Effects of agriculture,climate, and policy on NDVI change in a semi-arid river basin of the Chinese Loess Plateau

In 1999, the Grain for Green Project was implemented by the Chinese government. Since then, the vegetation of Zuli River Basin, a semi-arid river basin of the Chinese Loess Plateau, has been greatly changed. Clearly understanding the impact of natural and artificial factors on vegetation change is important for policy making and ecosystem management. In this study, spatio-temporal variations in vegetation cover in Chinese Zuli River Basin during 1999–2016 were investigated using Landsat normalized difference vegetation index (NDVI) data. Analyses of several indicators, including changes in NDVI in different slopes and land use changes and the relationships between climatic factors and NDVI change, were presented to quantitatively evaluate the effects of agriculture, climate, and policy on NDVI change. The NDVI in the Zuli River Basin increased during the study period, and the main contributors to this change were forest in 1999–2011, cropland, abandoned farmland, and grassland in 2009–2016, and land with slopes ≤ 15°. Land with slope > 15°, where the “Project” was implemented, slightly contributed to the increase in regional NDVI. In 1999–2011, the project (?98.16%) combined with climate change (?68.18%) showed negative effects on the increase in NDVI in the Zuli River Basin, but agriculture (22.28%) played a positive role in increasing this index. In 2009–2016 and 1999–2016, the project (38.45% and 35.25%, respectively), the project combined with climate change (49.83% and 46.30%, respectively), agriculture (18.61% and 23.30%, respectively), promoted increases in NDVI in the basin.     

绿茶低温负压干燥工艺优化研究

干燥是绿茶品质定型的关键工序之一，为生产优质绿茶，尤其是保留色泽和营养成分，对绿茶的干燥工艺进行了探索。通过比较传统热风干燥和低温负压干燥，发现低温负压的干燥效率平均提高30%，且在内质成分保留方面具有明显优势。分别以干燥时间、叶绿素、水浸出物、氨基酸，儿茶素和茶多酚含量为考察指标，采用多指标正交试验优化绿茶低温负压干燥工艺，结果表明，绿茶最优低温负压干燥条件为干燥温度75 ℃，负压（0.03 MPa）4 min，低温15 min。应用最优工艺加工超微茶粉，与传统工艺超微茶粉比较发现，低温负压干燥技术可有效保留原茶主要品质成分，提高超微茶粉品质。     

冬小麦生物量及氮积累量的植被指数动态模型研究

利用遥感技术实时监测小麦生长状况,依据监测结果适时促控,可提高产量。本研究以高产小麦品种周麦27为试验材料,在不同试验地点设置了水氮耦合的大田试验,筛选出了适宜监测冬小麦地上部氮积累量和生物量的植被指数,并构建了不同产量水平下优选植被指数的动态模型。结果表明,(1)不同的水氮耦合模式显著影响小麦冠层光谱变化,在350～700nm和750～900nm表现相反的反应特征;(2)对2个农学生长指标反应敏感且兼容性好的植被指数主要有修正型红边比率(mRER)、土壤调整植被指数[SAVI(825,735)]、红边叶绿素指数(CI_(red-edge))和归一化差异光谱指数(NDSI),其与产量间相关性较好的时期为拔节至灌浆中期;(3)双Logistic模型可以很好地拟合植被指数的动态变化,高产和超高产水平下拟合精度较高(R~20.82),而低产水平下相对较低(R~2=0.608～0.736)。比较而言,CI_(red-edge)和SAVI (825, 735)用于评价小麦长势较为适宜。研究结果对作物因地定产、以苗管理、分类促控具有重要意义。     

广西西北喀斯特不同植被不同土层的土壤颗粒有机质

以广西西北喀斯特地区不同植被(草丛、灌丛、原生林)生态系统表层(0～10 cm)及深层(70～100 cm)土壤为研究对象,采用热裂解–气相–质谱(Pyr–TMAH–GC/MS)技术,研究不同植被表层与深层土壤颗粒有机质(POM)的变化特征。结果表明:表层土壤的pH值、有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均随植被的正向演替呈上升趋势;草丛表层土壤的有机碳、总磷和碱解氮含量均显著高于深层土壤的(P0.05);灌丛表层土壤的有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量均显著高于深层土壤的(P0.05),灌丛表层土壤的pH值和总钾含量显著低于深层土壤的(P0.05);原生林表层土壤的总磷、速效磷和速效钾含量显著高于深层土壤的(P0.05);随着植被的正向演替,土壤POM总量呈增加趋势,表层土壤POM总量显著高于深层土壤的;土壤POM热裂解产物类型主要有木质素类、酚类、芳烃、多环芳烃及脂类化合物,木质素类化合物仅存在于表层土壤,稠环芳烃(此处指除萘和茚外的多环芳烃)占比则随植被的正向演替呈下降趋势;植被显著影响POM总量和POM热裂解产物中对羟基苯基、稠环芳烃、脂肪酸、正构烯烃、萘、氰的占比,土层深度显著影响POM总量和POM热裂解产物中对羟基苯基、愈创木基、丁香酚基、茚、脂肪酸、酮、苯、烷基苯、酚类和氰的占比,植被与土层的交互作用显著影响POM热裂解产物中对羟基苯基、萜烯和脂肪酸的占比;POM总量与有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效钾和速效磷含量呈显著正相关,与容重和总钾含量呈显著负相关,稠环芳烃与有机碳、总氮、总磷、碱解氮、速效磷和速效钾含量呈显著负相关,且碱解氮和pH值显著影响POM化合物组成。可见,在喀斯特地区,土壤POM含量能反映土壤中潜在活性养分含量,可作为喀斯特地区评价不同植被恢复对土壤有机质库及土壤质量动态变化影响的敏感指标。     

草地生态系统中植被冠层截留的研究进展

草地植被冠层截留是草地生态系统对降水再分配的主要过程，属于草地生态系统蒸散发的组分之一。由于草地植被冠层截留常在草地生态系统水量平衡研究中被忽略而导致蒸散发组分的划分中存在误差。因此，讨论草地植被冠层截留对草地生态水文学的研究具有重要的理论意义和实用价值。本论文通过对目前草地植被冠层截留研究的现状和存在问题，从草地植被冠层截留的测定方法和主要的影响因素（环境因子和植被特征）2方面论述草地植被冠层截留的研究进展。分析发现，草地植被冠层截留的影响因素研究主要集中在降水特征、气象条件、放牧和植被特征等方面，各因素的综合影响研究仍然非常缺乏，测定方法的准确性有待评估。     

汽车侧碰模型简化及其材料优化研究

根据整车侧碰模型建立了简化模型,通过B柱上、中、下部的变形速度和B柱的变形模式对比验证了简化模型的有效性。通过对简化模型的多因素正交优化设计,总结了侧面结构材料参数对侧碰性能的影响趋势,依次为:B柱材料、门槛件厚度、B柱加强件材料、门槛件材料、B柱加强件厚度,并将优组合方案应用于整车模型,仿真结果表明了材料优化方案的B柱变形速度趋势和原模型保持一致,假人胸部上肋骨峰值保持不变,中肋骨峰值得到了降低,下肋骨峰值有所升高,但在法规允许的范围内。     

人本视角下Human Library运行模式的优化

从当前Human Library发展现状出发,以人本视角为剖析角度,分析其运行中存在的问题并在此基础上提出相应的优化对策,以期Human Library的未来运行更加科学。     

青藏铁路植被恢复和“黑土型”退化草地治理的实践与启示

由于高、寒和旱的独特特点,青藏高原生态系统具有特殊的环境敏感性和脆弱性。近年来,工程扰动、放牧等人类活动的加剧对青藏高原生态系统稳定性的影响日渐凸显,集中表现为植被退化、土壤贫瘠化和水土流失加剧等。目前,为了尽可能避免人类活动对生态系统造成的负面影响,遏制生态环境的进一步恶化,已采用了多种方式和手段进行环境保护和植被恢复。本研究以青藏铁路工程植被恢复和"黑土型"退化草地治理两个典型案例为例,总结了青藏高原进行植被恢复的经验,提出了青藏高原植被恢复的基本原则和注意事项,对今后青藏高原工程扰动和草地退化后进行植被恢复具有指导意义。     

新疆2000-2012年NDVI、降水和RUE的时空特征

本研究分析了新疆2000-2012年每年的6-9月归一化植被指数(NDVI)、降水量和植被降水利用率(RUE)空间分布特征和年际变化趋势。结果显示,1)月平均降水量和月平均NDVI空间分布均呈西北向东南递减的特征,13年间年降水量和年NDVI均呈现北疆递减、南疆递增的特征,但年降水量年际变化范围更明显;2)月平均降水量和月平均RUE空间分布对比不明显,年RUE与年降水量的年际变化呈相反趋势;3)不同土地类型中降水量和NDVI呈显著正相关(r0.3,P0.05),降水条件对植被空间分布影响明显,不同土地类型中降水和RUE呈显著负相关(r-0.22,P0.05),夏季过量降水对植被光合作用的抑制作用是其主要影响因素。     

围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响

草地生态系统固碳能力对全球碳贮量的大小有重要影响。放牧作为草地最广泛的利用方式之一影响着草地的碳贮量,过度和不合理的放牧方式造成草地退化,引起草地碳的损失。围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响主要包括对植被生产力和土壤碳贮量的影响,本文对有关的报道进行了综述。结果显示,由于受植被凋落物、群落结构和气候等多因素的影响,围栏禁牧对草地植被生产力有正面或负面的效应;放牧对植被生产力的影响也没有一致的结果,此外,放牧对植被生产力的影响还与放牧的强度有关。围栏禁牧与放牧可以通过多种途径对草地土壤碳贮量产生正面或负面的影响。总之,围栏禁牧与放牧对草地生态系统固碳能力的影响是复杂多样的,需要对草地碳贮量进行估算,并对相关的机制进行研究,这样才能在草地管理方面做出合理的决策。