基于土地利用和人口密度的中国粮食产量空间化

将统计信息运用到地理-生态过程相关研究中,是人类活动与地理-生态过程相结合的重要体现。农业生产统计数据空间化的过程,即是恢复或重构其空间分布特征的一种手段,可以为地理-生态过程研究提供数据支持。该文以人口密度为因变量,以土地利用数据为辅助因子,将省区级粮食产量分布到空间网格上,得到了中国2000年粮食产量1km×1km网格图。通过在省级、地市州级和县级尺度上的检验,表明利用该方法进行粮食产量空间化能够正确地表达粮食产量的空间分布规律,尤其对于主要粮食产区,具有很高的数据重现精度,可以作为农业区相关研究的数据源。但其数据重现的准确性随着尺度的下降而下降。表明在粒度更细的情况下应该考虑更多的影响粮食产量的因子。在今后的研究中,有必要结合更多的因子进行粮食产量的空间化,以提高其数据重构精度。     

早实核桃幼树施肥效果研究

试验设置N、P、B 3种肥料9种不同施肥处理,研究不同施肥处理对早实核桃产量和对不同枝类的单枝结果量和产量比例的影响。结果表明:N、P、B 3种肥料的不同配比对核桃产量有很大的影响,P肥是影响干果重和核仁重的主要肥料,低水平的P肥处理的干果重和核仁重都明显低于其他处理;P、B肥是影响长、中、短结果枝产量比例的主要肥料。施肥处理8(N3P3B2K)的肥料配比效果最好。     

较高浓度乙炔对秸秆还田土壤硝化作用的抑制

本研究探讨较高浓度乙炔对秸秆还田土壤硝化作用的抑制效果。在室内条件下，2％乙炔加入到施用尿素的土壤后好气培养108h，其间测定CO2和N2O释放量，培养结束后测定土壤无机N。在田间条件下，2％乙炔加入到不同含水量和矿化速率的原状土柱中，培养7d后测定土柱中无机N的变化量。结果表明，室内条件下，2％乙炔完全抑制土壤的硝化作用，对土壤有机N矿化作用的抑制作用为19．2％，并对土壤异养微生物的呼吸具有抑制作用。     

基于无人机影像的冠层光谱和结构特征监测甜菜长势

甜菜是中国北方地区重要的经济作物。快速、准确、高通量的获取甜菜的地上部和块根鲜质量、块根含糖率、叶绿素含量对甜菜生产具有重要意义。该研究采用无人机搭载数码和多光谱相机,获取甜菜叶丛快速生长期、块根及糖分增长期和糖分积累期的数码影像和多光谱影像,提取了冠层的结构特征和光谱特征。选择随机森林回归（Random Forest Regression,RFR）和偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）2种建模方法基于获取的冠层特征,构建甜菜全生育期的地上部和块根鲜质量、块根含糖率和SPAD（Soil and Plant Analyzer Development）值估算模型。研究结果表明,随机森林回归模型和偏最小二乘回归模型对地上部和块根鲜质量、含糖率都做出较好的预测,R2范围分别为0.9～0.94、0.88～0.9,rRMSE范围分别为7.6%～17%、8.8%～20%。对SPAD值的预测均较弱,R2分别为0.66和0.67。为了减小输入变量集的大小以及去掉对预测不敏感的变量,该研究采用置换重要性（Permutation Importance,PIMP）来筛选冠层光谱特征和结构特征中对预测有重要影响的变量。结果表明基于筛选出的重要性特征构建的随机森林回归模型和偏最小二乘回归模型对地上部和块根鲜质量、含糖率都做出较好的预测,R2范围分别为0.89～0.94、0.74～0.91,rRMSE范围分别为7.3%～19%、7.6%～19%。对SPAD值的预测均较弱,R2分别为0.65和0.68。进一步表明随机森林回归模型在精度上略好于偏最小二乘回归模型。同时基于PIMP筛选变量的方法在保持原有精度的同时能实现降低数据收集复杂性的目的。研究结果为基于无人机遥感技术快速、准确监测甜菜长势和估测块根类作物的根部活性物质提供了参考。     

有限元模拟土壤孔隙对双针热脉冲法测量比热的影响

双针热脉冲（DPHP）方法是目前用来测量土壤比热(c)、热导率(λ)和温度(T)的重要方法。然而,很多因素均会导致双针热脉冲法测得的λ和c存在误差,如土壤孔隙。本文用有限元法（FEM）对三种不同粒径石英砂的DPHP实验模拟表明：（1）土壤孔隙导致测得的温度空间分布存在显著的各向异性,加热针周围6 mm处不同方向的比热（c）之间相对相差达到了23%;（2）DPHP方法测得的土壤热特性标准差随粒径增大而增大,这与实际实验观察的结果一致;（3）土壤孔隙的存在使得DPHP法测得的土壤比热被高估,本模拟中加热针周围6 mm处c值被高估了约6%。     

土壤水分胁迫对红富士苹果叶片渗透调节特性的影响

在盆栽条件下,以10 a生长富2苹果为试材,设土壤相对含水量70%~80%(CK)、50%~60%(轻度水分胁迫)、40%~50%(中度水分胁迫)和30%~40%(重度水分胁迫)4个处理,应用P-V技术测定叶片的水分参数指标〔饱和含水时的最大渗透势(ψπ100)、膨压为0时的渗透势(ψπ0)、膨压为0时的相对含水量(RWC0)、相对渗透含水量(ROWC0)、束缚水含量(Va)、细胞最大弹性模量(εmax)〕和渗透调节相关物质(脯氨酸和可溶性糖)的含量,对不同程度土壤水分胁迫下红富士苹果的渗透调节特性和维持膨压的能力进行了综合分析。结果表明:随着土壤相对含水量的降低,红富士苹果叶片的ψπ100和ψπ0均呈逐渐降低趋势,且不同处理间的指标差异均达到了极显著水平(P0.01),其中,ψπ100与ψπ0的差值(ψπ100-ψπ0)在中度水分胁迫时最大(1.302 1)但与重度水分胁迫处理差异不显著;RWC0和ROWC0呈逐渐降低趋势,但均80%且显著CK,其中,RWC0在中度水分胁迫时最低且极显著其他处理(P0.01),ROWC0在重度水分胁迫时最低但与中度水分胁迫处理差异不显著(P0.05);Va呈逐渐增大趋势,其中,重度水分胁迫与中度水分胁迫处理差异不显著(P0.05),但二者均极显著轻度水分胁迫处理(P0.01);εmax呈逐渐降低趋势,且不同胁迫处理间的差异均达到了极显著水平(P0.01);叶片脯氨酸含量和可溶性糖含量均呈逐渐增加趋势,分别在中度、轻度水分胁迫时即与CK差异达到显著水平(P0.05)。当土壤相对含水量≥30%时,红富士苹果能够通过叶片的渗透调节来适应干旱环境胁迫。     

不同施肥管理模式下农田氮素淋失及水氮利用效率模拟分析

通过分析定量化不同肥料管理模式下的农田水氮利用效率和氮素平衡状况,为推荐合理的肥料管理模式提供依据。以连续6年(1992年9月—1998年7月)不同肥料管理模式(传统化肥,T1;有机肥,T2;有机无机配施,T3)的田间试验数据为基础,对土壤-作物系统碳氮水循环过程模型WHCNS进行了校验,应用校验后的模型定量化分析了不同肥料管理模式下的农田氮素淋失、水氮利用效率及氮素平衡。结果表明:3个处理6年的总渗漏量均很大,在1230 mm左右,占总降雨量(无灌溉)的35%～38%,与试验地土壤质地偏砂性有关。3个处理的水分利用效率大小顺序为T3>T1>T2,作物产量的差异是其主要原因,T3处理的作物产量最高而T2处理的作物产量最低。3个处理的氮素利用效率大小顺序为T3>T2>T1,氮素的主要去向是作物吸收和硝态氮淋洗,其中只施化肥处理的氮素淋洗率最大,占氮肥总量的33.6%,有机无机配施处理的氮素淋洗率最低,仅占氮肥总量的23.5%。经过6年轮作后的土壤与初始条件相比,只施用化肥的土壤氮素亏缺严重,达到144 kg N·hm^-2,而加入有机肥模式土壤氮素亏缺较小,T2和T3处理分别为55、79 kg N·hm^-2。有机无机配施模式在保证作物较高产量的情况下,不仅减小了硝态氮的淋洗,提高了水氮利用效率,而且有利于保持土壤氮素平衡,是3种肥料管理模式中最好的。     

有机苹果生产的环境质量评价研究

采用综合污染指数法评价了河北富岗食品有限责任公司苹果生产基地的大气、灌溉水、土壤质量,并检测了苹果果实质量。结果表明:该苹果产地生态环境优良,大气质量单项污染指数最大值为0.55,综合污染指数最大值为0.42;灌溉水各项指标远低于GB 5084的规定,单项污染指数最大为0.15,综合污染指数范围0.24~0.41;土壤各项指标远低于GB 15618中的二级标准,单项污染指数范围0.004 2~0.58,综合污染指数范围0.51~0.70。该苹果产地的大气、灌溉水和土壤质量完全符合GB/T 19630.1-2011中规定的生产有机食品产地环境要求,生产出的苹果安全指标经检测符合国家标准,并获得了有机食品认证证书。     

早实核桃一年生枝条休眠期伤流规律研究

为了确立早.实核桃1 a生枝条休眠期的适宜修剪时期,指导早实核桃的生产,于2005～2006年以早实薄皮核桃新品种"绿岭"为试验材料,对其1～6 a生树龄的1 a生枝条休眠期伤流规律进行了研究.结果表明,1 a生树龄1 a生枝条伤流发生的时期最早,在气温降到5.0℃左右时开始出现伤流,2～6 a生树龄1 a生枝条在降到3.0℃时出现伤流,在12月中旬气温0～2.0℃时,出现第一次伤流高峰,翌年2月中旬气温6.0℃左右时,出现第二次伤流高峰;气温降到-5.0℃时枝条内部结冰,伤流停止;在休眠期前期(11月19日～1月18日),3 a生树龄1 a生枝条的伤流量显著高于其他树龄的伤流量;休眠期后期(2月7日～3月19日)4 a生树龄1 a生枝条伤流量最大;不同时期1～3 a生树龄1 a生枝条的伤流随着气温的降低,一日中伤流出现的时间推迟,峰值出现的时间也相应推迟,停止时间提前,持续时间缩短.     

苹果新品种自交不亲和基因型的分子生物学鉴定

根据保守氨基酸序列FTQQYQ 和anti-¹/_M IWPNV 设计苹果自交不亲和基因引物P1 : 5′2 TT2TACGCAGCAATATCAG23′; P2 : 5′2 ACGTTCGGCCAAATA /CATT23′, 利用PCR - RFLP分析方法, 以河北省新引进的苹果品种美国8号、昂林、松本锦、华冠、南方脆幼叶为试验材料, 鉴定其自交不亲和基因型分别为S₉S₂₇、S₁S₉、S₉S ₉、S₂S₉、S₂S₉。