基于空间统计和多元统计的耕地影响因素及回归模型研究——以重庆市石柱县为例

[目的]通过空间自相关和多元回归分析,揭示耕地空间分布规律,为土地开发复垦及整理提供快速的评价方法。[方法]以耕地面积占比为空间变量,运用空间自相关及马塞克图分析耕地分布整体特征,通过距离、地形、NDWI和人口密度共9个因素对耕地空间分布进行多元回归分析,模拟耕地分布适宜性并进行了检验。[结果]空间自相关分析结果表明,距离和地形因素对耕地空间分布具有显著影响,空间自相关分析Moran’s I值为0.701 5,研究区耕地分布主要为不显著、LL(低空间自相关)和HH(高空间自相关)类型,其中不显著类型占研究区总面积的65%以上;基于多远回归分析结果表明:回归模型具有较高拟合优度和可靠性(R~2=0.846),模拟得到的耕地分布适宜性图与现有耕地分布基本吻合。[结论]研究区耕地空间分布总体上呈现较强的正相关关系,且受距离、地形因素影响明显;回归模型能够较好地揭示研究区耕地空间分布规律;研究区具有一定耕地补充潜力;将回归模型应用于土地开发复垦以及整理工作中,有利于提高补充耕地质量,减弱水土流失以及优化区域土地结构。     

基于图像处理的青冈栎叶绿素含量检测系统研究

为了实时、便捷、经济地获取植物叶绿素含量,研究了基于OPENCV机器视觉库的青冈栎叶绿素含量实时检测系统。首先通过数码照相机获得叶片图像,对图像进行阈值分割,图像噪声处理和图像遍历,获得图像R、G、B值。然后对图像R、G、B进行各种组合变化获到不同的图像颜色特征参数,分析各图像颜色特征参数与青冈栎叶片叶绿素含量的相关性,并对相关系数较高的叶片图像颜色特征参数与叶绿素含量进行拟合分析,结果显示图像特征参数R、R-B、(R-B)/(R+B)均达到非常显著相关。在此基础上建立叶绿素含量检测模型,基于C++程序语言,OPENCV视觉库以及QT4界面程序,编写青冈栎叶绿素含量检测系统。最后将系统检测结果与其他方法进行了比较,系统检测结果平均误差为7.19%,最大误差为12.65%,验证了该系统的有效性和准确性。     

黑河流域干旱指数的变化趋势及其多时间尺度特征

【目的】研究黑河流域干旱指数的变化特征,为气候变化影响下该流域水资源的有效管理及农业发展提供依据。【方法】用参考作物蒸散量(ET0)与降水量(P)的比值表示干旱指数(AI),根据黑河流域内12个气象站及流域外3个气象站近50多年的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET0,利用Mann-Kendall趋势检验法和ArcGIS插值研究P、ET0及AI的变化趋势和空间分布,基于Morlet小波函数分析AI序列的多时间尺度特征。【结果】近50多年来,黑河流域P、ET0和AI均呈现出明显的南北差异;流域内12个气象站中,大部分站点的P、ET0呈上升趋势,且上游野牛沟站、托勒站上升趋势显著;AI呈下降趋势,仅野牛沟站下降趋势显著,流域趋于湿润,上、中、下游季AI最大值分别出现在秋冬季、春冬季、冬春季;流域AI的多时间尺度变化主要存在19~23年、14~15年的中长振荡周期和7~10年、4~5年的短振荡周期,中长周期与太阳黑子活动的周期基本一致,短周期与大气环流和厄尔尼诺事件的周期基本一致。【结论】黑河流域多年来逐渐趋于湿润,其干湿变化存在明显的短周期和中长周期。     

施氮量对复播青贮玉米光合特性和产量的影响

采用田间试验方法,研究了一管两行(80+40)行距模式下灌溉量为288 mm时,不同施氮量(CK~14.04 kg·hm~(-2),F1~97.56 kg·hm~(-2),F2~167.16 kg·hm~(-2),F3~236.76 kg·hm~(-2),F4~306.36 kg·hm~(-2),F5~375.96 kg·hm~(-2))对复播青贮玉米光合特性的影响,观测了拔节期(08.20)和抽雄吐丝期(09.13)光合特性指标及生育期末期的干物质量、叶面积,计算叶片水平的水分利用效率、光合势及净同化率。施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量最大;拔节期光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合指标较大;抽雄吐丝期,光合有效辐射为800~1 900μmol·m~(-2)·s~(-1)、施氮量为236.76 kg·hm~(-2)时,水分利用效率较大;施氮量为236.76~306.36 kg·hm~(-2)时,青贮玉米的光合势和净同化率均达到最大,施氮量进一步增加,光合势和净同化率降低显著。因此,石河子地区青贮玉米适宜的光合有效辐射为1 500~2 000μmol·m~(-2)·s~(-1),施氮量为236.76 kg·hm~(-2),青贮玉米产量及水分利用效率达到最大。     

基于长时间序列NDVI的陕西省耕地复种指数遥感监测分析

复种指数反映了耕地的利用强度,利用遥感方法提取耕地复种指数可为农业产业结构调整和粮食安全保障提供科学依据。采用SPOT/VGT NDVI时序数据（2001—2007年）和MOD13Q1 NDVI时序数据（2001—2011年）作为遥感数据源,利用HANTS滤波和SG滤波方法分别对两种数据源进行数据重构,进而提取出陕西省10个地(市)的耕地复种指数;根据提取结果,分析各地市复种指数的变化规律,进而对比两种方法在耕地复种指数提取过程中的效果。结果表明：两种方法均能较好地反映复种指数的变化趋势;SG滤波后提取结果普遍高于HANTS滤波后提取结果;2001—2011年,延安市和榆林市复种指数增长较快,西安市复种指数出现负增长;2007年之后,铜川、宝鸡、咸阳、渭南复种指数开始出现负增长。     

氟喹诺酮类药物胶体金试纸的研制

用针对抗氟喹诺酮类(fluoroquinolones,FQs)药物的广谱性单克隆抗体建立了可以同时检测11种FQs药物的胶体金免疫层析方法。该试纸条用20 nm的胶体金标记单抗,将诺氟沙星－卵清蛋白喷涂在检测线上,羊抗小鼠二抗喷涂在质控线上。该胶体金试纸对猪肉和虾中环丙沙星、恩诺沙星和氧氟沙星的检测限都是30 ng/g,对诺氟沙星、培氟沙星、依诺沙星、麻保沙星、洛美沙星、达氟沙星、沙拉沙星和二氟沙星8种药物在以上两种样品中添加浓度为100 ng/g时都可被检出,整个检测过程包括样品前处理的时间可在20 min内完成。试验结果表明符合对这11种FQs药物在鸡肉和虾中残留现场大量筛查的要求。     

丽水茶园土壤肥力与茶叶品质关系的研究

通过检测丽水市名茶及普通茶相应茶园土壤养分指标、茶叶品质指标,并运用dps3.0软件,进行多元线性逐步回归分析。结果表明:影响秋茶品质最关键的土壤养分指标是速效氮含量,它与5个茶叶品质指标存在相关性;其次是土壤有机质含量,它与茶叶中的氨基酸、咖啡碱含量和酚氨比呈线性相关。春茶品质主要受速效氮和速效钾含量的影响。丽水市土壤速效氮和有机质含量较高,这是该地区茶叶具有较高品质的主要原因。应保持有机肥、氮肥适量施用,配施钾磷肥,促进茶叶产量及品质的稳步提高。     

多重干湿交替格局下土壤Birch效应的响应机制

为了探究多重干湿交替格局及土壤团聚体粒径对土壤呼吸作用尤其是Birch效应的影响机理,以3种不同团聚体粒径的表层土(0~20 cm)为受试土壤,通过采用室内孵育试验的方法,研究了多重干湿交替循环及不同土壤团聚体粒径对Birch效应产生的影响。结果表明：复水促进了土壤呼吸作用,增加了土壤微生物生物量,但对微生物量和呼吸作用产生的激增效应并没有持续很长时间。复水3 h后呼吸速率达到峰值,并且随着干湿周期频率的增加而降低,其中大土粒降低幅度最小。不同土壤团聚体粒径对Birch效应的影响强度不同,但二者并不是简单的线性关系。总之,土壤团聚体能够保护部分有机质不被微生物分解矿化,多重干湿交替干扰了这种保护作用,提高了有机碳的生物相容性。Birch效应中被矿化的有机碳更多是来自于新的有机质的暴露,部分来自干旱期微生物细胞内积累的溶质。值得注意的是随着干湿循环数的增加,被暴露的新的有机质在被矿化分解前可能还存在其他中间过程。     

金枪鱼围网沉降性能影响因子的多元回归分析

根据2011年9—12月金枪鱼围网渔船调查期间测定的围网沉降深度数据和收集的放网时间、放网速度和括纲松放长度等渔具操作数据,以及流速、流向等渔场环境数据,通过多元回归统计定量分析围网沉降深度与有关影响因子之间的关系,试图寻找影响网具沉降的有效外部因子.结果表明,流向和放网速度对网具沉降深度的影响不明显(P>0.05, df=53),而放网时间、流速及括纲长度对网具沉降深度的影响均显著(P<0.05, df=53),最终得到沉降深度(D)和放网时间(T)、流速(Cs)及扩纲长度(L)的多元回归模型为D=0.069T?144.5Cs2+0.022L+158.主成分分析表明,中国金枪鱼围网作业在一定程度上没有利用有关渔场海况信息对捕捞操作进行有益的改变.在一般操作条件(放网时间为550 s,括纲长度为2000 m)时,模型预测表明:在无风无流的情况下,网具沉降深度平均值为236.78 m,95%置信区间为[211.51,262.04],而遇海流急促的情况(流速为1 kn)时,网具沉降深度平均值为92.27 m,95%置信区间为[60.56,123.97].     

转多基因库安托杨对昆虫群落的影响

为了解转多基因库安托杨在自然生态系统下的生态安全性,于2011—2012年杨树主要生长季节,采用定点取样法对湖南君山地区转多基因库安托杨林昆虫物种多样性进行调查,对主要靶标昆虫云斑天牛(Batocera horsfieldi)在6个调查系号中的数量分布进行比较。结果表明,初步统计转多基因库安托杨混合林内昆虫80种,隶属于7目32科,其中害虫55种,杨扁角叶蜂(Stauronema tuscompressicornis)、杨小舟蛾(Micromelalopha trogldyta)、柳蓝叶甲(Plagiodera versicolora)和云斑天牛为优势种群;转多基因杨树在一定程度上能降低鞘翅目害虫的种群数量,但对云斑天牛的抗虫性与对照杨和本地杨比较差异性不明显（PCK=0.366>0.05和PXL=0.391>0.05）;通过比较各调查样区昆虫群落多样性发现,转多基因杨树林无论是群落多样性指数、优势度还是均匀度系数,均与对照区和本地种杨树林差异性不显著（PCK=0.247>0.05和PXL=0.458>0.05）。