基于无人机遥感的棉花主要生育时期地上生物量估算及验证

利用棉花主要生育时期的无人机近红外影像数据，提取4种不同的植被指数，通过与棉花地上生物量的实测值建立拟合关系，分析了不同植被指数在棉花各生育时期的估算效果并对其进行了验证。结果表明，随棉花生长，归一化植被指数（NDVI）、宽动态植被指数（WDRVI）、比值植被指数（RVI）和差值植被指数（DVI）均从苗期开始显著增加，其后则表现为基本稳定的“饱和”现象，但棉花实测生物量在不同生育期均有显著差异。植被指数与棉花实测生物量的拟合结果显示：NDVI和DVI的二元线性拟合模型对苗期生物量拟合效果最佳（R²=0.84，RMSE=0.13 kg·m^-2）；WDRVI和DVI的二元线性拟合模型对花蕾期生物量拟合效果最佳（R²=0.87，RMSE=0.52 kg·m^-2）；RVI的非线性拟合模型对花铃期生物量拟合效果最佳（R²=0.79，RMSE=0.95 kg·m^-2）；WDRVI和RVI的二元线性拟合模型对盛铃期生物量的拟合效果最佳（R²=0.86，RMSE=0.96 kg·m^-2）。     

伊犁河谷14种野生观赏植物种子活力及休眠破除研究

研究伊犁河谷14种野生观赏植物种子特性,探究其种子保存方法及休眠破除的最佳方案。结果表明,1)低温干藏和超低温干藏处理后,所有种子的活力均有不同程度的下降;2)顶冰花、喜盐鸢尾的种子休眠破除均对赤霉素响应不敏感;马兰、天仙子、菥蓂、团扇荠、花葵、锦葵和欧夏至草在0.1mmol/L赤霉素处理时萌发率最高,而酸模、毒芹、白芷和夏枯草在1mmol/L赤霉素处理下萌发率最高;3)低温干藏和超低温干藏后,顶冰花、白喉乌头、喜盐鸢尾种子休眠对其不响应;低温干藏后,马兰、酸模、花葵、团扇荠、天仙子种子萌发率较高,而超低温干藏后,菥蓂、锦葵、毒芹、白芷、欧夏至草和夏枯草种子萌发率较高。     

新疆石城子遗址古代人类活动对土壤化学性质的影响

通过对新疆石城子遗址内古土壤和外部农田土壤剖面外观特征以及土壤碳氮磷等养分的对比分析,结果表明:古土壤剖面上含有古人类遗留的侵入体,而农田剖面上则无明显的侵入体。而且该地区人类活动对古土壤化学成分产生了明显的影响,其中土壤盐分、有机碳(SOC)、全磷(TP)和有机磷(OP)在各个历史时期均发生了明显的变化,人类活动还使土壤中元素含量的比值发生了明显变化,由有机磷占全磷比例(W_(OP)/W_(TP))和其他元素含量变化特征说明研究地点在近现代时期为耕作区,而在其他各个历史时期均为居民区。     

基于GIS 的农用地定级研究

农用地定级是土地质量评价的重要内容，可实现可持续的土地利用，提高土地的利用效益。以五家渠垦区农用地为例，采用因素法，根据《农用地定级规程》选取自然、社会经济和区位因素为定级因素。运用层次分析法并结合专家建议确定各因素因子的权重，选择适当的模型对因子进行量化，利用GIS软件生成定级因子分值图，采用加权求和法计算定级指数。依据定级指数结合实际情况将五家渠垦区农用地最终划分成6个级别，并得到了五家渠垦区农用地级别图。五家渠垦区农用地质量总体较好，以三、四、五级地为主。质量好的农田，限制因素为经济和区位条件，质量差的条田，限制因素为自然条件。空间上农用地质量级别呈相互交错的态势。农用地质量由自然因素与社会经济因素共同决定，但自然因素占主导地位。     

准噶尔盆地北部天然尖果沙枣林立地土壤特征

本文对准噶尔盆地北部天然分布的尖果沙枣林的土壤特征进行了分析。结果表明:林下土壤质地多为壤质砂土或砂土;林下土壤特征表现为:土壤表层养分含量高,自上而下有机质、全N、速效N、速效P及速效K含量呈下降趋势;与裸地相比,尖果沙枣林明显改善土壤肥力,有机质、全N、速效N、速效P、速效K含量明显高于裸地,尤其土壤表层养分富集特征最为明显;针对具体样地的分析表明:受土壤结构及其他条件(土壤发育程度与地表植被生长状况及人为活动)的影响,少数样地表现出特殊的土壤特征。     

新疆草地优势种植物相对生物量沿海拔梯度变化特征

优势种作为草地生态系统中地上生物量的主要贡献者,其生物量既受到环境因素的影响,也受到共存种种间关系的影响。然而,由于物种的不同和环境梯度的差异,目前有关优势种生物量与环境因素关系的研究,尚未获得一致性的结论。基于此,本研究以2011-2013年对新疆9种草地类型397个样地中优势种相对生物量的调查数据为基础,首先统计了不同草地类型中优势种组成,其次通过一般线性模型分析了优势种相对生物量随海拔梯度变化特征,以及共存优势种相对生物量之间的关系。结果显示：1）新疆草地共有169个优势种,隶属31科120属。这些优势种主要以禾本科植物为主,占据了优势种的19.53%。其中,高寒草原、温性草甸草原、温性草原、温性荒漠草原和温性草原化荒漠中,最主要的优势种均为针茅。而在高寒草甸、山地草甸和温性荒漠中,最主要的优势种则分别为珠芽蓼、千叶蓍和角果藜;2）优势种相对生物量与海拔的关系可以归为5类,分别呈现无显著关系、先降低后升高的U型变化趋势、显著正相关关系、显著负相关关系和先增加后降低的单峰型关系。这5类关系所对应的优势种数量分别为50、9、8、6和4个,分别占优势种总数的64.9%、11.7%、10.4%、7.8%和5.2%;3）24个共存优势种之间,其相对生物量共存在19对显著关系,且大多数共存优势种相对生物量之间主要表现为负相关关系。本研究表明,优势种相对生物量与海拔的关系,因物种不同呈多种变化格局且受到共存优势种的影响,结果可对未来新疆草地地上生物量的维持和管理,提供一定的参考依据。     

磷肥种类和用量对土壤磷素有效性和棉花产量的影响

田间试验研究了两种磷肥不同用量对土壤磷素、棉花全生育期磷素的有效性以及棉花产量的影响。结果表明:增施磷肥能增加棉田土壤速效磷、全磷含量、磷素活化系数以及棉花产量,土壤速效磷和磷素活化系数平均比对照处理增加302%和180%。同时,也能增加棉花对磷素的吸收和干物质的积累。但过量施用磷肥并不能显著增加棉花产量、吸磷量和干物质积累量。棉花对磷素的吸收和干物质积累以施磷量150kg.hm-2最优。两种磷肥比较显示,重过磷酸钙对棉田速效磷含量和磷素活化系数的贡献高于磷酸二铵,分别比磷酸二铵高244%和325%。     

棉田土壤磷素与盐分离子的相关性初步研究

通过田间小区试验对不同磷肥用量下棉田土壤磷素与盐分含量及盐分离子相关性进行了探讨。结果表明,磷肥施用可增加全盐含量,尤其SO24-和Ca2+离子增加明显,但与对照相比,未到显著水平,大量施磷处理也不会显著增加全盐含量;不同时期不同层次中施磷量、全磷和速效磷与各种盐分离子的相关性显示,苗期和花蕾期相关性不明显,吐絮期与部分盐分离子存在显著相关性。     

灌区尺度土壤盐渍化调查与评价——以石河子灌区和玛纳斯灌区为例

通过对玛纳斯灌区和石河子灌区土壤采样分析,获得了采样点3层土壤的总盐现状数据。利用地理信息系统软件,绘制灌区不同土壤层次的盐分分布图,定量评价了灌区内土壤盐渍化程度的分布状况。研究表明,石河子灌区和玛纳斯灌区土壤盐分表层大于下层,说明研究区土壤还未脱离积盐趋势,而且玛纳斯灌区各层土壤总盐含量的平均值明显大于石河子灌区;盐分分布图显示两个灌区土壤总盐含量沿着玛纳斯河呈现出规律性分布,流域下游灌区土壤的总盐含量相对较高。两个灌区轻度盐渍化土地所占比例较大,石河子灌区为753.3 km2(73.2%),玛纳斯灌区为1 249.5 km2(91.2%),表明研究区还普遍存在盐渍化的威胁。     

塔里木河中游胡杨(Populus euphraticu)“肥岛”的养分特征研究

利用传统统计学和地统计学方法,对塔里木河中游胡杨"肥岛"的养分特征进行了研究.结果表明:胡杨周围的土壤养分向冠幅内聚集,具有较强的富积强度,形成了明显的"肥岛"特征.大胡杨冠幅下4种养分(有机质、碱解氮、有效磷、速效钾)分别比冠幅外高64.94%,72.87%,61.70%和185.20%;中胡杨为5.36%,5.39%,47.02%和93.43%;小胡杨为27.96%,10.20%,67.48%和218.59%;但不同发育阶段土壤养分的富积率具有一定的差异,有机质表现为极显著,碱解氮和速效钾表现为显著,而有效磷没有显著差异.单株胡杨土壤养分变异系数属中等强度,半方差函数模型除碱解氮为高斯模型外,其他为球状模型, 块金值/基台值[C0/(C C0)]的比值均在25%附近,表明空间相关性强烈,整体看来土壤养分的变异性主要由结构性因素引起的.胡杨养分的"肥岛"作用范围(7.5～11.1 m)大于冠幅半径(5 m);通过克里格插值图分析,胡杨立地土壤养分表现出不同程度的"肥岛"效应.