辽宁省大豆田杂草发生与危害

采用倒置"W"九点取样法调查辽宁省大豆田杂草,明确了辽宁省大豆田杂草有19科35种,其中阔叶杂草占74.29%,禾本科杂草占14.29%,其他杂草占25.71%;一年生杂草占54.29%,多年生杂草占31.43%。相对多度达10%以上的杂草依次为藜、鸭跖草、稗草、苘麻、反枝苋、红蓼、马唐、铁苋菜、马齿苋和山苦菜。其中藜和鸭跖草相对多度在30%以上,为辽宁省大豆田杂草优势种群。     

城市广场不同空间尺度下空气温湿度与环境因子的相关性

探究空气温湿度与环境影响因子间的空间尺度相关关系,界定关键影响尺度范围,可为合理规划城市公共开敞活动空间建成环境提供科学的理论依据。选择武汉市8块城市广场下垫面作为研究对象,分析夏季空气温湿度值、广场-行道树温湿度差值、日较差值与测试点周边25～3 000 m缓冲区内地表温度、硬质下垫面面积、绿地面积、归一化植被指数、交通道路长度和人口密度变量间的相关关系。结果表明:1)气温与测试点周边50 m缓冲区地表温度变量相关性最显著;相对湿度与测试点周边100 m缓冲区内绿地面积变量和硬质下垫面面积变量、250 m缓冲区NDVI变量、500 m缓冲区地表温度变量相关性最显著。2)广场-行道树温度、相对湿度差值分别与测试点周边2 000 m、3 000 m缓冲区内绿地面积变量最显著相关。3)温度、相对湿度日较差分别与测试点周边500 m、1 000 m缓冲区内交通道路长度变量最显著相关。由此可见,夏季城市广场空气温湿度与周边环境因子存在明显的尺度效应,增加广场建成环境周边绿地面积、减少硬质下垫面面积、提高NDVI、减少交通道路长度可有效改善城市开敞空间的温湿效应。     

河南鸡公山林区PM2.5污染与气象因子全年时尺度相关性分析

利用鸡公山林区环境空气质量监测站2019年监测数据,对PM_2.5污染及与气象因子在全年时尺度上的变化和关系进行系统的研究分析。结果表明:1) 林区PM_2.5年均质量浓度为34.48 μg·m^-3。2)降水对PM_2.5污染具有显著的去除作用。3)全年PM_2.5时均质量浓度与对应的气温、气压、空气湿度和风速4个气象因子间存在极显著的多元线性回归关系,且单气象因子对PM_2.5时均质量浓度值的影响均达到极显著水平(P＜0.01)。4) 在时尺度上,各单气象因子与PM_2.5质量浓度间的回归模型精度较低。为此,采取各单气象因子的等值点、小梯度递增与对应的PM_2.5质量浓度值域一并平均后再回归,显著提高了两者间的回归精度,更适于通过单气象因子估算PM_2.5质量浓度。研究结果揭示了林区PM_2.5污染特征,可为区域大气污染联防联治和景区森林旅游资源开发提供参考。     

广东省含参数分级的阔叶林分生物量生长模型

  目的  建立区域尺度林分生物量生长模型,为预测未来某一时段广东省天然阔叶林生物量和碳储量提供方法学支持。  方法  基于广东省1997—2017年5期森林清查数据,选择栎类、木荷和其他软阔类等6个阔叶树种为优势树种的203个天然林样地,以参数分级反映立地质量差异,以竞争指数表示密度影响,以分步建模（一元非线性回归法）和联合建模（非线性联立方程组法）区别建模方式,采用理论生长方程构建胸径生长模型估计林龄进而构建多种林分生物量生长模型,以决定系数和平均预估误差等4个指标评价模型拟合优度;对拟合优度较高的模型,以2002—2017年4期连清的183块样地为检验样本,用总相对误差来验证其应用效果。  结果  对比模型拟合效果和区域尺度及样地水平上的估计精度,以探究林分密度、不同参数分级、分级方法和建模方法共4项影响因素对生物量生长模型的效果,结果表明:非线性联立方程组法优于分步建模法;与生长速度有关的参数b分级模型优于与生长潜力有关的参数a分级模型;考虑林木竞争和分级方程中加入竞争指数对优化模型性能影响不大。参数b分级、自变量和分级方程皆不含竞争指数的联合模型（模型10）为最优模型,其生物量生长模型确定系数R2为0.970 1;预测4期生物量时,估计效果较好,后期估计误差明显低于前期,如采用模型10预估栎类2002—2017年区域尺度生物量时,4期的估计误差分别为6.22%、15.27%、4.80%、?1.84%。  结论  以Richards理论生长方程为基础构建林分生物量生长模型来估测区域尺度生物量是一种可行的方法,为评估未来某一时段区域尺度森林生态系统的固碳能力提供依据,也为其他区域的林分生物量生长模型研建提供参考。      

大兴安岭林区典型针叶林林分空间结构特征

文章以大兴安岭针叶林林分为研究对象,利用角尺度、混交度及大小比数3个空间结构参数,分析了针叶林林分的空间结构特征。研究发现:针叶林样地内各树种径级分布呈倒“J”型;林分的平均角尺度为0.489,林分整体水平空间分布格局为随机分布;林分的平均混交度为0.436,林分整体上处于中弱度混交状态;林分的平均大小比数为0.455,林分整体上偏中庸状态。     

国家尺度种植业面源污染负荷估算方法研究

空间尺度上,种植业面源污染负荷估算可用分为田块尺度、流域尺度和区域尺度。国家尺度属于区域尺度范畴,是掌握整个国家种植业源污染负荷概况、检验种植业面源污染防治措施成效、预测面源污染发展趋势的重要尺度。本文综述了国家尺度上种植业面源污染负荷估算的研究方法,主要包括输出系数法、改进输出系数法、多元回归法、贝叶斯递归回归树模型、过程模型模拟法等,并利用以上方法对我国种植业面源污染负荷进行估算。其中氮素径流损失估算结果在0.30～2.40 Tg之间,氮素淋洗损失为0.36～2.03 Tg,磷素径流损失为3.5～6.37 Mg。指出了我国国家尺度种植业面源污染流失量估算方法存在以下主要问题:源头排放未区分背景排放和肥料排放,也未考虑南方一年多熟制排放差异,过程削减未充分考虑沿程消纳。为此,提出我国国家尺度种植业面源污染负荷估算方法应进一步明细各土地利用输出系数、区分背景排放和肥料排放,考虑我国熟制的区域差异、考虑田块到流域出口的沿程削减。     

明清时期渭南地区旱灾的多尺度变化特征及其对气候变化的响应

研究了明清时期渭南地区旱灾的多尺度变化特征及其与气候变化的关系,为揭示该区旱灾的发生机制提供科学依据.利用《中国三千年气象记录总集》等历史文献资料,对明清时期(1368～1911年)渭南地区的旱灾史料进行了统计分析,采用集合经验模态分解(EEMD)等方法研究了明清时期该区旱灾的多尺度变化特征及其对气候变化的响应.结果表明:(1)明清时期渭南地区旱灾总体上表现为先下降后上升的变化趋势,以全区域的特大旱灾为主,明朝崇祯大旱、清朝康雍奇灾和光绪丁戊奇荒等历史极端干旱事件在渭南地区均有较好记录.(2)渭南地区旱灾在时间尺度上存在着显著的准3 a、准6 a和准8 a的年际周期,准11 a、准17 a、准28 a和准84 a的年代际周期以及准181 a和准363 a的百年际尺度周期,分别与厄尔尼诺的2～8 a周期、太阳活动的11 a周期和太平洋年代际振荡的20～30 a周期相对应.(3)明清时期渭南地区旱灾在年际尺度上的振荡信号可能要强于在年代际和百年际尺度上的振荡信号.(4)渭南地区旱灾的频次序列与我国同时期冬季温度变化序列总体上较为一致,与该时期北半球的温度变化基本同向,但不完全同步.明清时期渭南地区旱灾在时间尺度上存在着显著的多尺度变化特征,并对气候变化具有明显的响应.     

河北省农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素研究

研究农业水资源利用效率时空分异特征及影响因素,可为促进区域农业生产节水及提高用水利用效率提供科学依据.基于2010-2017年面板数据,运用DEA-BCC、Malmquist指数和Tobit模型对河北省11地级市农业水资源利用效率的静态和动态时空分异特征及整体影响因素进行探讨.结果表明:2010-2017年河北省农业水资源利用效率均值总体水平较低,呈现"倒V"形的时间变化特征和"北高南低"的空间分布特征.全省的全要素生产率增长率为7.2％,时序上呈先增长后下降的趋势,空间上呈北部、西北部高,东部、西南部低的趋势分布.农业经济水平、节水农业水平及农作物种植结构中牧渔业占农业总产值的比重对河北省农业水资源利用效率起积极促进作用,水资源禀赋、机械化程度及水资源结构中粮食和蔬菜种植面积的比值则呈消极阻碍作用,其中农作物种植结构和水资源结构起主要导向作用.河北省各地级市农业水资源利用效率差异明显,总体水平偏低,有较大提升空间,充分利用好技术优势和节水农业设施是提高农业水资源利用效率的关键.     

基于电磁感应数据的电导率反演模型研究

【目的】土壤盐渍化是限制新疆南部棉花高产的主要因子,准确获取区域尺度土壤剖面盐分信息。【方法】以南疆阿拉尔垦区为研究区,以田间尺度采集的30个不同盐渍化程度棉田的540个样点的0~0.375、0~0.750、0~1.000 m的土壤剖面电导率数据和对应的电磁感应数据为数据源,采用线性模型和非线性模型分别构建了田间尺度和区域尺度的土壤剖面电导率的电磁感应反演模型,并采用缩减建模样本量方法进一步检验了区域尺度模型的可靠性和稳定性。【结果】多元线性回归(MLR)、偏最小二乘回归(PLSR)和主成分回归(PCR)建模方法的田间尺度模型R²在0.88~0.95,而对应的区域尺度模型R²在0.34~0.53。基于随机森林(RF)、神经网络(NN)和支持向量机(SVM)非线性建模方法构建的土壤剖面电导率的区域尺度电磁感应反演模型R²在0.60~0.85,其中RF模型的精度最高。0~0.375、0~0.750、0~1.000 m土壤剖面电导率的RF反演模型R²分别为0.80、0.85和0.84,相较于线性建模方法的区域尺度模型精度有明显的提高。RF区域尺度模型的样本数量由540个缩减到240个,模型精度没有明显变化,表明采用区域尺度模型,可大幅度降低土壤剖面样本采集数量,从而可显著提高采样效率和降低采样成本。【结论】区域尺度下构建土壤剖面电导率反演模型时,随机森林建模方法效果较优,模型预测能力具有较高的可靠性。     

采用立方体取样法提高小麦根系研究精准性的探讨

为减少取样误差,提高小麦根系研究的精准性,于2018-2020年分别采用立方体取样法(CSM)、根钻法(CK1)、挖掘法(CK2)对西农979、周麦27进行不同生育时期不同土层根系生长发育和活性的比较研究.结果表明,相较于CK1和CK2处理,CSM处理的根干质量、根长、根表面积和根体积测定值较高,20～40cm 土层中不同处理上述指标测定值的差异大于0～20 cm 土层,且在生育后期不同取样方法上述指标测定值之间差异较大.相较于CK1和CK2处理,CSM处理的根系活性测定值较高,通过不同取样方法测定的根系活性差异较大,尤其是在生育前期,而生育后期差异缩小;全生育期不同土层中根系活性的差异较大,表现为0～20 cm 土层高于20～40 cm 土层,而20～40 cm 土层中不同取样方法下根系活性测定值的差异大于0～20 cm 土层.相关性和回归分析结果表明,不同土层中不同取样方法根系性状测定值间呈极显著正相关;通过回归方程的建立,可根据CK1、CK2处理的根系性状测定值估算CSM处理根系性状测定值,从而对CK1、CK2的测定值进行矫正.,比较而言,立方体取样法虽然操作要求高,但获取的根样代表性强,根系性状调查分析精准度高、误差小.