红景天属植物生长及生理生化特征对遮阴的响应

为研究不同光照条件下植物生长及生理生化响应特征对栽培管理的重要性,以红景天属植物为研究对象,设置不同光照度的遮阴处理,研究红景天生长及生理生化指标的响应特征。结果表明,与全光照相比,不同遮阴处理下大花红景天株高显著增加;遮阴率为89%时,叶质量比显著减小;叶面积比和叶面积根干质量比先增加后减小;丙二醛含量显著下降;超氧化物歧化酶活性显著增加,可溶性糖含量显著下降,其他指标变化不显著。遮阴处理下,狭叶红景天株高、丙二醛含量显著增加,脯氨酸含量和可溶性糖含量指标变化不显著。与全光照相比,85%遮阴处理下长鞭红景天比叶面积、叶面积比和叶面积根干质量比显著增加,茎干质量、叶干质量和总生物量显著减小,其他指标变化不显著。红景天属植物在不同光照度下通过调整生物量分配格局,改变叶形态,调节丙二醛含量、抗氧化酶活性和渗透调节物质保证自身正常的生长发育。大花红景天在全光照和过度遮阴条件下生长受到影响,65%的遮阴率较适宜其生长,因此栽培大花红景天时光照度应控制在41 952 lx左右。遮阴处理对狭叶红景天和长鞭红景天的生长造成一定程度的影响,应在全光照下进行栽培。     

不同栽培条件对红景天叶绿素含量的影响

[目的]探讨不同栽培条件对红景天叶绿素含量的影响,为提高其产量提供理论依据。[方法]以红景天属植物为研究对象,设置5个水分处理,3个氮、磷、钾肥处理,以及不同的遮阴处理,研究不同处理红景天叶绿素含量的变化。[结果]不同水分处理狭叶红景天叶绿素含量均高于对照,且在重度干旱条件下达到最大值。氮肥处理狭叶红景天叶绿素含量增加,磷肥处理叶绿素含量减少,随着钾肥施肥量的增加,叶绿素含量呈先减少后增加的趋势。不同遮阴处理条件下,不同种的红景天叶绿素含量变化不同,与全光照相比,大花红景天和狭叶红景天叶绿素含量减少,长鞭红景天叶绿素含量显著增加。[结论]在不同环境中,红景天会通过调节叶绿素含量来保证光合作用的正常进行,在红景天栽培过程中,适当的水分胁迫、施肥及遮阴有利于红景天叶绿素的合成。     

基于GIS和USLE的密云县土壤侵蚀评价及空间特征研究

将地理信息系统与通用土壤流失方程（USLE）相结合进行密云县土壤侵蚀量的预测。在全面调查，收集研究区气候、地形、土壤等基础资料的基础上，通过Landsat—TM影像提取土地利用信息、植被覆盖度信息，并建立土壤侵蚀空间数据库。运用通用土壤侵蚀模型USLE定量计算出土壤侵蚀量，并对研究区土壤侵蚀强度进行了分级，旨在探求密云县土壤侵蚀空间分布的特点及成因，为该区域水土保持和北京市的安全供水提供科学依据。研究表明，地貌类型和土壤类型是密云县土壤侵蚀中影响较大的因子。     

北京市降雨侵蚀力计算方法与特征研究

利用北京市20个测站1981~2004年的降雨资料,对比分析了几种降雨侵蚀力简易计算方法的适用性,计算了北京市不同地区的降雨侵蚀力R值,并在G IS软件支持下对所得结果进行了系统的分析、研究。结果表明:①逐月雨量的指数函数形式可作为估算北京市多年平均降雨侵蚀力的简易计算方法;②北京市降雨侵蚀力R值的年内动态变化显著,年R值在近几年降低趋势明显;③在空间分布上,北部山区八道河—椴树岭一带、西部房山山前地带R值最高,并沿两处连线向西、东南方向呈递减的趋势。     

基于RS的北京山前平原区土地沙化研究

土地沙化是北京市最主要的生态环境问题之一,是制约其城市发展的重要因素,研究北京土地沙化的动态变化趋势及成因对保障北京市的生态安全和改善其环境质量有重要意义。利用2007年4月SPOT5卫星的多光谱和全色影像,结合植被覆盖度,土壤类型和土地利用类型这3种辅助数据,进行沙化信息提取。根据所提取的信息,分析北京山前平原区土地沙化现状和动态变化特征,并结合气象、水文等多元信息资料的统计分析数据对其沙化成因进行探讨。研究结果表明:在各种自然和人为因素的影响下,研究区的沙化土地主要分布在永定河、潮白河、温榆河3条河流沿岸,康庄、南口地区以及怀柔、密云大沙河地区;沙地类型主要是固定沙地,以轻度和中度沙化为主;2007年与1999年、2004年北京沙化土地数据相比,沙化土地总面积呈减少趋势,表明北京市防沙治沙工作卓有成效,前景乐观,但局部依然存在边治理边破坏的现象,防沙治沙工作依然任重而道远。     

基于中分辨率遥感影像的湿地土壤水分提取方法

利用中分辨率的TM遥感影像反演湿地土壤水分,探寻湿地土壤水分和非湿地土壤水分提取的不同之处,对湿地监测具有重要意义。建立地表温度(Ts)与归一化植被指数(NDVI)之间的二维特征空间,用IDL编程在特征空间内提取对应的特征点,拟合温度植被干旱指数(TVDI)法需要的干湿边方程,能快速反演出野鸭湖湿地的土壤水分情况。反演结果与实测值的相关系数为0.860,呈极显著相关,均方根误差为0.104 2,平均绝对误差为0.084 5。结果证明利用温度植被干旱指数(TVDI)法进行野鸭湖湿地这样的小尺度范围的反演土壤水分含量,方法可行,且中分辨率影像的土壤水分反演精度高于低分辨率影像的反演精度。     

不同端元模型下湿地植被覆盖度的提取方法——以北京市野鸭湖湿地自然保护区为例

植被覆盖度作为反映湿地植物生长状况的重要生态学参数,在评估和检测湿地生态环境方面起着关键的作用.以华北内陆典型的淡水湿地——北京市野鸭湖湿地自然保护区为研究对象,中等分辨率的Landsat TM影像为数据源,基于线性光谱混合模型(LSMM)对研究区的植被覆盖度进行了估算.针对湿地植被类型丰富、土地利用类型多样化的特点,利用归一化植被指数(NDVI)在反映植物生长状况、覆盖程度以及区分地表覆盖类型方面的优势,通过对原始Landsat TM影像增加NDVI数据维对影像进行维度扩展,克服了传统研究中通常从Landsat TM影像上提取3-4种端元的局限,经最小噪声分离变换(MNF变换)、纯像元指数(PPI)计算以及人机交互端元选取等一系列运算,构建以陆生植物、水生植物、高反射率地物、低反射率地物、裸露土壤为组分的五端元模型来反映研究区的地物组成;同时,以原始Landsat TM影像为基础,构建植物、高反射率地物、低反射率地物、裸露土壤为组分的四端元模型.针对两种端元模型,采用全约束下的LSMM算法进行混合像元分解以获取研究区的植被覆盖度,其次辅以研究区的纯水体信息对其进行优化.精度检验采用相同时期的高分辨率WorldView-2多光谱影像来进行.研究表明:虽然四端元模型与五端元模型对植被覆盖度的估算结果在空间上具有基本一致的分布趋势,但是前者的估算结果在数值上要普遍低于后者,在研究区的水体及其附近,四端元模型难以体现水生植物的植被覆盖信息;另外,五端元模型的估算结果与检验数据的相关系数R达到0.9023,均方根误差(RMSE)为0.0939,明显优于四端元模型的R=0.8671和RMSE=0.1711.这反映了通过对影像进行维度扩展的方法来改进端元提取的数量是可行的,而由此构建的五端元模型可以更充分的反映研究区地物之间的光谱差异,从而获得更好的估算精度.     

官厅水库库区水生植物演变格局时空变化特征分析

利用中等分辨率长时间序列的TM遥感影像(1995—2007年),采用面向对象的分类方法,以多尺度分割技术为核心,提取了官厅水库水生植物空间分布信息,在斑块类型和景观级别尺度上,共筛选了8个高度浓缩景观格局信息的定量指标,结合水生植物空间分布的质心变化,分析了水生植物演变格局的时空变化特征。研究表明:(1)1995—2007年,受水域面积的扩张和萎缩的影响,库区水生植物面积及其平均斑块面积呈明显地增加和减少趋势:沉水植物波动幅度比较明显,呈先小幅扩张后急剧萎缩的趋势,2000年之前,随水域的扩张,其面积增加了30.2 km2,相对动态度达116.87%;之后,随着水域面积的持续萎缩,沉水植物面积以每年4.2%呈大幅递减趋势,减少了43.02 km2;挺水植物所占比例较小,其面积呈小幅扩张趋势,增加了4.58 km2。(2)沉水植物和挺水植物随水域面积的波动呈现不同的景观格局演变特征。库区沉水植物的景观优势度高,最高达56.09%,占库区水生植物景观类型的主体;挺水植物的平均斑块面积、聚集度指数均低于同年沉水植物,具有离散度高、破碎度高、连通性低的特点。挺水植物的斑块形状相对复杂,其分维度指数平均比同年沉水植物高0.29。(3)水生植物的质心12 a来发生了不同程度的偏移变化,挺水植物质心整体向库区东北方向移动了1.88 km,偏移方向为东偏北12.78°;沉水植物质心整体向库区西南方向移动了4.66 km,偏移方向为南偏西43.04°。     

不同类型种茎对鱼腥草生长及产量的影响

【目的】为解决实际生产中因混用鱼腥草种茎而造成的收获产量不理想的问题,【方法】以绵阳江油“大红”鱼腥草种茎为材料,通过不同播种前预处理以及不同年生种茎对鱼腥草生长及产量影响试验,探求不同类型的茎径分级、切段长度、年生数对于鱼腥草出苗数、株高、叶片数量、叶面积、小区产量、产出类型的影响。【结果】结果表明,5cm切段处理的鱼腥草出苗数最高,但后期生长乏力；15cm切段处理的鱼腥草在成熟期之前在株高、叶片数量和叶面积上都具有显著优势；中种茎,10cm切段处理的鱼腥草的地下茎产量相对其他处理条件具有显著优势；分段为10cm的不同茎径种茎,以粗种茎产出的粗种茎分布比例和比重最高；1年生种茎在出苗数与地下茎产量方面最具优势。【结论】从收获鱼腥草地上部分的角度来说,15cm切段长度为获得高产的最佳预处理条件；从收获鱼腥草地下茎的角度来说,粗种茎、10cm切段长度为获得高产的最佳预处理条件；从收获鱼腥草优良种质资源角度来说,采用粗种茎可以达到最佳效果；相对多年生种茎,采用鱼腥草当年生种茎做种最为适宜。     

数字流域水资源环境监测评价指标体系及指标库研究

基于3S技术的数字流域水资源环境监测评价可以获取传统监测手段所无法取得的更多信息，已成为目前国内外水资源环境监测评价的重要技术手段。提出了基于3S技术与传统监测手段综合集成的数字流域水资源环境监测评价信息处理基本模式，对数字流域水资源环境监测评价指标体系建立的理论基础、基本原则进行了探讨，以西北干旱区内陆河流域石羊河为例，建立了石羊河流域水资源环境监测评价指标体系。提出指标库管理的思想，并用VC＋＋6．0为开发工具，初步实现了石羊河流域水资源环境监测评价指标库系统。