基于冠层光谱和覆盖度的马铃薯叶片钾含量估算方法

叶片钾含量(Leaf potassium content, LKC)是表征作物钾素营养状况的重要指标,高效准确地获取马铃薯LKC有助于精准农业施肥管理。本研究旨在通过结合马铃薯关键生育期RGB影像提取的植被指数(VIs)和植被覆盖度(FVC),提高马铃薯关键生育期LKC估算的准确性。首先从马铃薯块茎形成期(S1)、块茎增长期(S2)和淀粉积累期(S3)的RGB影像中提取VIs和FVC,然后分别分析每个生育期VIs和FVC与马铃薯LKC的相关性,最后利用支持向量机(Support vector machine, SVM)、Lasso回归(Least absolute shrinkage and selection operator, Lasso)和岭回归构建马铃薯LKC的估算模型。结果表明：基于RGB影像提取的马铃薯FVC精度较高,且前两个生育期高于第3个生育期;利用VIs估算马铃薯LKC是可行的,但精度有待进一步提高;VIs结合FVC可以提高马铃薯LKC的估算精度。本研究可为作物生长和钾素营养状况监测提供技术参考。     

莱州湾海域春季不同网目尺寸地笼网渔获性能分析比较

为了让地笼网在人工鱼礁区进行捕捞许可提供科学依据,2018年4月在渤海莱州湾海域采用套网法进行地笼网不同网目尺寸(20、30、40、50、60 mm)的渔获物调查,探讨不同网目尺寸地笼网的渔获性能。对试验结果从相对重要性指数(IRI)、渔获量、主要渔获物优势体长、尾数和重量逃逸率、经济品种渔获量和口虾蛄体长分布进行分析。结果显示,试验共捕获渔获物37种,其中优势种8种;渔获物的数量与种类逃逸率随着网目尺寸增加而增加,40~60 mm网目种类逃逸率达80%左右,尾数逃逸率超过90%,质量逃逸达50%以上,表明40~60 mm网目具有明显的释放效果;经济品种渔获量占比与网目尺寸呈正相关;以主要渔获种类口虾蛄分析,使用50 mm网目捕捞未达到可捕体长的口虾蛄占比最少,为10.3%;经综合分析,50 mm网目尺寸地笼网的渔获性能较好,符合生产和生态的要求,因此推荐在海洋牧场海域使用50 mm网目地笼网。     

Spatial and temporal variations of vegetation cover and the relationships with climate factors in Inner Mongolia based on GIMMS NDVI3g data

Variation in vegetation cover in Inner Mongolia has been previously studied by the remote sensing data spanning only one decade. However, spatial and temporal variations in vegetation cover based on the newly released GIMMS NDVI3g data spanning nearly thirty years have yet to be analyzed. In this study, we applied the methods of the maximum value composite(MVC) and Pearson's correlation coefficient to analyze the variations of vegetation cover in Inner Mongolia based on GIMMS NDVI3g data spanning from 1982 to 2013. Our results indicate that the normalized difference vegetation index(NDVI) increased at a rate of 0.0003/a during the growing seasons despite of the drier and hotter climate in Inner Mongolia during the past three decades. We also found that vegetation cover in the southern agro-pastoral zone significantly increased, while it significantly decreased in the central Alxa. The variations in vegetation cover were not significant in the eastern and central regions. NDVI is positively correlated with precipitation(r=0.617, P=0.000) and also with air temperature(r=0.425, P=0.015), but the precipitation had a greater effect than the air temperature on the vegetation variations in Inner Mongolia.     

植被恢复对典型黑土表层土壤团聚体水解酶活性的影响

以典型黑土区耕地和14、23、50年生落叶松人工林表层土壤为研究对象,通过混合土壤和不同粒径(d)干筛团聚体中蔗糖酶、β-D葡萄糖苷酶、磷酸酶活性及土壤酶活性几何平均数等指标的测定、计算与分析,以期探究混合土壤和干筛团聚体之间酶活性的差异,揭示植被恢复对土壤团聚体水解酶活性的影响。结果表明,混合土壤酶活性显著低于团聚体酶活性(P0.05),表现出团聚体对土壤酶具有明显保护作用。植被恢复不同程度的提高了混合土壤和团聚体酶活性,其中以提高d≤1.00 mm各粒径团聚体酶活性及综合指标达到显著水平(P0.05),d≤1.00 mm粒径团聚体酶活性可以作为定量表征黑土区土壤生境质量变化的敏感指标。     

适于FVS的杉木单木模型构建

以福建省将乐国有林场杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林标准地和解析木数据为依托,使用R语言,构建杉木单木胸径-树高模型、冠幅模型、胸径生长量模型(大树、小树)、树高生长量方程(大树)以及材积模型,并计算树皮因子。通过赤池信息准则(AIC)、贝叶斯信息准则(BIC)和对数似然值,结合R2值选择最优模型,并对所建模型进行精度检验。结果表明:各模型的预估精度最高的为树皮因子模型,精度达到99.01%,预估精度最低的模型为直径生长量模型,精度为83.54%,其余模型精度均达到95%以上;经t检验,所有模型估计值与实际值差异不显著,模型均可用于森林植被模拟系统。     

土地利用/覆被变化的环境效应研究进展

土地利用/覆被变化(LUCC)研究经历了一个不断发展的过程,清楚、透彻地认识LUCC的研究现状及存在的问题,有利于更好地把握核心领域并开展更进一步的研究.在回顾国际LUCC研究发展历程的基础上,首先阐述了LUCC的内涵、驱动因子及驱动机制,再将LUCC对大气、水体、土壤与生物等四大自然要素的环境效应方面展开论述,分析了目前研究所取得的进展,最后基于国内外研究现状存在的不足进行了讨论与展望,对今后LUCC的环境效应研究提出以下几点意见:重视遥感与GIS研究手段的同时,加强其他方法的应用;重视学科交叉,加强综合研究;环境效应的微观机理及反馈机制研究有待加强;将多尺度融合问题及构建普适模型作为今后研究的突破点.     

萌发前高温处理对坡柳种子萌发率的影响(英文)

以我国西南干热河谷的代表物种坡柳[Dodonaea viscosa(L.)Jacq]种子为试验材料,萌发前以40、60、80、100℃4个高温处理,探讨萌发前高温处理对坡柳种子萌发率的影响,讨论火在干热河谷植被形成中扮演的作用。结果表明,当处理温度高于40℃时,坡柳种子萌发率显著高于常温对照,具有明显的热冲击效应,80℃处理10 min时萌发率最高,达63.00%±2.55%;储存1年后的坡柳种子仍具有明显的热冲击效应;与传统的热水浸种相比,萌发前干燥高温处理过的坡柳种子,其萌发率显著提高。     

2000-2013年北洛河河源区土壤侵蚀潜在风险时空变化分析

以北洛河河源区为研究区,利用2000年、2013年Landsat影像和DEM数据作为数据源,分别对土地利用类型、植被覆盖度和坡度信息进行提取,采用多因素综合分析法对土壤侵蚀风险进行快速评估,并对土壤侵蚀风险变化趋势、植被变化对土壤侵蚀风险的影响、水土保持措施优先等级等进行了分析。结果表明:（1）土壤侵蚀风险无变化区域面积最大,且风险减弱区域面积比（31.97%）大于风险增加区域面积比（16.05%）。其中,中度土壤侵蚀风险区域相对于其他风险等级区域更加稳定;（2）土壤侵蚀风险变化区域内随着变化程度的增大,相应变化区域面积越小;（3）在土壤侵蚀风险减弱区,自然植被覆盖度增加和退耕的影响区域面积比分别为42.8%和57.2%,在土壤侵蚀风险增加区,自然植被覆盖度降低和开垦农田的影响区域面积比分别为93.7%和6.3%,且随着土壤侵蚀风险变化程度的增加,耕地类型转变的影响范围越大,自然植被覆盖度变化的影响范围越小。     

太行山区植被NPP时空变化特征及其驱动力分析

本文基于2000—2014年MODIS NPP数据,结合同期土地利用变化、气温、降水和DEM数据,运用趋势分析法、相关系数法及分区统计法等方法,研究了太行山区2000—2014年植被NPP时空变化特征,分析了气温、降水等气候因素和人为因素对植被NPP变化的影响,为太行山区植被资源管理及生态环境调控提供参考。研究结果表明:(1)太行山区植被NPP多年平均值为284.0 g(C)·m~(-2)·a~(-1),耕地、林地和草地的NPP均值分别为302.5 g(C)·m~(-2)·a~(-1)、258.1 g(C)·m~(-2)·a~(-1)、286.5 g(C)·m~(-2)·a~(-1)。(2)2000—2014年太行山区植被NPP整体呈上升趋势,但大部分植被NPP变化未达到显著水平;16.17%的植被NPP显著或极显著升高,主要分布在太行山区西侧;0.88%的植被NPP显著或极显著降低,零散分布在研究区内。(3)不同植被类型NPP变化速率为草地耕地林地。(4)基于区域平均计算,太行山区植被NPP与降水显著正相关(P0.05),与气温负相关(P0.05)。基于像元计算,植被NPP与降水显著或极显著正相关区面积比例为23.82%,主要分布在太行山区北段,几乎没有显著负相关区;植被NPP与气温显著或极显著负相关区面积比例为8.42%,主要分布在太行山区西侧,显著或极显著正相关区面积比例为0.81%,主要分布在太行山区最北端。(5)研究期内气候因子对植被NPP的升高整体上表现为促进作用,而人为因素主要表现为抑制作用。太行山区生态环境保护仍应以减少人为干扰为主。     

呼伦贝尔草原2000—2010年土地覆盖变化的遥感监测与分析

分析2000—2010年呼伦贝尔草原土地覆盖空间分布格局、时空变化趋势,揭示生态工程实施效果,为草原的合理开发利用提供科学依据,研究方法:基于2000、2005和2010年的3期Landsat 4/5TM遥感影像,采用最大似然法进行监督分类,得到各时期的土地覆盖分布图,通过制作不同时期不同地类间的转移矩阵,定量分析不同时期不同地类之间的相互转换结果。研究结果表明:1)草地年均减少面积为3 063.03hm2,与未利用土地、耕地和湿地发生剧烈转换;水域年减少面积为3 960.98hm2,与湿地和未利用土地发生剧烈转换;2)耕地、建设用地和未利用土地有不同程度增加;3)林地和湿地变化相对稳定。2000—2010年,由于气候、农业开发、建设用地占用等原因,造成呼伦贝尔草原水域和草地大面积减少,转换为耕地、建设用地和未利用土地总体趋势显著,总体而言呼伦贝尔草原水域、草地的生态保护形势严峻。