文峪河流域景观格局动态及其驱动力分析

以文峪河流域为研究对象,分析流域2000—2018年景观格局数量动态的面积、转移及速度特征。从斑块类型尺度与景观尺度2个层面选取景观指数分析流域近18年的景观格局动态,并在流域尺度上沿城市—林区梯度线分析沿线景观格局指数的梯度分布,基于数量统计模型对景观格局动态驱动力进行研究。结果表明,流域耕地、林地、草地面积有所减少,向其余地类支出面积,水域、建设用地、未利用地面积增加,向其余地类吸收面积,不同地类土地转移、变化速度情况不同。不同景观类型的格局动态不同,流域整体景观破碎化程度增加,连通性下降、景观规则度下降、景观核心面积下降,不同景观指数的梯度分布特征不同。自然驱动因子、社会驱动因子对流域景观格局变化均具有驱动作用,文峪河流域的景观动态在过去18年间经历了快速、复杂的变化,社会经济驱动因子是景观格局演变的主要驱动力量,经济与人口发展、产业结构及工业化进程是文峪河流域景观格局演变的重要驱动力量。     

城市公园游人行为与植物群落微气候调节效应适应性研究

以诸暨市体育公园为研究对象,通过测试夏、冬两个季节诸暨城市公园绿地不同样地的小气候要素数值,结合游人行为观测,探究了风、湿、热等小气候要素与人群行为间的复杂关系。结果发现:①高郁闭度对THI有一定调节作用;②乔木、草本植物和水体蒸腾作用强,具有一定保湿作用;③灌木比高大乔木对风的阻碍更明显;④坐憩行为对小气候舒适度较为敏感。为此,提出了对小气候适应性调节的策略:①休憩空间合理栽植落叶乔木或增设景观遮荫小品;②因地制宜设计水体、合理增加乔木面积;③合理设置环境空间朝向;④合理配置景观要素与小气候环境相协调。     

施肥模式对菠菜幼苗的生理响应

为了研究不同施肥模式对菠菜幼苗的作用机制,以菠菜幼苗为材料,采用菠菜幼苗盆栽试验,用G1（NPK）、G2（NPK+M1）、G3（NPK+M2）、G4（NPK+M3）分别对菠菜幼苗进行喷施叶面肥,蒸馏水为对照（CK）,研究菠菜幼苗的抗氧化酶活性和MDA含量的影响。结果表明,不同施肥对菠菜幼苗叶片的POD、CAT、SOD活性均显著高于CK（P< {0.05 }）,而MDA含量均显著低于CK（P<0.05）;随着菌肥中有效微生物浓度的增加,NPK与菌肥配施对菠菜幼苗叶片的POD、CAT、SOD活性也增加,直到菌肥中有效微生物浓度增加到1×10 +7个·g^-1时,再增加菌肥中有效微生物浓度,菠菜幼苗叶片的POD、CAT、SOD活性均逐渐下降;而菠菜幼苗的MDA含量反之。经相关性分析,不同施肥对菠菜幼苗叶片的POD、CAT、SOD活性分别与MDA含量呈现出极显著负相关性（P<0.01）,而菠菜幼苗叶片的POD、CAT、SOD活性两两呈现出极显著正相关性（P<0.01）。     

小麦种质资源成株期氮效率评价及筛选

【目的】建立小麦成株期氮效率评价方法,挖掘和筛选氮高效种质资源,为小麦氮效率的生理机制研究和氮高效品种的选育提供理论依据和材料基础。【方法】2018—2020年,以108份不同基因型小麦品种为材料,采用大田试验,设置4个氮肥处理水平（0、180、240和360 kg·hm^-2）,调查不同氮水平下小麦株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、茎粗、可育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽和单穗产量11个农艺及产量性状,利用模糊隶属函数法、主成分分析法以及聚类分析法对小麦品种进行耐氮性评价和基因型差异分类。【结果】连续2年的数据结果显示,在低氮胁迫下,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、茎粗、可育小穗数、穗粒数和单穗产量8个性状均受到不同程度的抑制,其中,旗叶长对氮胁迫的敏感程度最大。主成分分析提取4个主成分,贡献率分别为39.766%、16.661%、9.361%和9.275%,累积贡献率达75.064%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将供试小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出耐低氮型小麦品种5份,温麦19、西农529、石4185、陇麦212和丰抗2,强耐低氮型小麦品种2份,中麦875和西农158。与低氮胁迫不同,高氮胁迫仅抑制茎粗、千粒重、粒长、粒宽和单穗产量5个性状,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、可育小穗数和穗粒数6个性状值随施氮量上升而增加。4个主成分的贡献率分别为31.348%、20.387%、12.452%和9.850%,累积贡献率达74.037%。依据耐高氮性综合评价D值,将供试小麦品种划分为耐高氮型、中间型、高氮较敏感型和高氮敏感型4类。鉴定出耐高氮型小麦品种9份,包括兰考矮早8、良星99、农大179、豫农9901、兰考926和郑农46等。基于籽粒产量和氮综合评价D值,将108份小麦品种划分为4种氮效率类型,双高效型（西农158和陇麦212等）、低氮高效型（西农585和石4185等）、高氮高效型（长丰1号和中种麦10号等）和双低效型（金丰7183和泛麦5号等）。【结论】供氮水平对小麦产量相关性状指标有显著影响,基于小麦种质间氮吸收与利用效率的差异,结合3种分析方法,可以准确评价小麦种质资源成株期氮效率状况。     

基于MODIS-LAI数据的广西甘蔗物候期提取

广西是我国甘蔗最大的种植区和蔗糖产业基地,但多年来因自然灾害导致的产量损失严重。及时、准确获取甘蔗的物候动态,可为区域甘蔗种植结构优化、灾害风险管理等提供科学支撑。本文分别借助Savitzky-Golay滤波、Asymmetric Gauss拟合及Double Logistic拟合方法对广西2014—2018年的甘蔗MODIS-LAI数据进行时间序列重构,并采用动态阈值法识别甘蔗关键物候期的时空变化特征。结果表明:1)上述方法可有效消除广西甘蔗LAI序列的不稳定波动和奇异值,且Asymmetric Gauss和Double Logistic方法的拟合结果较好地弥补了S-G滤波处理中局部曲线值动荡变化的缺点,能更准确地识别甘蔗生长过程;2)三种方法对广西甘蔗的播种-萌芽期、茎伸期、成熟期开始时间识别的RMSE和平均误差均在±15 d内,其中Asymmetric Gauss方法对甘蔗物候期的提取结果最优。综上,时序曲线重构法的抗干扰性能较好,可一定程度上弥补因云雨、复杂地形地貌导致LAI序列的误差,保证广西甘蔗物候信息获取的准确性。     

基于叶片反射光谱估测水稻氮营养指数

【目的】基于叶片反射光谱建立快速、无损监测水稻氮营养指数（nitrogen nutrition index,NNI）的估算模型。【方法】2018—2019年开展2个水稻品种（徽两优898和Y两优900）及5个氮肥梯度（施氮量为0、75、150、225和300 kg·hm^-2,分别记为N₀、N₁、N₂、N₃、N₄）的田间小区试验,测定关键生育期不同叶位叶片反射光谱和植株NNI,构建多种光谱指数的水稻NNI监测模型。【结果】单叶及叶位组合的敏感波段均分布在540 nm的绿光波长处,其与近红外波段构成的窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）可较好反演水稻NNI。但不同叶位叶片窄波段比值指数与水稻NNI的预测精度表现不同,顶3叶（L₃）预测精度最好（R²=0.731,RMSE =0.130,RE=11.6%）,顶2叶（L₂）次之（R²=0.707,RMSE =0.136,RE =12.2%）,顶1叶（L₁）最差（R²=0.443,RMSE =0.187,RE =14.7%）;顶2叶和顶3叶组合平均光谱（L₂₃）的预测精度优于单叶水平和其他叶位组合（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。再将窄波段比值指数SR（R₉₀₀,R₅₄₀）近红外与绿光区域分别重采样50 nm和10 nm,所构建的宽波段比值指数SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]模型精度较SR（R₉₀₀,R₅₄₀）未明显降低,且在L₂₃水平下2个模型的模型精度和预测精度基本一致（R²=0.740,RMSE =0.128,RE =11.5%）。水稻NNI小于1时与产量呈线性的正相关关系（P<0.05）,大于1时产量趋于平稳。【结论】L₂和L₃叶片反射光谱为监测水稻NNI的敏感叶位,其中叶位组合L₂₃可提高模型预测精度。基于叶片反射光谱构建的多种波段比值指数（SR（R₉₀₀,R₅₄₀）和SR[AR_{（900±50）},AR_{（540±10）}]）可快速估测水稻NNI,从而为不同传感器对水稻氮营养指数估测监测研究提供了理论依据。     

不同提取方法对红松籽油提取效果及功能性质的影响

  目的  立足于溶剂法,通过对比超声波、微波、光波单独处理较短时间的红松籽油的得率,以及处理后单独浸提红松籽油得率的增加情况,明确在红松籽油提取过程中处于主导作用的方法,同时确认4种提取方法对红松籽油的理化指标、脂肪酸和抗氧化能力的影响。  方法  按照GB/T 5009.229—2016《食品中酸价的测定》、GB/T 5532—2008《动植物油脂 碘值的测定》和GB/T 5009.227—2016《食品中过氧化值的测定》分别测定4种方法提取的红松籽油的酸值、碘值和过氧化物值,采用气相色谱–质谱联用法测定红松籽油中脂肪酸的种类和质量分数,采用分光光度法测定红松籽油对DPPH·和ABTS+·的清除能力。  结果  正己烷作为最佳提取溶剂,当提取温度25 ℃,液料比18 mL/g,浸提时间5 h红松籽油得率为65.52%。超声波法（300 W,10 min）、微波法（380 W,100 s）、光波法（400 W,11 min）单独处理时的红松籽油得率分别为67.63%、62.26%、58.25%。上述3种方法处理后再单独使用正己烷浸提,使总提取时间达到5 h后的红松籽油得率分别增加了2.18%、4.50%、6.10%。4种方法提取的红松籽油符合GB/T 2716—2018《食品安全国家标准 植物油》中酸值（≤ 4 mg/g）、过氧化值（≤ 0.25 g/100 g）的限量标准。溶剂法制备出的红松籽油的酸值和过氧化值均最低（P < 0.05）。脂肪酸质量分数由高到低分别是亚油酸（44.54% ~ 46.32%）、油酸（28.29 % ~ 28.83%）和皮诺敛酸（13.15% ~ 14.51%）。溶剂法、超声波法、微波法、光波法所提取的红松籽油清除DPPH·和ABTS+·的IC₅₀值分别是9.41、8.80、9.43、9.61 g/L和5.10、5.51、6.10、5.43 g/L。  结论  对超声波法、微波法和光波法单独作用及浸提后得率进行比较,发现超声波法、微波法和光波法在提取过程中起主导作用。与溶剂法、微波法和光波法相比,超声波法提取的红松籽油得率高,不饱和脂肪酸质量分数高,抗氧化能力强,能够达到较好的提取效果,此方法应用于红松籽制油工业中具有一定优势。      

我国中药材价格指数预测研究

以中药材天地网30种中药材价格指数为研究对象,使用HP-LSTM-MLP混合预测模型对中药材单品种价格指数和综合价格指数进行预测,并与LSTM(long short term memory networks,长短期记忆网络)、RNN(recurrent neural network,循环神经网络)、GRU(gated recurrent unit,门控循环单元)等预测模型进行比较分析。研究结果表明,在RMSE和R_(score)~2两个预测效果衡量指标中,HP-LSTM-MLP混合预测模型的RMSE为65.33,R_(score)~2为0.99,皆优于其他3种模型。采用HP-LSTM-MLP模型分别预测我国30种主要中药材综合价格指数以及单品种价格指数,结果显示,对中药材综合价格指数的预测结果平均相对误差为1.89%;对黄连、连翘和麦冬等单品种价格指数的预测结果的平均相对误差分别为3.36%、5.66%和3.22%,说明HP-LSTM-MLP模型泛化能力较好,对我国中药材价格指数预测具有一定的应用价值。     

青藏高原地区农村居民点空间演化特征及驱动力研究

青藏高原作为中国重要的生态保护地,研究青藏高原地区的农村居民点空间演化及驱动因素,对生态系统的维护有重要意义。本研究采用GIS空间分析方法和景观格局指数,探究了1980—2015年青藏高原地区农村居民点用地的空间演化特征及其驱动因素。研究发现：1）青藏高原农村居民点用地总体上呈扩张趋势,新增农村居民点用地主要来源于对耕地、草地和未利用地的占用;2）研究期内,农村居民点斑块形状逐渐趋于不规则,斑块破碎度降低,连续性增强;3）农村居民点集聚特征明显,分别在青海省东部和南部以及西藏南部形成了高值集聚的中心;4）农村居民点的布局主要受高程和坡度的约束,同时受到了社会经济因素的影响,交通和城镇的发展是影响青藏高原地区农村居民点布局的重要因素。因此,在青藏高原乡村发展过程中,应注意合理规划农村居民点用地,严格把控生态红线,同时依托政策支持,不断优化乡村职能,完善基础设施建设,从而推动青藏高原地区乡村高质量发展。     

木芙蓉的繁育系统及传粉生物学

以木芙蓉为研究材料,运用杂交指数、花粉数/胚珠数、座果率、种子萌发率等指标对木芙蓉的繁育系统及传粉生物学等进行研究。结果表明:木芙蓉单花的花期1 d,整体花期7—11月份;木芙蓉的杂交指数为4,繁育系统为异交、部分自交亲和、需要传粉者;木芙蓉的花粉数/胚珠数为415±11.3,繁育系统属于兼性异交类型;木芙蓉自然座果率为74%;同株同花授粉的座果率为40%;人工异株异花授粉座果率为71%;各种授粉方式下,单个果实的种子个数为128~148,差别不大;各种授粉方式下,平均种子萌发率为47%~60%,没有显著差异;传粉昆虫有蜂类、甲虫,其中中华蜜蜂、黑小蜜蜂为主要传粉昆虫。