小叶杨立木横断面的超声波传播速度

为对立木进行无损检测,探索了超声波在立木内的传播特性及影响因子。以小叶杨(Populus simonii)立木为研究对象,采用针式阻抗仪对30棵样本立木内部缺陷状况进行了初步估计,利用RSM-SYS5超声仪测试了超声波在立木内部的传播速度,分别统计了健康和含缺陷立木内的超声波传播速度,并对缺陷大小与传播速度之间的关系进行了回归分析。分析结果表明:当直径为30～55cm时,超声波在小叶杨健康样本立木中径向传播速度为1000～1616.766m/s,并且绝大多数大于1000m/s;小叶杨立木内部存在缺陷时,超声波径向传播速度均小于1000m/s。立木缺陷对超声波在小叶杨立木内的径向传播速度有较为显著的影响,缺陷大小与径向传播速度呈显著负相关,相关系数R2=0.887。     

基于叶片形态的毛竹单叶叶面积模型

【目的】毛竹叶片小、易卷曲的特点增加了叶面积测量的难度和测量误差,本研究旨在建立快速、便捷、准确测量毛竹叶片面积的模型。【方法】采集7个省份的毛竹叶片,对毛竹叶片形态进行分类,利用叶长、叶宽数据和扫描所得实际叶面积进行建模,并采用均方根误差、卡方、赤池信息量准则和预测精度检验模型的精度,同时与叶面积仪测定结果进行精度比较。【结果】1)根据长宽比,毛竹叶片可以分为3类,分别是类三角形叶片(长宽比≤7.2)、长椭圆叶片(7.2长宽比≤8.3)和细长条叶片(长宽比8.3); 2)对毛竹叶面积和叶形态学指标的相关分析显示,叶片长度与宽度的积对叶面积影响最大,相关系数为0.993; 3)建立以叶片长宽积为自变量的叶形分类拟合模型,其决定系数为0.990 1、均方根误差为0.159 6、卡方值为10.368 1、赤池信息量准则为-6 317.10、预测精度为97.73%,其预测结果最佳,优于叶形不分类的整体拟合和叶面积仪测量结果。【结论】基于叶片形态分类的毛竹叶面积拟合模型仅需测定叶片的长和宽,便可准确预测叶片面积,其精度不但优于叶面积仪与整体拟合结果,而且测量过程快速、便捷。该模型可解决长期困扰的毛竹叶片面积测量难题。     

基于氧同位素的玉米农田蒸散发估算和区分

农田蒸散发(evapotranspiration,ET)的估算和区分是土壤-植物-大气连续体中的重要研究内容,是农业水资源高效利用的重要基础。该研究分析了土壤水、蒸发水汽、蒸腾水汽和大气背景混合水汽氧同位素组成分布特征,并采用2种同位素的方法对玉米农田蒸散发进行估算和区分:1)结合Keeling plot和Craig-Gordon模型的同位素方法(Iso-CG);2)基于土壤水同位素守恒和水量平衡的方法(Iso-WB)。结果表明,在玉米生育期内Iso-WB方法与Iso-CG方法所计算的玉米蒸腾比例分别为0.64~0.91和0.52~0.91,平均值分别为0.80和0.78。玉米蒸散发总量在前期、中期和后期均值分别为3.95、5.30和4.98 mm/d。通过比较参数并与前人研究结果对比分析,表明采用Iso-CG方法估算区分ET相对精确,采用Iso-WB方法计算蒸散发要求的测量精度相对较高,计算误差较大。该研究成果不仅为玉米农田制定灌溉制度及提高用水效率提供了理论依据,而且对深入探索氧同位素水文学领域具有重要意义。     

土壤颗粒分布体积分形维数与数量分形维数之间的关系

土壤的体积颗粒分布(PSD)可用于同时确定数量分形维数(DN)和体积分形维数(DV)。以往的试验和理论研究均未直接比较DV和DN的关系。为建立DV和DN的关系并分析其参数的敏感程度,在中国各地取了12种不同质地土壤,利用激光粒度仪进行了测定。提出了含3个参数Rupper(颗粒半径的上限),Ri(第i个半径)和Rlower(半径下限)的DV-DN理论关系,该关系可说明为什么DN可能大于3。在未调整的幂定律范围内(PLR),DV的幂定律半径为38.6～85.8μm,DN的幂定律半径为53.2～358μm,估算的DV值(2.18～2.69)比DN值(2.38～3.19)小。调整后的PLR比未调整的窄。在调整的PLRs范围内,估算的DV值变化范围为2.11～2.56,而DN变化范围为2.28～3.02。调整和未调整PLRs得出的DV和DN的差异说明,Rupper,Rlower,Ri和Rlower/Rupper均可能影响DV与DN关系,有必要进行参数的敏感性分析。进行敏感性分析可基于敏感系数(C)来鉴别DV-DN关系中各参数改变所引起的DV和DN相对变化,从而找出对该关系影响最大的参数。就不同情况下计算的C值而言,Rupper是影响DN值的最重要参数,小的Rupper值可能导致估算DN的准确度降低。PLR范围越大,DN的估算越准确。根据DV估算DN的相对误差的绝对值在12%范围内,说明得出的DV-DN理论关系是正确的。     

基于PenmanMonteith模型的林木日蒸腾模拟

忽略大气层结,考虑气压订正,用冠层整体气孔阻力(rst)代换冠层阻力(rc),蒸散面的净辐射值(Rn)采用冠层截留净辐射(Rnl),便可在叶面积指数(LAI)、林木单叶平均气孔阻力(rsi)和气象要素实测数据的基础上,应用修正后的PenmanMonteith模型进行林木蒸腾量的模拟。本研究通过对Rn、LAI、rsi的实地观测,确定了林冠截流净辐射(Rnl)、消光系数(k)、冠层阻力转换系数(K')、空气动力学阻力(ra)和冠层整体气孔阻力(rst),对青海大通地区紫果云杉(Picea purpurea)、华北落叶松(Larix principisrupprechtii)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、白桦(Betula platyphylla)和青杨(Populus cathayana)的日蒸腾过程进行了模拟,与用快速称重法订正的Li1600稳态气孔仪实测蒸腾结果对比,模拟的相对误差在±15%以内;模型敏感性分析发现,温度、LAI以及rsi是决定模拟结果的主要参数,模型对各参数变化反应不敏感。西北林学院学报21卷第3期刘胜等基于PenmanMonteith模型的林木日蒸腾模拟     

基于天气预报估算参考作物蒸发蒸腾量的预测模型比较

参考作物蒸发蒸腾量(ET0)是计算作物需水量和进行灌溉预报的基础要素.利用天气预报可测因子和Penman Monteith公式计算ET0,分别建立多元线性回归模型(MLR)和自适应神经模糊推理系统模型(ANFIS),两种方法的估算值与PenmanMonteith公式计算值没有明显的差异,自适应神经模糊推理系统预测值相对于多元线性回归模型具有整体吻合度好,相关性高.两种预测模型的输入项完全可以从当前短期气象预报中获得,程序运行操作简单,具有实用价值,为实时灌溉预报提供了理论基础.     

微钻力阻力仪在检测木材密度中的应用研究

利用微钻阻力仪对红松密度进行了检测试验,结果表明,测定木材微钻力能够实现木材密度的快速无损检测,从而快速评估木材的工艺性质、检测木材内部缺陷以及估算木材的其他力学性能等,为相关人员在木材密度的快速检测方面的研究提供参考。     

参考作物蒸发蒸腾量计算简化方法

基于国家“863”节水农业重大专项子课题示范现场的气象资料,对参考作物蒸发蒸腾量及其影 响因素进行了相关性分析。选取净辐射和空气饱和差建立了参考作物蒸发蒸腾量的简化计算公式,并引 入风速函数进行修正。研究结果表明:参考作物蒸发蒸腾量与净辐射相关系数最大,然后依次是空气饱 和差、日照时数和温度;且与净辐射和空气饱和差呈直线关系,与日照时数和温度呈指数关系,而与相对 湿度呈负相关关系;考虑风速修正后的简化公式与标准方法(FA056 Penman-Monteith)的计算结果有较 高的一致性。     

Q型烟粉虱对不同寄主植物的选择性

[目的]明确Q型烟粉虱(Bemisia tabaci biotype Q)对不同寄主植物的选择性,探索有效的"推—拉"防治措施,为有效防控烟粉虱提供科学依据.[方法]采用室内Y型嗅觉仪和田间寄主选择性试验,测试Q型烟粉虱对5科16种寄主植物的嗜食性.[结果]Q型烟粉虱对十字花科芥蓝、白菜、包心菜和油菜的选择性差异不显著(P>0.05,下同),其中对芥蓝的选择性略强于对包心菜、白菜和油菜的选择性;对锦葵科棉花和扶桑的选择性差异不显著,其中对棉花的选择性略强于对扶桑的选择性;对豆科四季豆和荷兰豆的选择性差异不显著,其中对四季豆的选择性略强于对荷兰豆的选择性;在4种茄科植物番茄、辣椒、茄子和烟草中,Q型烟粉虱最喜好番茄,其次为茄子和辣椒,对烟草的嗜食性最低,且显著低于对番茄的嗜食性(P<0.05,下同);在4种葫芦科植物白瓜、冬瓜、青瓜和节瓜中,Q型烟粉虱偏嗜青瓜,其次为冬瓜和白瓜,对节瓜的嗜食性最低,且显著低于对青瓜的嗜食性.室内选择性试验结果显示,在供试的各科代表植物中,Q型烟粉虱嗜食性排序为青瓜>四季豆>番茄>芥蓝>棉花.田间选性试验结果与室内Y型嗅觉仪试验结果一致.[结论]青瓜可作为引诱植物种植在主栽作物周边,以便于集中杀灭烟粉虱,减少Q型烟粉虱对主栽作物的危害.