基于条件植被温度指数的夏玉米生长季干旱预测研究

为验证条件植被温度指数(VTCI)在夏玉米生长季干旱预测中的适用性,以河北中部平原为研究区,应用求和自回归移动平均(ARIMA)模型及季节性求和自回归移动平均(SARIMA)模型,对该地区VTCI时间序列数据进行分析建模预测。首先基于49个气象站点所在像素的VTCI时间序列数据,选取不同长度时间序列建立ARIMA模型,并分析时间序列长度与预测精度间关系,以期为时间序列长度选择提供依据;然后选择理想长度的VTCI时间序列数据,分别建立ARIMA模型和SARIMA模型,用于研究区域2017年夏玉米生长季VTCI预测,并分析评价两模型预测精度;最后采用性能较好的ARIMA模型逐像素建模预测,得到2016-2018年9月上旬至下旬VTCI预测结果。结果表明:基于ARIMA模型的VTCI预测精度与时间序列长度未呈现明显的相关关系,但随时间序列长度增加,模型预测精度逐渐趋于稳定;ARIMA模型对干旱的预测精度高于基于SARIMA模型,其1步、2步、3步VTCI预测结果均方根误差较SARIMA模型分别降低0. 06、0. 07、0. 09;ARIMA模型在不同年份夏玉米生长季VTCI1~3步的预测精度稳定性较好,2016-2018年1步、2步和3步VTCI预测结果绝对误差绝对值大于0. 20的像素平均百分比分别为5. 84%、6. 38%、8. 72%。     

黑土区田块尺度下地形影响作物长势机理分析

为揭示作物长势及水肥运移的空间分异规律,探究田块尺度内作物长势与地形变化的关系,以东北典型黑土区东兴农机合作社为研究区,沿南北垄向提取高精度数字高程模型(Digital elevation model,DEM)与归一化植被指数(Normalized differential vegetation index,NDVI)信息,构建地形指标,分析NDVI的空间变异性。结果表明,坡型凸凹程度越明显,NDVI的空间变异性越大;同类坡型中阴坡NDVI的空间变异性与坡型凸凹程度呈负相关;坡度在±0.03范围内,作物长势好,空间变异性低;以坡度绝对值高于0.04的坡度均值与其对应直线距离所占整条直线的比值作为自变量,构建多元逐步回归模型,进行回归分析,可以解释大豆NDVI决定系数为0.965 2、高粱NDVI决定系数为0.888 3的空间变异性。不同地理空间的地形与成土母质差异显著,通过分析研究区内地形对作物长势的影响规律,可为田块尺度地形的分析提供借鉴,有助于指导农户合理地进行水肥分配。     

New Approaches to Modeling Methyl Jasmonate Effects on Pomegranate Quality during Postharvest Storage

Adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) and genetic algorithm–artificial neural network (GA-ANN) models were used to predict the effect of methyl jasmonate (at three levels 0, 0.01, and 0.1 mM) and storage time (0, 14, 28, 42, 56, 70, and 84 days) on quality parameters and physiological changes of pomegranate fruits during storage. Methyl jasmonate reduced chilling injury and improved quality characteristics of pomegranates during postharvest storage. The GA-ANN and ANFIS were fed with two inputs of methyl jasmonate and storage time. The results showed that GA-ANN predictions agreed with experimental data and the GA-ANN with 14 neurons in one hidden layer can predict physiological changes and quality parameters of pomegranate (weight loss, pH, chilling injury index, ion leakage, ethylene, respiration, polyphenols, anthocyanins, and total antioxidant activity) with correlation coefficients equal to 0.87. The ANFIS model was trained by a hybrid method and agreement between experimental data and ANFIS predictions was significant (r = 0.90).     

地被植物紫花地丁的应用研究

对野生地被植物紫花地丁分别以播种、分株2种繁殖方式进行试验,观察其发芽、生长及习性。结果表明紫花地丁地面覆盖效果好、耐荫,适合本地区生长;叶形、花色美观,各方面抗性较强,可粗放管理,是难得的优良地被品种,值得大力推广。     

大巴山西段陕西米仓山自然保护区的植被及分布

为了系统掌握陕西米仓山自然保护区植被分布及其特点,合理有效开展资源保护工作。通过调查以及归类分析,建立了陕西米仓山自然保护区自然植被12个植被型37个群系,人工植被3个群系的植被分类系统,并对植被水平及垂直分布进行对比分析,对该区域植被分布所呈现的群落类型多样、自然性和代表性较强、过渡区的特征比较明显、植被在水平和垂直分布上存在一定差异以及植物群落的脆弱性高等特点进行了阐述。     

中国土壤上的沉默权分析

沉默权起源于17世纪的英国，因为制度的先进性和理论的合理性后被广为推崇。我国学界对中国是否应该引入沉默权展开了激烈的讨论。从中国沉默权的立法现状着手，论证了在中国土壤下建立沉默权的可行性，并在建构这项制度方面提出了自己的建议。     

New technique of sex preselection for increasing female ratio in boar sperm model

In this study, we tried to optimize the porcine semen extender conditions to maximize the differences between live X chromosome-bearing (X) spermatozoa and to Y chromosome-bearing (Y) spermatozoa without a decline in the fertility rate at different pH conditions during storage. We observed the viability of X and Y boar spermatozoa in acidic (pH 6.2), original (pH 7.2), and alkaline condition (pH 8.2) for 5 days to investigate the effect of storage conditions on the X to Y spermatozoa ratio. The functional parameters of spermatozoa were also examined to evaluate sperm quality. Sperm motility was preserved at pH 7.2 and pH 6.2 for 3 days, while sperm motility at pH 8.2 decreased significantly after 2 days. Non-capacitated spermatozoa increased while capacitated spermatozoa decreased during storage. Sperm viability decreased significantly duration-dependent under all pH conditions, but there was no significant difference during storage at pH 6.2 and 7.2. The X: Y ratio of live spermatozoa in acidic condition was maximized (1.2:1) without affecting the sperm function and fertility-related protein expression after 2 days compared to original conditions. Moreover, insemination of sows using acidic extender increased the number of female pups on days 1 and 2 of preservation. These results indicate that the production of female offspring may increase when acidic BTS is used for 2 days without affecting the success rate of AI. Above all, this method is simple and economical compared to other methods.     

2001−2016年祁连山地区植被覆盖度对干旱的响应

祁连山地区位于西北干旱半干旱地区,气候干燥,降水量少,区域内部生态环境脆弱。全球气候变暖及经济发展,对区域生态环境造成了重大影响。本研究通过研究植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)时空分布特征和变化趋势以及对干旱的响应,为生态环境改善和减轻干旱影响提供依据。本研究基于MOD13Q1遥感数据以及气象数据,采用像元二分模型、Thornthwaite方法、趋势分析法、Hurst指数和相关分析法,计算得到2001?2016年祁连山地区FVC和表示干旱的标准化降水蒸散发指数(standardized precipitation evaportranspiration index,SPEI),分析FVC和SPEI时空分布特征和动态变化趋势,以及二者之间的相关关系。研究表明:1)2001?2016年祁连山地区FVC整体呈增长趋势,2001年FVC最低,2011年FVC最大,季节变化明显,夏季FVC最高;空间上,祁连山地区FVC整体呈东南高西北低的分布特征,年均值为0.4522,区域差异明显,绝大部分区域FVC呈增加趋势;2)近16年,祁连山地区FVC改善的区域占77.13%,退化的区域占22.87%;FVC未来变化趋势负向特征强于正向特征,持续改善的面积为28.10%,由改善到退化的面积最大为49.23%,需要加大力度对这些区域进行关注和保护;3)祁连山地区绝大多数地区处于湿润状态,中段和东段部分地区处于轻度干旱;不同时间尺度上,年际SPEI均呈现干旱化加强趋势,总体上2001?2016年祁连山地区干旱化程度呈降低趋势,气候向好的方向发展;4)年尺度上祁连山地区SPEI与FVC呈正相关关系,季节尺度上夏季FVC对SPEI干旱程度响应最明显,春季和秋季次之,说明FVC与SPEI间相关显著性越高,响应也就越明显。     

高寒草地生长季/非生长季植被盖度遥感反演

植被盖度是刻画陆地生态系统植被覆盖的重要生态参量。以当雄县Landsat-8OLI为数据源,从10种常用植被指数中筛选出适合反演高寒草地生长季/非生长季草地植被盖度的植被指数,引入像元三分法确定端元特征值,通过不同植被指数基于像元二分模型反演植被盖度的对比分析,确定适合生长季/非生长季植被盖度最优植被指数,根据反演结果分析了研究区草地生长季/非生长季植被盖度的时空变化特征。结果表明：1）由可见光-近红外波段构建的植被指数适用生长季植被盖度反演,由短波红外构建的植被指数适用于非生长季植被盖度反演。2）基于MSACRI的像元二分模型适合非生长季植被盖度反演,基于NDVI的像元二分模型则最适用于生长季植被盖度的反演。3）研究区草地植被盖度随海拔增加呈现先增加后减少的单峰变化格局,草地集中分布于海拔4300~5100 m处。生长季植被盖度主要集中于20%~80%,非生长季绝大部分的草地盖度小于40%。研究结果可为草地生态系统碳存储、植被生产力、土壤侵蚀、生态水文等研究提供参考依据。     

甘肃省高寒草甸植被覆盖度反演及其时空变化研究

本研究以甘肃省高寒草甸为研究区,基于2000—2019年遥感数据和2014年实测数据,采用经验回归模型法构建植被覆盖度(fractional vegetation cover,FVC)估算模型,并研究了过去20年高寒草甸FVC时空变化规律、稳定性及变化原因,以期为FVC动态监测提供科学依据。结果表明：在6种植被指数(vegetation index,VI)中除比值植被指数(ratio vegetation index,RVI)外,其余VI与FVC相关系数均大于0.65(P<0.01);模型精度检验发现高寒草甸FVC最佳反演模型为归一化植被指数(normalized difference vegetation index,NDVI)二项式模型：y=-0.65x²+1.97x—0.23(R²=0.81,RMSE=7.33);甘肃省高寒草甸FVC呈现南高北低的格局,20年FVC均值处于较高水平,年均FVC呈现波动上升趋势,平均增速0.15%·a^-1,其中FVC增加的面积占52.76%,稳定的面积占27.58%,下降的面积占19.66%,FVC变异系数小于0.15的面积占86.57%。综上所述,2000—2019年甘肃省高寒草甸FVC整体上呈现增加趋势,并且稳定性较高。