土壤养分元素空间分布不同插值方法研究——以榆林市榆阳区为例

以榆阳地区土壤有机质、水解性氮、有效磷、速效钾、全氮等5种养分元素为例,选取常用且具有代表性的反距离加权法、样条函数法、普通克里格法3种空间插值方法,对土壤元素进行空间插值,并对其结果进行验证分析和评价。在对各方法参数优化的基础上,采用全交叉验证法对1 459个土壤样本的插值结果进行验证分析。插值结果表明,插值效果受采样点密度影响较大,在样点密集区可得到较好效果,在采样点稀疏的地区插值结果较差。对比研究表明,普通克里格法对刻画区域土壤养分元素的空间分布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优化较为复杂,仍有待进一步研究;反距离加权法和样条函数法对土壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。     

老哈河流域降水的空间插值方法比较

降水的空间插值将有限的雨量站点观测数据插值为规则分布的空间数据集,对于解决水文关键问题具有重要的实际应用价值。但在众多的降水插值方法中,没有一种普适的最优方法。以中国西辽河上游老哈河流域为例,利用研究区1994-2005年52个气象站点的逐日降水资料,利用反距离加权、普通克里格、考虑高程的协同克里格对流域降水进行了空间插值,进而分析了流域降水的空间变异规律。结果表明:老哈河流域考虑高程的协同克里格插值取得了较好的精度;老哈河流域降水存在较大的空间变异性,有由南往北的递减趋势,降水量主要集中在流域的西南部。     

县域土壤养分空间变异分析——以蒲城县为例

借助GIS和地统计学方法对蒲城县土壤有机质、碱解氮、有效磷和速效钾4种土壤养分的空间变异特征进行了分析。传统统计分析结果表明:4种土壤养分的变异系数在21%～80%之间,均属于中等变异性。地统计学半方差分析结果显示:碱解氮、有效磷和速效钾的基底效应介于25%～75%,具有中等空间相关性;有机质的基底效应为78%,空间相关性较弱。最后采用普通克里格插值方法,输出土壤养分空间分布图,据此分析土壤养分空间分布特征。     

基于2002-2012年气象数据的中国小麦条锈病菌越夏区划

为了解气候变暖对我国小麦条锈病菌越夏的影响,本研究基于2002—2012年间691个气象站点7、8月份连续最热10 d均温低于越夏临界温度22℃或23℃的年概率,比较了ArcGIS中反距离权重法、局部多项式插值法、径向基函数法和普通克里格法4种插值方法对我国小麦条锈病菌越夏区划的影响,采用指数模型和球状模型下普通克里格插值法进行了条锈病菌越夏区划;以2002—2012年间7、8月份连续最热10 d的平均温度均值作为区划指标,利用ArcGIS的指数模型和球状模型下普通克里格法进行了高程插值。结果表明,2002—2012年每年的7、8月份连续最热10 d均温低于越夏临界温度的年概率在20%以上的地区可以认为是我国小麦条锈病菌的越夏区,年概率在5%~20%的区域可以视为越夏过渡区,年概率在5%以下的地区可以视为不太适合小麦条锈病菌越夏的区域。表明小麦条锈病菌越夏区仍主要集中于我国西北、川西北地区,但越夏范围有一定缩减。     

南疆典型灌区春播前表层土壤含水率空间分布研究

采用7种插值方法（反距离权重法、径向基函数法、全局多项式法、局部多项式法、普通克里金法、泛克里金法、经验贝叶斯克里金法）对小海子灌区（南疆典型灌区）土壤含水率进行空间分布特征评估。结果表明：（1）研究区表层土壤含水率介于4.99%~24.99%,变异系数为27.6%,属于中等变异,且具有中等的空间自相关性,指数模型拟合变异函数的效果较好。（2）对于同时受结构性因素与随机性因素影响的小海子灌区,将确定性插值径向基函数法应用于土壤含水率插值的精度较高。（3）通过对灌区表层土壤含水率空间分布图的分析,发现小海子灌区春播前土壤含水率在空间上呈现出西南高、东北低的规律,且受地下水位及灌溉措施影响较大;表层土壤含水率大于15%的面积占总面积的64.9%,从整体上看,灌区西南部与中部的土壤含水率已达到播种要求,东北部地区达到“干播湿出”的播种要求,灌区可安排相应的春播活动。     

半干旱农牧交错区土壤养分空间变异特征分析——以内蒙古伊金霍洛旗为例

本文以伊金霍洛旗为研究区,通过GIS平台对土壤养分中的有机质、全氮、速效钾的空间插值方法进行了比较并得到了最优插值图。然后分析了该旗土壤养分的空间分布规律,为该地区的农业生产布局和生态环境建设提供了依据。通过比较后认为,在该地区有机质的空间插值用反距离权重法为好,而全氮和速效钾的空间插值以克吕格法的指数模型和高斯模型为好。地统计学分析结果表明:有机质、全氮和速效钾的变程分别为11853m,8932.2m和732.99m,全氮和速效钾具有中等空间相关性,而有机质空间相关性较弱。有机质含量普遍偏低,在91%的面积中有机质含量低于10g/kg,其相对高值区呈离散分布,可能与隐域植被的分布有关。全氮含量与有机质含量分布相似,在70%的面积中低于0.75g/kg,而速效钾含量中等,介于102.04-103.31mg/kg之间。在三个不同的景观亚区中,乌审凹地亚区的土壤养分状况较好,黄土丘陵亚区养分状况最差,毛乌素沙地亚区介于它们之间。     

山地冰川区气温重建比较研究——以祁连山老虎沟冰川区为例

以老虎沟冰川区实地观测数据及其附近6个气象台站观测资料为基础,通过普通克里格、反距离平方、样条函数及多元回归方法插值比较,同时解译区域气候模式产品并辅以高程校正,重建本区的气温变化过程。研究表明：各插值获取的气温要素以及区域气候模式产品进行校正之后的气温要素显示较为一致的变化过程,其中普通克里格方法最为接近本区实际气温...     

牧区城镇居住用地地价空间分布特征研究——以内蒙古乌里雅斯太镇为例

以揭示牧区城镇居住用地地价空间分布特征与规律为目的;利用内蒙古乌里雅斯太镇地价样点资料,采用地统计学中的克里格空间插值和半变异函数云图方法,得到了地价的空间分布图示、半变异函数云图和剖面图,从不同层次上研究了牧区城镇居住用地地价的空间分布特征;并得到以下结论:居住用地地价在空间分布上不仅存在连续性,还具有明显的空间变异...     

青海湖湖东克土沙地地温插值方法研究

对青海湖湖东克土沙地2010年6月份和8月份从6cm到71cm深度的8个层位土壤地温数据进行了插值方法上的对比研究,定量化评估了普通克里格(OK)、径向基函数法(RBF)以及反距离权重法(IDW)的预测精度。结果表明:OK方法与RBF插值结果在有数据监测点的沙梁位置具有高度一致性,但是在沙梁边缘区域表现出了较大的差异。而IDW插值结果比前两者预测结果要低。结合交叉验证以及站点验证结果,OK插值结果精度最高,RBF方法次之,IDW方法精度最低。因此,OK方法是该研究区内最佳的拟合模型。另外,模型预测精度受到样点分布以及土壤温度的季节变率等诸多因素影响。     

运城市夹马口引黄灌区土壤养分空间变异特征

以山西省运城市夹马口引黄灌区为研究区域，在灌区进行田间取样，结合地统计学与Kriging插值方法分析灌区农田有机质、全氮、碱解氮、有效磷、速效钾的空间分布特征。研究结果表明，灌区土壤有机质、全氮空间变异主要受结构性因素的影响；碱解氮、有效磷、速效钾空间变异受结构性因素、随机性因素的共同影响。土壤有效磷呈斑块状分布，存在局部富集或缺失情况；有机质含量在灌区西南部平坦地区、中部引黄灌区干渠中下游冲积区相对较高，土壤全氮、碱解氮具有相似分布。灌区土壤有效磷、速效钾养分等级较高，土壤碱解氮养分等级中等，土壤有机质、全氮养分等级较低。交叉验证表明，普通克里格插值能较准确地预测灌区的土壤养分的空间变化，其相关系数较高、稳定性较好，为灌区精准施肥提供建议。     

甘肃省降水的空间内插方法比较

气象要素的空间内插对于观测台站十分稀少,而台站分布又非常不合理的地区具有十分重要的实际意义。然而在众多的气象要素空间插值方法中,并没有适合每一种气象要素的普适的最佳插值方法[1]。本文以甘肃省52个气象站及相邻省区18个气象站1961———1990年整编资料中的逐月降水量为数据源,选用了反距离加权方法(IDW)、样条函数方法(Spline)、趋势面方法(Treng)、Kriging等4种内插方法,进行了最优方法选取的探讨。交叉验证结果表明: 4种方法中,相对均方差(RMSE)的排列顺序为Kriging相似文献   

Mechanisms of powdery mildew resistance of wheat – a review of molecular breeding

Powdery mildew (Blumeria graminis f. sp. tritici) results in serious economic loss in wheat production. Exploration of plant resistance to wheat powdery mildew over several decades has led to the discovery of a wealth of resistance genes and quantitative trait loci (QTLs). We have provided a comprehensive summary of over 200 powdery mildew genes (permanently and temporarily designated genes) and QTLs reported in common bread wheat. This highlights the diverse and rich resistance sources that exist across all 21 chromosomes. To manage different data for breeders, here we also present a bridged mapping result from previously reported powdery mildew resistance genes and QTLs with the application of a published integrated wheat map. This will provide important insights to empower further breeding of powdery mildew resistant wheat via marker-assisted selection (MAS).     

我国小麦产区间病害发生与损失差异比较研究

为系统全面地掌握我国各产区小麦病害的发生情况,本文重点分析了我国小麦五大产区(华东麦区、华中麦区、华北麦区、西北麦区和西南麦区)小麦锈病、赤霉病、白粉病、纹枯病、黑穗病、根腐病和全蚀病的发生及防控情况。结果表明：我国小麦病害发生危害具有区域性特点,华东和华中麦区小麦纹枯病和赤霉病发病面积较大,且造成产量损失占比远超其余三大产区;华北麦区以白粉病发生最重;西北和西南麦区锈病和白粉病发生最重。我国小麦病害防治效果显著,华东和华中麦区赤霉病、纹枯病的年均挽回损失率均在80%以上;华北麦区年均挽回损失率最高的病害是白粉病(84.43%);西北和西南麦区对锈病年均挽回损失率分别为78.20%和85.26%;黑穗病、根腐病和全蚀病挽回损失率较低。     

2002年部分麦区小麦白粉病菌对三唑酮的抗药性监测及苯氧菌酯敏感基线的建立

 采用拌种离体叶段法测定了2002年采自北京、江苏、山东、山西、河北、新疆和四川7省市部分麦区的109个小麦白粉病菌菌株对三唑酮和苯氧菌酯的敏感性,结果表明小麦白粉病菌群体对三唑酮敏感性EC₅₀平均值是63.70 μg/mL,平均抗性水平为30.48倍,最高抗性水平达142.97倍。其中江苏、山东、四川三地的菌株抗药性水平明显高于河北、北京、山西和新疆。同时测得病菌群体对苯氧菌酯的敏感基线EC₅₀值为85.82μg/mL,且白粉病菌对甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂苯氧菌酯和三唑类杀菌剂三唑酮之间无交互抗性。该结果可为这两类杀菌剂在生产上的合理应用和抗药性治理提供依据。     

小麦白粉病田间分布型的初步研究

Al-sohaily 等研究丝黑穗病菌的生理分化指出,玉米丝黑穗病菌与高粱丝黑穗病菌应为2个不同的“变种”,分别命名为:Sphacelotheca reiliana var.Zeae 和 S.rei-(?)iana var.reiliana。国内的初步研究结果表明,来自不同地区的玉米丝黑穗病菌不存在明显的致病力差异。为探明高梁丝黑穗病菌的地区间差异性,深入研究病菌生理分化,为抗病育种提供依据,进行了此项试验,简报如下。     

Real-time PCR quantification of latent infection of wheat powdery mildew in the field

Wheat powdery mildew, caused by the fungal pathogen Blumeria graminis f. sp. tritici (Bgt), is a destructive wheat disease worldwide. The key issue for the disease forecast is to timely and accurately estimate and quantify the latent infection levels in volunteer seedlings where the pathogen over-winters or over-summers to serve as sources of initial inoculum of epidemics. To improve the conventional method, a real-time PCR assay had been established in this study to quantify latent infection level of wheat leaves. Artificially and naturally infected leaves in wheat fields at different geographical locations in China were collected and processed to determine the latent infection levels. Linear relationships between the molecular disease index (MDX) and the observed disease index (DX) were obtained from artificial inoculation experiments. Field experiments showed that the spatial distribution patterns of MDX matched well with those of DX in the most cases. This study demonstrated that the real-time PCR assay was a useful tool to rapidly and accurately quantify the latent infection levels of wheat powdery mildew and to efficiently estimate the initial inoculum potentials of epidemics in the fields.     

Quantitative trait Loci mapping for adult-plant resistance to powdery mildew in bread wheat

ABSTRACT Powdery mildew, caused by Blumeria graminis f. sp. tritici, is a major disease to wheat (Triticum aestivum) worldwide. Use of adult-plant resistance (APR) is an effective method to develop wheat cultivars with durable resistance to powdery mildew. In the present study, 432 molecular markers were used to map quantitative trait loci (QTL) for APR to powdery mildew in a doubled haploid (DH) population with 107 lines derived from the cross Fukuho-komugi x Oligoculm. Field trials were conducted in Beijing and Anyang, China during 2003-2004 and 2004-2005 cropping seasons, respectively. The DH lines were planted in a randomized complete block design with three replicates. Artificial inoculation was carried out in Beijing with highly virulent isolate E20 of B. graminis f. sp. tritici and the powdery mildew severity on penultimate leaf was evaluated four times, and the maximum disease severity (MDS) on penultimate leaf was investigated in Anyang under natural inoculation in May 2004 and 2005. The heritability of resistance to powdery mildew for MDS in 2 years and two locations ranged from 0.82 to 0.93, while the heritability for area under the disease progress curve was between 0.84 and 0.91. With the method of composite interval mapping, four QTL for APR to powdery mildew were detected on chromosomes 1AS, 2BL, 4BL, and 7DS, explaining 5.7 to 26.6% of the phenotypic variance. Three QTL on chromosomes 1AS, 2BL, and 7DS were derived from the female, Fukuho-komugi, while the one on chromosome 4BL was from the male, Oligoculm. The QTL on chromosome 1AS showed high genetic effect on powdery mildew resistance, accounting for 19.5 to 26.6% of phenotypic variance across two environments. The QTL on 7DS associated with the locus Lr34/Yr18, flanked by microsatellite Xgwm295.1 and Ltn (leaf tip necrosis). These results will benefit for improving powdery mildew resistance in wheat breeding programs.     

新疆泽普县小麦白粉病流行的时间动态及预测模型

2012年-2019年对泽普县春季小麦白粉病田间发生情况进行了系统调查, 并对数据进行了分析和模型拟合, 明确了当地白粉病春季发生和流行的特点?其病害春季流行曲线为典型的单峰S形曲线, 符合Logistic或Gompertz模型?在此基础上, 通过Pearson相关系数法分析了多年来该地小麦不同生育期白粉病病情指数与66个主要气象因子之间的相关关系, 筛选出影响小麦白粉病发生流行的关键气象因子为1月下旬平均日照时间?2月下旬平均气温?1月上旬-3月上旬平均气温和10月下旬-4月中旬平均日照时间, 并采用多元回归分析法建立了基于关键气象因子的小麦扬花期?灌浆初期和灌浆中期的病害预测模型?此研究结果可为当地小麦白粉病的防控提供技术支撑?     

克里雅绿洲浅层地下水与土壤特征的局部空间关系

通过优选的空间插值方法、网格单元法、地理加权回归(GWR)与最小二乘法(OLS)等方法的综合运用,系统研究典型干旱区绿洲的浅层地下水特征(埋深、电导率)与表层土壤特征(含水率、电导率)的空间分异与局部空间关系。结果表明:空间拟合方法上,表层土壤电导率与含水率的空间关系回归适用OLS模型,其余指标间空间关系采用GWR模型更优;空间关系上,土壤电导率与含水率的全局相关系数为极显著的0.85,局部相关性上绿洲西部明显高于东部;土壤电导率与地下水电导率的全局相关系数极显著(R=0.602),但局部相关性上同时具有正相关与负相关特征;土壤含水率与埋深、地下水电导率与埋深均呈全局负相关,但在局部出现正相关;地下水埋深由绿洲西北至东南逐渐增加,地下水电导率由西南至东北依次呈现低—高—低的特征,表层土壤电导率与含水率由西至东均呈现低—高—低—次高的特征; GWR较OLS方法能够反映更多的空间异质特征,通常在总体相关水平下,局部可能出现相关性相反或大小不同的相关性。