.1mm·10a^-1趋势增加,总体满足酿酒葡萄生长发育需求;全区酿酒葡萄越冬期(11月-翌年3月)降雪每10a增加7.4mm,且被0-10cm积雪覆盖的概率大于90%;(2)1961-2020年全区越冬期冻害频次、强度均有所下降,潜在生长季(4-10月)中7月和9月旱情较严重。     

低温季节西南亚高山森林土壤多酚氧化酶动态研究

以亚高山针叶林均质化土壤为研究对象,采用裸露地表、凋落物覆盖、积雪覆盖、凋落物和积雪同时覆盖4个不同覆盖处理的原位培养实验,对各处理在低温季节(11月～5月)土壤表层(0~10cm)和下层(10～20 cm)多酚氧化酶(PPO)活性动态进行了分析,结果表明:(1)在低温季节,所有处理表层PPO活性在12~2月出现波动,差异不显著;下层土壤PPO活性逐渐升高,到低温季节结束前后活性达到最高,但是不同处理的升高幅度不同;(2)积雪和凋落物覆盖变化引起不同处理和不同深度土壤PPO活性动态的差异性响应。不论是表层还是下层土壤,在整个低温季节积雪对PPO活性的影响达到极显著水平,但凋落物覆盖能缓冲积雪对PPO活性的效应。(3)降雪时空格局变化对亚高山土壤PPO的影响主要体现在没有凋落物覆等盖层的裸露土壤,在有凋落物等覆盖情况下,全球变化可能导致的积雪减少甚至消失对土壤PPO活性的影响不大。     

用NOAA图像监测冬小麦面积的方法研究

冬小麦种植面积是农情监测中一个重要的监测因素,对生产管理与产量预测有重要意义。该文在冬小麦与同期主要大宗作物绿度－时相曲线对比分析的基础之上,建立反映冬小麦种植区域的差值植被指数图像,采用遥感－统计的方法,对利用ＮＯＡＡ图像进行冬小麦种植面积遥感监测进行了初步研究。通过对我国冬小麦主产区的河北、河南和山东三省的监测实验证明,该方法适用于大范围的冬小麦种植面积遥感监测。     

积雪覆盖条件下土壤液态含水率空间分布

为了揭示季节性冻土区积雪覆盖条件下土壤垂直剖面各层次液态含水率序列的复杂性变化过程,基于(2013年11月-2014年4月)实测的田间数据,分析了裸地、自然降雪、积雪压实和积雪加厚覆盖处理条件下5、10、15、20、40、60、100、140、180 cm土层土壤液态含水率的变化过程,采用变异系数、方差等指标评价其时间序列的离散程度,同时利用小波变换信息量系数(wavelet transform information cost function,WT-ICF)值对含水率序列的复杂性进行识别验证。结果表明:冻融期,积雪覆盖阻碍了土壤与环境之间的水汽传输与能量交换过程,裸地处理条件下土壤含水率变幅最大的层面出现在20 cm土层处,其含水率变幅为18.31%,自然降雪、积雪压实和积雪加厚条件下其最大变幅层面分别为15、15、10 cm,层面逐渐上升;裸地处理条件下20 cm土层处的离散程度最大,随着积雪覆盖厚度的增加和密度的增大,序列离散程度最大的层面逐渐上移,其变异系数依次为6.0189%、6.1367%和6.8546%,波动性增强;小波变换信息量系数能够精确的测算各土层土壤含水率的复杂度,裸地、自然降雪、积雪压实和积雪加厚处理条件下其复杂性活跃层依次为21、18、14和10 cm,积雪的存在导致了环境因子对于土壤的影响区域减小,复杂性活跃层向地表移动。该研究揭示了北方寒区冻融期土壤水分迁移的复杂性特征,对于合理预测春播期土壤墒情,精准、高效的利用土壤水资源具有指导意义。     

凋落物和积雪覆盖对低温季节西南亚高山森林表层土壤脲酶动态的影响

土壤脲酶(URE)活性易受到温度、地表覆盖(凋落物和积雪覆盖)、土壤水热动态等的影响,是常用的表征土壤中有机态氮转化与矿化状况的生物活性的指标之一.为探索凋落物和积雪覆盖对低温季节川西亚高山森林土壤脲酶活性的影响,以低温季节亚高山针叶林均质化土壤为研究对象,采用4种不同覆盖处理(裸露地表、凋落物覆盖、积雪覆盖、凋落物和积雪同时覆盖)进行原位培养,对各处理在低温季节(11月至翌年5月)表层(0-10 cm)和下层(10-20 cm)土壤进行采样并分析其脲酶活性动态.结果表明:(1)川西亚高山森林土壤脲酶活性在低温季节仍相对较高;整体呈现出先增高,随后急剧降低,到低温末期达到峰值的变化趋势.(2)整个低温季节凋落物和积雪对URE活性的影响均达到极显著水平,凋落物和积雪两因素之间存在显著的交互作用.凋落物和积雪覆盖动态格局深刻影响着亚高山森林的生态过程,亚高山森林高海拔土壤脲酶活性可以作为低温季节高海拔生态系统环境变化的一个短期响应特征.     

利用动态阈值决策树分类的华北平原冬小麦动态监测

华北平原是中国最大的粮食生产基地,准确监测其冬小麦种植面积及其变化对粮食产量预测和国家粮食安全具有重要意义。然而,不同土地利用产品所估算的小麦面积、空间分布及其动态均存在较大分歧,不能有效反映出冬小麦的长期变化特征。该研究结合作物物候特征和已有小麦专题数据产品,首先构建动态阈值决策分类算法,以降低传统方法在阈值设定和样本筛选方面的不确定性;进而分析了2003—2022年华北平原区冬小麦播种面积的长期变化规律。结果表明：1）该研究提出的动态阈值决策分类算法能准确地提取冬小麦面积,平均总体精度为93.44%,且与统计数据具有较高的一致性;2）2003—2022年华北平原冬小麦种植面积整体呈上升趋势,不同地区变化类型差异较大;3）研究时段内,持续种植冬小麦的耕地面积仅占各年份种植范围总面积的5%,种植次数低于10 a的面积占比达55%;4）河北中南部、山东省西部和河南省中北部冬小麦种植面积相对稳定,京津冀地区以及山区冬小麦播种面积变化相对频繁。该研究可为大尺度冬小麦动态监测提供了新的方法视角,并对科学制定耕地调控策略具有重要意义。     

基于遥感的径流丰枯与高山区积雪关系分析——以天山玛纳斯河流域为例

山区降水和高山冰雪融水是玛纳斯河流域径流的重要补给来源。利用MODIS陆表遥感数据MOD10A2提取2001-2007年1-12月流域积雪覆盖数据。用肯斯瓦特水文站1957-2007年径流资料为样本分析年径流丰枯演变规律。选择径流丰水年和枯水年,重点分析融雪期4-7月径流量与1-5月流域积雪面积和高山区气温-降雨的关系。结果表明:①流域内积雪分布年内变化特征显著:8月中旬至次年1月上旬为积雪增长期;1月中旬至8月上旬为积雪衰减期;②流域流量20世纪90年代以来持续增加,但2002年、2003年出现丰水和枯水现象;③在春季,流域水资源主要以融雪径流方式为主,春季随着气温的升高,积雪面积逐渐变小,流量逐渐增加;④冬季山区积雪面积越大,以固态形式存储的水量亦越大,春夏季随着气温的升高,积雪消融速率越大,河流来水量就越丰富。     

凉水自然保护区雪化学特征分析

以2006年11月至2007年5月凉水自然保护区内采集的降雪、积雪和溪流融雪径流样品为研究对象,初步探讨森林生态系统内雪化学特征及其变化规律。研究结果表明:降雪中浓度最高的阴、阳离子分别为HCO3-和Ca2 ,pH值为5.94,属微酸性;原始红松林内积雪中各种离子的浓度均高于人工落叶松林、次生白桦林和林间空地,且Ca2 ,K ,Cl-,NO3-和HCO3-存在显著性差异,说明原始红松林是较好的营养库;原始红松林内积雪离子浓度最高值均出现在郁闭度为0.5~0.7之间;保护区内溪流水中离子浓度在融雪径流期呈规律性变化。     

基于种植制度利用MODIS数据提取冬小麦种植面积

为了及早获取冬小麦种植面积,为国家制定相关政策提供科学依据,该文基于山东省种植制度,将山东省冬小麦划分为“机播冬小麦—玉米”和“人工撒播冬小麦—水稻”两种类型,利用MODIS影像数据,分析冬小麦播种后、越冬期前冬小麦、大蒜、温室蔬菜的归一化差值植被指数（NDVI）值特征,结合9月中旬前茬作物NDVI特征建立当年机播冬小麦提取条件;鉴于稻茬麦播种后、越冬前的光谱特征与温室蔬菜光谱特征极为相似,则在水稻种植区利用拔节期冬小麦生物量迅速增长的特点提取上一年稻茬麦种植面积,由于“人工撒播冬小麦—水稻”这种耕作模式在山东特定地区较为固定,因此将上一年稻茬麦面积作为当年稻茬麦种植面积;合并两种类型冬小麦面积,用284组定位点数据对提取结果进行检验,精度达到了94.01%,结果表明：于越冬期前提取冬小麦种植面积是可行的,提取时间较利用拔节期NDVI值方法提前4个月。     

2014/2015年冬季气候对农业生产的影响

2014/2015年冬季（2014年12月-2015年2月）,全国大部地区气温接近常年或偏高,呈现前冷后暖的特点;全国平均降水量接近常年同期或偏少,其中内蒙古东南部、东北、新疆东南部、云南、华南南部及西藏中部等地降水偏多,中东部以降水偏少为主,其余大部降水接近常年或偏少。北方冬麦区冬前降水奠定了土壤底墒,入冬后冬小麦抗旱锻炼充分,后期温度升高、雨雪补充及时,利于冬小麦安全越冬和返青生长,冬小麦长势良好。南方光热充足,降水及时,利于在地作物和经济林果等稳健生长,以及春耕和设施农业生产。但2014/2015年冬季,南方多低温雨雪冰冻天气,部分油菜、露地蔬菜和经济作物受冻;北方部分农牧区出现多次较强降雪过程,畜牧业和设施农业受灾;陕西关中等地降水持续偏少,部分地区出现旱情。     

基于综合判别法的广东省水土流失状况遥感分析

以2009和2010年10 m分辨率的ALOS多光谱遥感影像为数据源,采用计算机自动分析与人机交互判别相结合的方法,对广东省水土流失状况进行了遥感分析。结果表明:广东省土地利用以林草地、水田、建筑用地、水域和旱地为主,植被覆盖状况良好,珠三角和粤西地区地形平缓,粤北山区地形起伏较大;全省水土流失总面积20945.87 km 2,其中自然侵蚀面积14781.06 km 2,人为侵蚀面积6164.81 km 2;全省水土流失以轻度和中度侵蚀为主,主要分布在河源、梅州和云浮等地,其中生产建设活动导致的人为侵蚀集中分布在惠州、清远和广州等地。     

基于Google Earth Engine的中老缅交界区橡胶林分布遥感提取

天然橡胶林作为东南亚地区主要的经济林和关系国计民生的一种重要战略物资,对当地社会经济发展和环境保护发挥着重要作用。目前对于中、老、缅交界区的橡胶林空间分布情况、分布面积和演变特征等方面相关信息缺乏相应的研究,严重限制了中国农业上关于橡胶产量消费、贸易以及储备。此外,针对橡胶林的时空大尺度的监测主要是采用长时间序列的中低分辨率影像,但此类影像存在大量的混合像元,严重限制了橡胶提取精度。为解决这些问题,该研究基于Google Earth Engine(GEE)云计算平台,利用2015-2019年Landsat OLI的多时相遥感影像数据,通过分析橡胶的物候特征,构建分类参数和模型,应用专家知识决策树的分类方法,并结合2015-2019年间每年12月份实地调查数据对橡胶的分类结果进行验证。结果表明基于GEE平台利用橡胶物候信息计算参数的方法提取较大范围研究区内的橡胶林的准确性较高。总体精度为90.32%,Kappa系数为0.87,可满足一般生产需求。截至2019年中老缅交界区橡胶林总面积达126.29万hm^2,其中,西双版纳区域橡胶林面积有52.37万hm^2,缅甸区域橡胶林面积有56.93万hm^2,老挝北部5省橡胶林面积有16.99万hm^2。分析发现在替代政策发展过程中,由于老挝、缅甸实际情况不同而出现政策差异性,导致区域政策发展不均衡。该研究结果表明应用云计算技术可以克服时空大尺度橡胶监测运算能力不足的问题,可为中老缅甸交界地区橡胶合理布局与区域可持续发展提供科学依据和决策支持。     

不同种植密度下的棉田小气候特点

为研究种植密度对田间小气候的影响,2008年在南疆阿克苏试验点,通过大田试验对不同种植密度下(9.0、13.5、18、22.5、27.0万株/hm2)棉田群体冠层不同层次的温度、空气相对湿度、土壤水分等要素进行了测定。结果表明:在所设置的密度范围内,棉花的株高在55～75cm,并且随密度增加株高降低;而茎粗、株宽、叶宽、果枝数等也有类似趋势。花期和吐絮期,棉花宽窄行的冠层空气温度均较高,最高均超过了31℃,并随当日时间先升后降,窄行温度高于宽行,冠层40cm处高于20cm处。相对湿度符合开口向上抛物线模型,花期较高且变化较小,中午时段最低只有40%,比见絮期高10个百分点以上;各处理以中间密度的相对湿度最为稳定,变化最小。土壤水分方面,密度小的处理地表蒸发严重,密度大的叶片蒸腾较多,因此,密度适中的处理土壤水分保持较好,变化范围较小。土壤15cm处地温,前期密度大的处理地温较高,中期受叶片遮荫影响而下降,但后期高密度处理温度又会升高,不过处理间差异不大,最高相差不过1℃。     

4种鱼类肝脏细胞色素P450对毒死蜱、对硫磷及马拉硫磷的脱硫代谢

以毒死蜱、对硫磷及马拉硫磷为供试农药,以斑马鱼、剑尾鱼、麦穗鱼及太阳鱼为供试生物,研究了3种农药对4种鱼的急性毒性,4种鱼肝细胞色素P450对3种农药的脱硫代谢作用及两者之间的相关性。结果表明,毒死蜱对于上述4种鱼的96hLC50分别为1.94、0.171、0.0273、0.0681mg·L^-1;对硫磷为2.6、0.0559、1.78、1.02mg·L^-1;马拉硫磷为7.07、0.907、6.03、0.172mg·L^-1。4种鱼肝脏P450对于毒死蜱代谢的Vmax/Km值分别为1.67×10^4、2×10^4、5×10^4、2×104min^-1;对于对硫磷代谢的Vmax/Km值分别为2×10^4、5×10^5、1.11×10^5、1.43×10^5min^-1;对于马拉硫磷的值分别为5×10^3、5×10^4、2.5×10^3、1.67×10^4min^-1。96hLC50值与Vmax/Km值大体呈负相关,其中毒死蜱的相关性较弱,对硫磷及马拉硫磷的相关性较强（R^2值分别为0.2181、0.8490、0.5102）。研究结果说明P450在鱼类耐药性形成过程中发挥了阻碍作用。     

黄土高原生态功能区土壤保持功能及其价值

为深入了解土壤保持重要生态功能区土壤保持服务功能,该研究在RS、GIS技术的支持下,综合应用修正后的通用土壤流失方程、市场价值法、机会成本法和替代工程法,评估了陇东黄土高原丘陵沟壑重要生态功能区生态系统的土壤保持功能及其经济价值。结果显示,从1986到2006年陇东黄土高原丘陵沟壑重要生态功能区的土壤侵蚀量逐步增强,土壤保持量和土壤保持功能总价值明显降低;1986、1996、2006年土壤保持量分别为38956×104、37834×104、34359×104t,土壤保持功能总经济价值分别为230.26×108、223.63×108、203.09×108元。在土壤保持功能总价值中保持钾素的经济价值最高,占总价值的96.41%,保持土壤有机质的经济价值最低,仅占1.52%。该区土壤保持功能空间差异性明显,东部地区的土壤保持能力在15000t/km2·a以上的区域面积较多,北部和西南部地区在1000t/km2·a及以下的区域面积较多。研究结果将为该区生态系统土壤保持功能的保护与管理提供一定的理论支撑。     

沉积物中微生物量与有机碳形态的相关性研究

以富营养化类型不同的乌梁素海和岱海为对象,根据水域面积及生态类型进行采样及分析测试,开展了湖泊沉积物中微生物量与有机碳形态的相关性研究,对比分析了2个湖泊沉积物微生物量的分布特征及其差异性,初步探讨了2个湖泊沉积物微生物量与含水率、pH及有机碳各形态间的相关性。结果表明,乌梁素海表层沉积物中微生物量介于5.59×10^8～32.46×10^8个·g^-1dw,平均16.36×10^8个·g^-1dw;岱海表层沉积物微生物量介于4.76×10^8～43.66×10^8个·g^-1dw,平均25.04×10^8个·g^-1dw;乌梁素海微生物量的高值区位于湖区东南部,岱海微生物量的高值区位于湖心区;2个湖泊沉积物柱芯中的微生物量均随深度增加而减少,沉积物微生物量与含水率、总氮和活性有机碳呈显著相关性。     

黄土丘陵区不同土地利用方式水土流失及养分保蓄效应研究

对黄土丘陵沟壑区安塞水土保持试验站3种草本、3种灌木、4种乔木、1种农田共计11种不同土地利用方式径流小区进行径流和侵蚀泥沙观测，并分别分析其养分含量。研究黄土丘陵区不同土地利用方式水土流失及养分保蓄效应。结果表明，试验区2003年草本的年均径流量为1248m^3／km^2。灌木为843m^3／km^2。乔木为2079m^3／km^2，农田为10672m^3／km^2；草本的年均土壤侵蚀模数为4．6t／km^2，灌木为1．0t／km^2。乔木为2．6t／km^2，农田为169．5t／km^2。2003年乔木的径流年均氮素损失量5．68kg／km^2，灌木为3．32kg／km^2，草本为2．49kg／km^2，农田为10．80kg／km^2，乔木的径流年均P2O5损失量为0．29kg／km^2，灌木为0．22kg／km^2。草本为0．17kg／km^2，农田为0．49kg／km^2。乔木的侵蚀泥沙年均氮素损失量为2．69kg／km^2，灌木为1．18kg／km^2．草本为7．51kg／km^2，农田为139．95kg／km^2；乔木的侵蚀泥沙年均P2O5损失量为1．51kg／km^2，灌木为0．54kg／km^2，草本为2．78kg／km^2，农田为259．25kg／km^2。在本研究区注意发展和恢复草灌植被，使之尽快起到水土保持作用；另外，乔、灌、草土地利用方式相对农田对径流和侵蚀泥沙有很好的养分保蓄效应。     

河北省近30年耕地资源变化与经济发展耦合关系研究

相对有限的土地资源已经成为经济快速发展的瓶颈,研究耕地资源变化与经济发展的关系具有很重要的意义.在分析河北省近30年来耕地资源动态变化的基础上,选取GDP、耕地面积为指标对1978-2004年间河北省耕地资源变化与经济发展之间的耦合关系进行了详尽的剖析,并利用耕地面积变化与GDP增长的对数相关关系式对不同经济发展水平每增加等量GDP所占用的耕地面积进行了估算.研究结果表明:①耕地资源面积随着GDP的增加呈对数递减趋势,两者的拟合系数很高,证明用对数递减模型方程预测耕地面积随GDP增长的变化具有很好的可行性;②不同的经济发展阶段,增长等量GDP所占用的耕地面积不同.当GDP分别达到2000～4000亿元、4000～6000亿元、6000～8000亿元阶段时,GDP每增加2000亿元所占用耕地面积分别为3.85×10⁴hm²、2.25×10⁴hm²、1.60×10⁴hm².     

几种植物在模拟污水处理湿地中根际微生物功能群特征的研究

以美人蕉、香蒲、垂穗莎草、玉带草为材料,研究了在模拟人工湿地条件下水生植物根际与非根际土壤中的微生物数量、种群、土壤酶活性特征。结果表明,不同水生植物根际、非根际间的细菌数量无明显差异,而真菌与放线菌的根际与非根际间差异较显著。根际硝化细菌数和反硝化细菌数最多的水生植物都是香蒲,分别为2．17×10^2 个·g-1干土和6．17×10^2个·g-1干土,有机磷细菌数最多的是美人蕉为5．68×10^4 个·g-1干土,无机磷细菌数最多的是玉带草为3．72×10^3 个·g-1干土。4种不同水生植物的根际土壤脲酶、磷酸酶、硝酸还原酶、亚硝酸还原酶活性都较非根际土壤高,湿地植物的根际效应显著。     

采用LBV变形卫星图像对中国亚热带地区土壤灰化进行研究

This paper describes a new type of transformed Landsat images (LBV images) and their application in discriminating soil gleization in subtropic region of China,LBV transformaition was worked out by the present author for extracting useful information from original landsat images.Using this method three black and white images,L image ,B image and V image ,were computer generated from original bans of a Landsat scene,which covers a large area of 34 528 km^2 in Hubei and Hunan province in south China.Then a Color composite was produced by these three images .This kind of black-and-white and color images contained rich and definite geographic in formation.By a field work ,the relationship between the colors on the composite and the land use/cover categories on the graound wa established.37 composite colors and 70 ground feature categories an be discriminated altogether,Finally,17 land use/cover categories and 10 subregions suffering from soil gleization were detemined ,and the gleiztion area for the study area was estimated to be 731.3 km^2.