基于时间序列影像的中观尺度农作物长势监测采样方法

地面采样调查是遥感应用中一个重要的手段。采样点的空间位置和数量决定了监测点的代表性,并受到监测成本限制。高效和经济地设计采样方案是推进地面采样数据更好地服务于遥感应用的重要问题。该文以遥感在农业方面的应用为切入点,在对现有农作物监测现状研究的基础上,通过对时间序列的遥感影像进行农作物长势分布的分析,运用概率比例规模抽样(PPS)的思想提取采样点。通过对2007的农作物长势分布区进行农情参数监测点采样,并与2009年的农作物长势分布对比,发现采样点达到较好的一致性。基本满足中观尺度农作物长势监测中采样点具有代表性、典型性和稳定性的要求。     

高寒草甸蒸散量及作物系数的研究

利用FAO Penman-Monteith计算法(FAO P-M法)、Penman修正公式法(P法)、Irmark-Allen拟合公式法(I-A法)分别计算了海北高寒草甸参考作物蒸散量,并以FAO P-M法计算结果为标准,与其它两种方法的结果进行比较。结果表明,海北高寒草甸地区年参考作物蒸散量为812.0mm,其中植物生长季的5-9月为500.9mm。FAO P-M法计算参考作物蒸散量较为合理,造成其他两种方法计算结果偏差的原因主要是辐射项的选取及土壤热通量的影响。利用实测土壤含水量资料和水量平衡方法计算的植物生长期的5-9月植被实际蒸散量为425.5mm,与FAO P-M法得到的参考作物蒸散量相比计算作物系数,得到植物生长初期、中期和末期的作物系数分别为0.51、0.96和0.87。     

祁连山坡地垂直带三种牧草的生长试验

通过盆栽试验,观测分析了祁连山东段南麓坡地3200m-3800m垂直带3种牧草的生长情况。结果表明：中华羊茅（Festuca sinen-sisKeng）仅在3400m处发芽、生长,其他高度上未发芽;垂穗披碱草（Elymus nutansG riseb）和冷地早熟禾（Poa crym ophilaKeng）在不同海拔高度均可发芽、生长。垂穗披碱草和冷地早熟禾地上、地下生物量沿海拔高度的升高而降低,且前者生物量大于后者;两者的植株高度和根系长度随海拔不同而不同,都在3400m处最大,前者大于后者。因此,垂穗披碱草和冷地早熟禾可以作为高寒草原地区推广种植的首选牧草,而中华羊茅生长所需环境相对苛刻,不易在同类环境下生长。     

高寒矮嵩草草甸植物生长季土壤水分动态变化规律

利用2001年和2003年土壤水分观测资料分析了中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站(海北站)矮嵩草草甸土壤水分的日变化、植物生长季期土壤水分的季节变化及垂直变化规律。结果表明:高寒矮嵩草草甸土壤水分的日变化在各季节表现出早晚高,中午低的U型分布变化;在植物生长季土壤水分的季节变化与植物生长、土壤消融与冻结、气候条件等有很大的联系,少降水年与多降水年变化基本一致;土壤水分随土层深度增厚而降低;根据植物根系对土壤水分利用情况将土层分为根系利用层和根系微利用层。     

线-筒式介质阻挡放电等离子体失活水华鱼腥藻和同步降解鱼腥藻毒素的效果

为研究线-筒式介质阻挡放电等离子体失活水华鱼腥藻（Anabaena flosaguas）及同步降解鱼腥藻毒素（anatoxin-a）的效果和相关机制,选取水华鱼腥藻及鱼腥藻毒素为研究对象,以处理后藻悬液中的藻细胞浓度、藻毒素浓度及活性基团浓度为考察指标,进行不同等离子体输入功率及空气流量下的单因子实验。结果表明,等离子体输入功率为50 W,空气流量为100 L·h^-1时,10 min处理即可失活藻悬液中超过5 log10·mL^-1浓度的水华鱼腥藻,与此同时藻悬液中鱼腥藻毒素的浓度同步降低了99 %以上。介质阻挡放电等离子体对水华鱼腥藻的失活及对鱼腥藻毒素的降解效果在一定范围内随着输入功率和空气流量的增加而大幅提高。此外,等离子体处理后藻悬液中活性基团（H₂O₂和O₃）的浓度显著提升,可能在藻细胞失活和藻毒素同步降解的过程中起重要作用。     

祁连山海北地区两种高寒草甸植被类型的土壤热通量比较

对祁连山海北地区矮嵩草(Kobresia humilis)草甸和金露梅(Potentilla fruticosa)灌丛草甸两种植被类型土壤热通量观测和比较分析发现:晴天两种植被类型区土壤热通量日变化均表现为单峰型,夜间低午后高;阴雨天土壤热通量变化复杂,随降水或云层厚薄波动剧烈。金露梅灌丛草甸土壤热通量的日变化较矮嵩草草甸更为平稳。两种草甸土壤热通量的月际变化同样表现为单峰型,12月最低(矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸分别为-40.27MJ/m2和-16.85MJ/m2)、6月最高(矮嵩草草甸和金露梅灌丛草甸分别为20.47MJ/m2和18.98MJ/m2)。矮嵩草草甸与金露梅灌丛草甸土壤热通量的年总量差异明显,分别为-24.72MJ/m2和48.10MJ/m2。表现出前者由土壤深层向地表散热,而后者由地表向土壤深层输送热量。两种植被类型区不同时间尺度上的土壤热通量与冠层净辐射均有显著的线性相关关系。由于冠层厚度的影响,金露梅灌丛草甸土壤热通量所占净辐射的比例较小,同步性较差,反馈延时约2.5h,而矮嵩草草甸的土壤热通量与净辐射的相关性更加密切。     

灌溉对高寒草原植被群落的影响试验

[目的]研究水分灌溉对退化高寒草原恢复重建中的作用和影响。[方法]2007年在玛多县鄂陵湖边的高寒草原进行灌溉与非灌溉试验,并进行植物种类及生物量的调查。[结果]灌溉后高寒草原植物种类组成增加,物种丰富度高于非灌溉区;植物地上、地下生物量均比非灌溉区明显提高,灌溉区平均地上和地下生物量分别为83.5和2 112.2 g/m2,比非灌溉区地上和地下生物量增加13.4和594.7g/m2。[结论]灌溉有利于植物生长和群落的重建。     

海北高寒湿地地气长、短波辐射的季节变化特征

利用2004年微气象观测资料,分析了海北高寒湿地长、短波辐射以及地表反射率(A)和光合有效辐射(PAR)占太阳总辐射(DR)比例(η)的变化特征。结果表明,海北高寒湿地长、短波辐射均具有明显的季节变化。DR在12月最低,4月最高。PAR在12月最低,7月最高。受下垫面性质影响,反射辐射(UR)和A在1~2月明显大于其他季节,7~10月小,A在植物生长季节的5~9月平均值为0.172,年平均值为0.299。地面长波辐射(DLR)、大气逆辐射(ULR)和净辐射(Rn)的最低值均出现在1月,最大值出现时期则不同,DLR与Rn均出现在6月,而ULR出现在8月。地面有效辐射(ELR)无明显的季节变化。η的季节变化比较弱,7月最高值为0.434,1月最低值为0.316,年平均值为0.40。