农业种植结构的遥感分析——以内蒙古包头市土默特右旗为例

根据农作物的反射光谱特征和物候历差异,基于遥感影像及其反演指标可以监测农作物长势,获取作物播种面积、作物布局等农业种植结构信息。研究表明内蒙古包头市土默特右旗主要农作物为玉米、小麦和向日葵等,旗中部农作物整齐度高、长势较好;旗南部黄河周边地区,作物整齐度和长势均较差,农田荒芜严重;研究区域满足麦类+蔬菜复种的光温资源需求,可提高土地和农业气候资源利用率。农业种植结构的遥感分析有助于把握作物长势的空间变异,反映土地资源和农业气候资源的时空利用状况,对于把握农情、指导农业生产、调整农业产业结构等具有重要意义。     

内蒙古玉米主产区农业热量资源变化及其对策探讨

为了探讨在气候变化、生态环境恶化和农业提质增效的压力下,内蒙古玉米主产区农业热量资源的变化及其生产对策,分析了1961—2017年间内蒙古玉米主产区通辽市、赤峰市、巴彦淖尔市、鄂尔多斯市和兴安盟等地区年均温、≥10℃年积温和生长季（5—9月）积温的变化。结果表明,各地区年均温、≥10℃年积温和生长季积温存在地区差异,但1961—2017年间三者均呈线性上升趋势,而生长季积温占比下降。气温的升高和积温的增加使农业热量资源增加,有利于玉米增产和种植面积的扩大,使内蒙古气候温暖区玉米生产潜力增大;但应避免越区种植,警惕气象灾害风险。在气温升高的背景下,通过品种选择、播期调整和肥料管理,充分利用农业热量资源,可使热量资源利用率提高15%,对于内蒙古地区应对气候变化、实现玉米生产的高产高效具有重要现实意义。     

Ce负载粉煤灰复合材料的制备、表征及其吸附应用

将粉煤灰(FA)通过盐酸改性得到酸改性粉煤灰并作为载体,以Ce离子为活性成分,通过溶液反应法制备了一种新型Ce离子负载FA复合吸附材料[Ce(Ⅲ)/FA],采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、红外光谱仪(FT-IR)及N2吸附脱附技术进行表征,研究了吸附剂的制备条件和工艺参数对Ce(Ⅲ)/FA去除水中活性艳红RBR KD-8B染料的影响。结果表明:当在室温下所取FA、HCl、Ce(NO3)3·6H2O质量比为25∶5.4∶1,制备时间为30 min,所得Ce(Ⅲ)/FA对活性艳红RBR KD-8B具有很好的去除效果;在活性艳红RBR KD-8B模拟废水初始质量浓度为2000 mg·L~(-1),p H值为6,投加量5 g·L~(-1),吸附时间90 min,吸附温度25℃时,Ce(Ⅲ)/FA对活性艳红RBR KD-8B的吸附量可达379.9 mg·g~(-1),比FA增大了6.12倍。表征结果说明:FA经酸改性-掺杂Ce元素后其表面形貌发生了明显的变化,且Ce(Ⅲ)以离子形式成功负载于FA上,所制得的复合吸附材料Ce(Ⅲ)/FA对活性艳红RBR KD-8B的吸附性能得到显著提升。     

内蒙古东部农业热量资源的空间分异及玉米资源利用率

利用2017—2018年内蒙古东部(赤峰市、通辽市、兴安盟和呼伦贝尔市)及其周边35个气象站点日均温数据,基于≥10℃初始日、终止日、持续时间、积温和生长季(5—9月)积温占比,研究该区域农业热量资源的空间分异和资源潜力,并通过区域联合试验分析当前农户传统种植模式下玉米的资源利用状况。结果表明:内蒙古东部农业热量资源呈现东南-西北方向倾斜的纬度地带性,赤峰市、通辽市和兴安盟东南部热量资源较丰富,而兴安盟西北部和呼伦贝尔市热量积累相对不足;玉米生长季总热量与玉米产量密切相关,充分利用热量资源是玉米增产的重要因素;内蒙古东部≥10℃温度初始日差异大,通过选择适宜播期充分利用春季热量资源,是实现作物高产的必要条件。生长季积温占比的空间变异表明,在温凉区适时播种,在温暖、温热区种植晚熟品种,可充分利用农业热量资源,提高粮食产量。     

气候变化对草地植物优势种的影响研究进展

草地是重要的生态系统类型,也是对气候变化最敏感的生态系统类型之一,气候变化深刻地影响草地生态系统。由于在群落中的高优势度,植物优势种对草地群落组成和结构、群落生物多样性及动态、生态系统生产力、生态过程和功能均有重要影响,是生态学研究中空间尺度推绎的关键。从优势种的定义入手,通过解析优势机制,阐述了植物优势种的研究意义;综述了气温升高、降水变化等气候变化驱动因素及其联合作用对草地植物优势种的影响;以羊草为例,总结了气候变化对中国北方草原植物优势种的影响;提出应加强不同研究方法的综合,加强自然和人为双重长期干扰对优势种的影响及其级联效应对生态系统功能和服务的影响方面的研究。     

羊草不同地理种群表型变异及其对根茎克隆繁殖的影响

羊草是我国重要优良牧草之一，广泛分布于欧亚草原，由于资源环境的多样性和自然选择的复杂性，羊草种群发生了丰富的表型变异。以不同地理来源的66份羊草为试验材料，采用同质园试验方法，研究了羊草种群间表型和繁殖相关性状的变异情况，用曲线拟合和偏最小二乘回归分析研究了变量性状对羊草根茎克隆无性繁殖的影响。主要结论如下：1）不同地理来源羊草的表型和繁殖性状存在显著差异，原生境条件对羊草表型和繁殖产生了深刻而长久的影响。2）羊草不同性状的变异程度有所不同，叶片性状的变异最小，根茎子株相关性状的变异大于空间扩展相关性状。3）线性函数可较好地描述羊草根茎克隆生长力与主要变量性状间的关系。4）表型性状茎长、株高、叶宽和叶片大小，分蘖能力相关性状母株分蘖增加倍数对羊草根茎克隆生长力的解释作用强。总之，叶片宽大、茎长和株高方面有优势、分蘖能力强的羊草的根茎克隆无性繁殖能力相应也强。     

内蒙古部分河段表层沉积物对氟的吸附特征

以内蒙古地区五个河段表层沉积物为吸附剂,实验室模拟含氟废水为吸附质,对沉积物对氟的吸附行为进行研究。运用Lagergren准一级、准二级动力学模型及Langmuir、Friendlich等温吸附模型对试验数据进行拟合,结果表明:沉积物对氟的动力学吸附过程与Lagergren准二级动力学方程拟合相关性较好,平衡吸附量范围为1.73～2.02 mg g~(-1),最高值出现在乌海;而对氟的热力学吸附过程与Langmuir吸附方程有较好拟合(R~2 0.962),最大吸附量Qmax的范围为1.72～7.40 mg g~(-1),平均值为3.89mg g~(-1);与Friendlich吸附方程拟合也较好(R~2 0.963),1/n范围为0.8017～0.9855,说明沉积物对氟的吸附过程易于进行。研究发现:洮儿河和岱海吸附量较低且解吸率高,应特别注意其河流水体的氟污染问题。     

基于图像的玉米叶倾角提取算法与应用研究

叶倾角是玉米冠层的重要特征，群体合理的叶倾角分布，对提高光能利用率和生产潜力有重要意义。基于灰度化、直方图均衡化、中值滤波、Otsu分割、形态学操作、连通区识别和骨架化等数字图像处理技术，提出使用Freeman链码识别植株茎叶连接点，进而提取玉米叶倾角的算法。结果表明，Freeman链码对叶尖点识别率为94.47%，对茎叶连接点的识别率为93.94%，叶倾角的实测值与计算值的相关系数r=0.94，实现了叶倾角的高效、准确提取。玉米叶倾角表现为随着叶位的降低而降低，不同层位叶倾角随着归一化植被指数（NDVI）的增大而增大。     

基于性状的野生羊草优良种质筛选

羊草(Leymus chinensis)是禾本科优良牧草，也是重要的生态草种。单株产量高、根茎克隆繁殖力强的优良羊草种质的筛选对于羊草人工草地建植和退化草地修复具有重要意义。本文以66份野生羊草为试验材料，在试验地栽培条件下，基于农艺和繁殖相关17个数量性状，采用主成分分析(PCA)和系统聚类分析(HCA)法，进行优良羊草种质的筛选，并进行羊草种质的生物气候和地理分布分析，筛选出根茎空间扩展力、单株产量、克隆后代数、叶长和综合性能方面具有优势的优良羊草种质各10份，获得根茎克隆繁殖力强的特异性羊草种质1份。优良羊草种质主要来源于年平均气温相对较高、年平均降水量相对较多的内蒙古中部和黑龙江省西部地区。本研究为羊草种质资源调查和收集提供了参考，为选育和开发羊草新品种提供了基础资料。