基于实地和遥感调查的离子型轻稀土尾砂土壤侵蚀对植被修复措施响应

稀土开采产生大量尾砂,导致严重土壤侵蚀,伴生水质和地质灾害,评价植被修复措施对稀土尾砂土壤侵蚀治理效果可为措施优选提供理论依据。以寻乌县离子型轻稀土尾砂区为研究区,基于1982—2015年GIMMS NDVI 3 g、DEM等遥感和尾砂理化性状现场调查数据,采用空间代时间方法,结合RUSLE模型及其全微分公式探究不同修复年限土壤侵蚀量对植被修复措施的响应机理。结果表明:1982—2015年研究区土壤侵蚀模数显著下降,倾向率为-60 t/(km~2·10a),突变年份为2008年;在植被修复措施实施年(2008年)前后,多年平均土壤侵蚀量减幅超过60%;土壤侵蚀模数呈现上升、平稳、上升、平稳、上升和下降的阶段性变化,与NDVI时程变化呈负相关;水土保持措施、植被覆盖、土壤可蚀性和降雨变化对土壤侵蚀量减小的贡献率分别为33.18%,32.19%,19.95%,13.19%。植被修复过程中,矿区土壤侵蚀量减少的主要影响因子为水土保持措施因子和植被覆盖因子。     

水土保持与荒漠化防治专业本科教育卓越工程师培养目标研究

本科层次"卓越工程师教育培养计划"人才培养目标的制定是实施完成教育过程的前提和基础。依据教育部制定的"卓越工程师教育培养计划"通用标准,分析了卓越工程师人才培养目标的定位要求。以南昌工程学院为例,分析了水土保持与荒漠化防治本科专业的现状与特点,在教育部"卓越工程师教育培养计划"通用标准的指导下,探讨了"卓越工程师教育培养计划"人才培养目标的定位依据和制定过程,并明确了水土保持与荒漠化防治本科教育卓越工程师培养目标。     

稀土尾砂对樟树幼苗生长及营养元素吸收的影响

以樟树2年生实生苗为材料,采用盆栽控制试验,以红壤土为对照栽培基质,研究稀土尾砂对樟树幼苗生长及营养元素吸收的影响,以期为稀土尾砂的治理提供依据。研究结果表明:在稀土尾砂处理下,樟树的株高、地径、根系、生物量等与对照相比,各形态指标明显受到抑制;叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、类胡萝卜素、叶绿素/类胡萝卜素、净光合速率、气孔导度、细胞间CO 2浓度及蒸腾速率与对照组相比均显著下降,而可溶性糖含量、蛋白质含量、SOD和POD活性高于对照组;樟树叶、根、茎中N、P、K的含量比对照低,特别是N和K的吸收显著低于对照。因此,稀土尾砂对樟树的生长、生理生化及营养物质的吸收有抑制作用。     

基于常规气象资料估算南方地区日辐射总量方法比较

日地表总辐射量(Rs)是作物生长模型和参考作物蒸发蒸腾量估算的重要基础数据,但我国只有约1/20的气象站能够直接观测Rs。由于气温资料很容易获得,使用基于基本气象资料的经验模型是估算Rs的常用方法。以1982—2014年南方20个气象站的气象资料为基础,对Bristow-Campbell(B-C)方法和Hargreaves(Harg)方法各6种不同形式重新进行了参数率定,并对以上方法和支持向量机15种参数输入形式进行了适用性评价,结果表明:支持向量机模型整体好于B-C方法和Harg方法。其中,以最高温度(Tmax)、最低温度(Tmin)、相对湿度(RH)和降水量(P)为输入变量的支持向量机模型精度最高,其20站平均R2达到0.80、RMSE平均为3.20 MJ/(m2·d),且在包含降雨量资料后,不存在Rs为负或大于地外总辐射量(Ra)的问题。仅有温度资料时,支持向量机模型的20站平均R2为0.74,RMSE为3.72 MJ/(m2·d)。不同输入变量对支持向量机模型预报Rs的精度影响不同,输入变量为Tmax和Tmin优于输入变量为ΔT;而除温度资料外,当拥有相对湿度和降水量资料时,模型优劣依次表现为RH+P、RH、P。经验模型中B-C方法的M1和M3以及Harg方法的M10和M12模型精度较好,其R2为0.69~0.70、RMSE在4.00 MJ/(m2·d)左右,但M10和M12模型对气象资料要求更高,除日温度差外,需要降水量资料,同时还存在有降水时日Rs严重高估或负值问题。     

赣江流域1966-2015年降水量多尺度时空变化特征分析

为研究全球气候变化影响下的赣江流域降水量时空分布特征,基于赣江流域及其周边的27个气象站1966-2015年逐日降水量数据,采用Mann-kendall、累积距平法及Morlet小波分析等方法研究了不同时间尺度降水量变化特征。结果表明:赣江流域年、汛期、夏季和秋季降水量呈不显著的增加趋势(p>0.05),而春季和冬季呈不显著的减少趋势(p>0.05);不同时间尺度降水量均具有明显的阶段性特征,且进入21世纪00年代后降水量多为枯水阶段;赣江流域降水量变化主周期多在8~10 a,20~22 a,26~30 a。赣江流域全年和春季降水量呈南少北多的分布格局,汛期和夏季降水量空间分布较均匀,无明显的空间差异,秋季降水量呈南北两端少、中部相对较多的分布格局,而冬季降水量呈由北向南递减的变化趋势。     

基于无人机多光谱影像的矮林芳樟叶片含水率与叶水势反演

叶片含水率和叶水势反映植物组织中水分的状态,是衡量植物水分供应和水分利用效率的重要指标。为探究基于不同高度下无人机多光谱影像反演叶片含水率和叶水势模型的差异,本研究在3个飞行高度处理F30、F60、F100 (30、60、100m)下采集多光谱影像数据,通过使用6种光谱反射率+经验植被指数的组合与地面实测数据进行相关性分析,获得不同飞行高度下的光谱反射率+经验植被指数组合与叶片含水率和叶水势的反演模型及其决定系数,以决定系数为依据分别构建支持向量机（SVM）、随机森林（RF）和径向基神经网络（RBFNN）模型,分析不同飞行高度无人机多光谱影像反演芳樟叶片含水率和叶水势的精度。结果发现：3个飞行高度下,基于RF模型的反演精度均高于SVM模型和RBFNN模型。F30处理对叶片含水率与叶水势反演效果均优于F60和F100处理。F30处理对叶片含水率反演的敏感光谱反射率+植被指数组合为红光波段反射率（R）、红边1波段反射率（RE1）、红边2波段反射率（RE2）、近红外波段反射率（NIR）、增强型植被指数（EVI）、土壤调节植被指数（SAVI）。RF模型训练集的R2、RMSE、MRE分别为0.845、0.548%、0.712%;测试集的R2、RMSE、MRE分别为0.832、0.683%、0897%。对叶水势反演的敏感光谱反射率+植被指数组合为R、RE2、NIR、EVI、SAVI、花青素反射指数（ARI）。RF模型训练集的R2、RMSE、MRE分别为0.814、0.073MPa、3.550%;测试集的R2、RMSE、MRE分别为0.806、0.095MPa、4.250%。研究结果表明飞行高度30m与RF方法分别为反演叶片含水率和叶水势的最优光谱获取高度与最优模型构建方法。本研究可为基于无人机平台的矮林芳樟水分监测提供技术支持,并可为筛选无人机多光谱波段与经验植被指数、实现植物长势参数快速估测提供应用参考。     

西南地区严重旱灾的人为因素初探

2009年秋季以来,我国西南地区出现了历史罕见的严重旱灾,在综合分析这次成灾自然因素的基础上,着重探讨了以生态环境变化为核心的土地利用,水土保持、矿产开发和水利水电设施等人类活动对西南地区旱灾的影响.分析认为,造成这次特大旱灾的直接原因是长达连续7个月少雨的气象干旱,但水源涵养功能较差引起的土壤和浅层地下水调控能力丧失,矿产开发破坏地质水文环境,水利设施功能减退等人类活动也在很大程度上导致了灾情加剧.只有综合考虑西南地区的特殊生态水文与地质条件,通过流域综合治理,才可以有效应对气候变化对该区水资源和区域发展造成的不良影响.     

江西省历史气象分析及未来气候变化预测

在全球气温变暖的大背景下,基于江西省15个国家气象站点1961—2012年气象观测资料和政府间气候变化委员会（IPCC）《第四次评估报告》提供的全球气候模式（GCM）资料,采用线性回归等气候学统计方法,分析了江西省历史气象特征,并对未来气候变化进行了预测。结果表明,1961—2012年全省、赣南、赣中、赣北降雨量上升趋势不显著,由南往北降雨量增加;1961—2012年多年年平均气温、最高气温、最低气温增温速率分别为0.16,0.12,0.22℃/10 a,区域间增温速率由南往北递增;预测江西省未来2020—2079年期间,在A₂,B₁排放情景下年均降雨量比历史基准期减少率分别为18.87%,10.13%;A₂,B₁排放情景下2020—2079年多年年均气温增温速率分别为0.41,0.22℃/10 a。     

作物生育模型及其在作物生产中的应用

作物生长发育模型指根据作物生长规律对作物生长过程进行的定量模拟,是对作物生理过程及其与外部环境之间关系的抽象概括。通过对国内外作物生长发育模型的总结和整理,分析不同阶段代表性作物生长发育模型及其主要特点,提出了作物生长发育模型的发展趋势。     

红壤坡地开展保护性耕作的前景及对策分析

对保护性耕作的概念和优点进行了阐述,并综述了保护性耕作在土壤水分、理化性状、作物产量和农田水土流失等4个方面的研究进展,同时指出了红壤丘陵区保护性耕作发展存在的不足.最后,针对我国南方红壤丘陵区的特点以及开展保护性耕作存在的问题提出了建议及对策.