虚拟现实技术在我国农业现代化中的应用

虚拟现实技术在农业生产和管理领域的应用,主要体现在虚拟植物和虚拟仪器上。为此,简要地介绍了虚拟现实技术在农业生产和管理、农业规划与农业资源配置及农业科研与教学等领域的作用,并对其在我国农业现代化进程中的应用做了一些探讨。     

植被三维结构对水蚀红壤粒径分布及养分含量的作用

基于福建省长汀县河田镇48个样区(15 m×15 m)植被垂直分层类型,不同垂直层次的总体植被覆盖度、枯落物厚度、土壤粒径分布及养分含量3类土壤属性数据,分析植被特征与土壤属性间的相互关系,并比较不同侵蚀程度、不同垂直结构类型下植被覆盖度、枯落物厚度与土壤粒径分布及养分含量的差异.结果表明,植被覆盖度、枯落物厚度与侵蚀程度显著负相关,与土壤中有机质含量、全氮含量、全磷含量显著正相关,但与全钾含量差异不显著.当植被覆盖度达到50％、枯落物厚度达到20 mm时,可以有效保持水土,其中枯落物较上层植被的水土保持作用更明显.不同植被垂直结构组合中,选择林灌草、林灌、灌草、纯草均可以较好地促进植被生长、改良土壤结构、保持土壤肥力.     

中国城市水土流失的现状、对策及研究展望——以广东省深圳市为例

[目的]总结城市水土流失的概念、危害、成因、特点和防治对策,分析城市水土保持工作存在的问题和未来研究方向,旨在为中国城市水土流失治理及研究工作提供参考依据。[方法]根据多年的研究工作经验和文献资料,综合分析国内外城市水土流失及水土保持研究的成果。[结果](1)城市水土流失的概念蕴涵自然和人为两种动力,水和土两个流失主体,城市和周边及地表与地下两类分布空间;(2)城市水土流失危害主要包括管道淤积、风沙扬尘、水源污染、资源衰退、环境破坏等多方面;(3)城市水土流失防治对策主要包括法律、机制、宣传、监管、兼治和科研等6个方面。[结论]人们对城市水土流失的认识尚存不足,城市水土保持理论、技术及法规体系有待完善。城市水土流失及城市水土保持工作应从理论研究、应用优化以及经验推广等方面深入开展。     

南方红壤试验小区乔灌草多年水土保持效应比较

不同植被水土保持效应的评估是水蚀区生态修复理论研究和管理决策的重要依据.基于我国南方典型水土流失区福建省长汀县河田镇2003-2010年葛藤、乳源木莲、胡枝子、百喜草、宽叶雀稗和对照共6个小区的逐月径流深度、土壤侵蚀量及对应的降雨数据,采用植被小区与对照小区的径流深度比值和土壤侵蚀量比值,研究不同植被小区的水土保持效应,并分析降雨对小区水土流失的影响.结果表明,由于植被结构以及根系和地表枯落物的差异,各植被的水土保持效应存在显著差异,植被的保水和保土效应均为葛藤和乳源木莲优于胡枝子和百喜草,而宽叶雀稗最差,各植被保水效应差异较保土效应差异更为明显.径流深度主要受降雨量的影响,不同植被小区径流深度与降雨量的线性关系方程决定系数(R2)均在0.9以上;而土壤侵蚀量与降雨量的线性关系方程决定系数(R2=0.3～0.8)则因各小区植被覆盖的不同存在较大差异.研究结果可为当地和相似地域的植被重建工作提供参考.     

江苏省环太湖地区速效磷和速效钾含量时空变化研究

对土壤养分时空变异的充分了解是土壤养分管理和合理施肥的基础。本文以江苏省环太湖地区为例,利用1982年全国第二次土壤普查成果和2004年的野外采样数据,以速效磷和速效钾为指标,通过传统的统计学和GIS地统计技术,探讨区域尺度上土壤速效养分的时空变化规律。结果表明:从1982年到2004年,研究区土壤速效磷和速效钾的含量都有所增加,前者增加更为显著。速效磷和速效钾含量为Ⅱ级的土壤面积分别增加了12.5%和13.6%,Ⅲ级的土壤面积则分别有8.9%的增加和13.4%的减少,速效磷含量为Ⅳ级的土壤面积减少了21.3%,速效钾含量为Ⅲ、Ⅰ级以及速效磷含量为Ⅰ级的土壤面积都有不到1%增减。土壤速效磷增幅最大的区域在常熟市东部和宜兴市的环太湖地区,武进市东部降幅最大。土壤速效钾含量在宜兴市南部和无锡市区西北部增加最明显,宜兴市中北部、太仓市和张家港市则有明显下降。研究结果可为本区土壤质量的综合研究和管理决策提供依据。     

松树与杨树叶片叶绿素快相荧光动力学特征比较

以2种杨树(毛白杨和速生杨)作为被子植物的代表树种,与4种松树(油松、赤松、白皮松和华山松)进行叶绿素快相荧光光动力学曲线和参数比较,总结2类树种在快相荧光动力学方面的差异.结果显示:与杨树典型的OJIP曲线不同,松树针叶快相荧光动力学曲线上J相的相对荧光强度较低,没有明显的Ⅰ相,达到P相的速度较快.解析荧光数据得到的荧光参数显示,松树针叶单位激发态面积反应中心的数目(RC/CSm)较少,导致其单位PSⅡ反应中心获得的能量较多(ABS/RC,TRo/RC,ETo/RC,DIo/RC),其单位激发态面积的光反应活性(ABS/CSm,TRo/CSm,ETo/CSm,DIo/CSm)却较低.不过松树的原初光化学活性(Mo)与杨树相差不大,QA(plastoquinone A)的电子传递活性(ψET)甚至高于杨树.但是,松树的Ⅰ相相对荧光强度(Vi)较高,说明松树从质体醌QB(plastoquinoneB)到PSI的电子传递活性(ψER)较低.同时,松树的质体醌库(Sm)较小,质体醌的周转次数(N)较少,质体醌库的还原速度(Sm/Tfm)较快,使得松树OJIP曲线(OJIP induction curve)上P相出现较早,而Ⅰ相不明显.最终表现为松树的光反应综合性能指数PICSm及PSI相对活性(ψRo)较低,PSⅡ热耗散量子比率(Kn,F./Fm)较大.综上所述,单位激发态面积反应中心数目和质体醌库的大小及活性是影响松树光反应活性的2个重要因素,最终影响松树针叶的光合功能.     

伊犁河谷坡面管理措施对表层土壤储水和草被恢复的影响

研究不同坡面土壤水分变化和草地植被生长状况,可为退化草地恢复管理提供参考。通过监测灰钙土和棕红土两种土壤类型坡面表层土壤水分和植被生长状况,分析了枯草覆盖、水平沟、增渗孔、补灌等不同坡面管理措施对草被恢复的影响,结果表明:降雨量越大,各处理表层土壤含水量的增幅越大,恢复到稳定状态的时间越长,最长可达22天;综合3场不同量级的降雨来看,降雨后水平沟处理拦蓄雨水的效果最好,其土壤含水量在灰钙土坡面上较对照高1.8百分点,在棕红土坡面上较对照高8.3百分点;降雨后表层土壤含水量恢复到稳定状态期间,枯草覆盖处理表层土壤含水量与对照差异最大,在灰钙土上高0.8百分点,在棕红土上高2.9百分点;两种土壤类型上,几种坡面管理措施均对草地植物生长有显著影响,其中效果最好的是枯草覆盖,与对照相比,灰钙土坡面植被覆盖度提高了33.9百分点、地上生物量提高了257.6%,棕红土坡面植被覆盖度提高了41.6百分点、地上生物量提高了67.3%。采取适当的坡面管理措施,可促进草地植物的生长,实现退化草地的生态修复。     

中国亚热带土壤可蚀性K值预测的不确定性研究

土壤可蚀性K值是土壤侵蚀模型(如USLE和RUSLE)的必要参数,直接套用经验模型估算土壤可蚀性K值会给土壤侵蚀预报带来不可估计的误差。本文以我国亚热带7种典型土壤可蚀性K值的观测值为依据,选用平均绝对误差(MAE)、平均相对误差(MRE)、均方根误差(RMSE)和精度因子(Af)四种数学统计项为指标,评价了诺谟图模型、修正诺谟图模型、EPIC模型、几何平均粒径模型和Torri模型等5种土壤可蚀性K值预测模型的不确定性。结果表明,5种模型的不确定性从小到大的顺序为:Torri模型<修正诺谟图模型和诺谟图模型相似文献   

基于CHRIS/PROBA的植被叶面积指数估算模型研究

选用江西省余干县多角度高光谱遥感数据CHRIS/PROBA,提取了5种植被指数(VI),即归一化植被指数(NDVI)、垂直植被指数(PVI)、调整土壤植被指数(MSAVI)、比值植被指数(RVI)、大气阻抗植被指数(ARVI),与地面实测的植被叶面积指数进行了回归分析,建立300个LAI-VI关系模型。结果表明:在所有的模型中,从5个角度来看,0°提取叶面积指数效果最好,R2=0.591,RMSE=0.650;-55°提取叶面积指数效果最差,R2=0.551,RMSE=0.821;从植被类型来看,针阔林最好,其次为阔叶林、灌木、针叶林和草地;从植被模型种类来看,指数模型好于一次回归模型;从植被指数来看,PVI最好,其次为MSAVI、NDVI、RVI、ARVI。在LAI-VI关系建模过程中,基于多角度高光谱遥感数据提取植被指数,有利于充分挖掘遥感影像信息,能够提高LAI估算精度。     

遥感植被盖度研究

简述了植被盖度研究中提出的几种概念,介绍了地表实测植被盖度的几种方法,比较和分析了遥感图像解译植被盖度的植被指数法、亚像元分解法、混合光谱模型法和光谱梯度差法,对以后的研究方向作了一些展望。