基于GIS的苜蓿斑蚜区域化预测预报技术初步研究

以宁夏南部山区苜蓿种植区为重点研究区域,运用地理信息系统(GIS)技术,结合所建立的苜蓿斑蚜预测预报模型:y=2 298.017－21.754x₁－47.096x₃＋1.473x₄ (y:苜蓿斑蚜发生量,x₁:6月降水量,x₃:6月上旬瓢虫密度,x₄:6月上旬苜蓿斑蚜基数),在ArcGIS 9.2软件上对宁夏南部山区苜蓿斑蚜进行了发生分布和预测分布模拟。结果表明,所建立的基于“GIS”的苜蓿斑蚜区域化预测预报技术,应用范围广,预测结果直观、精准地反映了宁夏南部山区30万hm²苜蓿斑蚜发生范围、重发区域及不同发生程度的面积和比例,经抽样调查,预警准确率平均达到96.6％。     

苜蓿草地害虫-天敌典型相关及生态位分析

苜蓿是我国西北地区最重要的人工牧草,近年来害虫爆发严重,为此在宁夏南部山区选择了2个典型的苜蓿种植区域,采用五点取样法进行系统监测,调查苜蓿害虫及其天敌种群数量,对天敌与害虫的协同关系和生态位进行分析,初步得出:随种植年限的增加,田间昆虫群落趋于动态平衡,天敌对害虫的跟随期缩短,大约在1周左右;2个监测点害虫亚群落与天敌亚群落的标准化线性组合分别为:V₁=0.532X₁+0.326X₂+0.035X₃;W₁=0.108Y₁+0.482Y₂+0.035Y₃-0.113Y₄和V₁=0.356X₁-0.163X₂+0.008X₃;W₁=0.063Y₁+0.526Y₂+0.103Y₃-0.038Y₄,说明刺吸类害虫种群数量较大,但易受天敌的控制;食叶类害虫、食根类害虫与食花类害虫的天敌资源较为缺乏,此类害虫对苜蓿草地的潜在威胁性较大;天敌在空间广度上和宽度上的生态位明显比害虫广泛,表明天敌在更大的范围内搜索食物;瓢虫类优势天敌多异瓢虫与苜蓿斑蚜生态位接近,表明多异瓢虫是控制苜蓿斑蚜的重要天敌。这些结果为我国西北人工苜蓿害虫综合控制和可持续发展提供了重要的基础数据和理论。     

宁夏盐池县天然草原生产力遥感监测

以盐池县天然草原为研究对象,应用MODIS卫星数据结合地面样方调查,对盐池县天然草原生产力进行动态监测。研究结果表明：2009年盐池县全县草原鲜草总产量为81.84万吨,折合干草产量34.24万吨,按照天然草地合理载畜量的计算方法（中华人民共和国农业行业标准）推算,盐池县适宜载畜能力（理论载畜量）为52.12万个羊单位。     

蒙古蒿挥发油对三种主要枸杞害虫的控制作用

为保障枸杞产品质量安全,采果期不受化学农药干预,本研究通过室内毒力测定和田间药效试验评价了蒙古蒿挥发油的杀虫活性。结果表明,蒙古蒿挥发油对棉蚜的LC₅₀为7.82mg/mL;对枸杞木虱的LD₅₀为2.89μg/头;对西花蓟马的LC₅₀为2.80mg/mL,均低于对照药剂印楝素提取物,其中胡椒酮、PPG2-甲醚和桉油烯醇起主要杀虫作用。利用响应面分析,蒙古蒿挥发油制备成8.5%蒙古蒿挥发油微胶囊剂,该制剂在质量浓度6kg/hm²条件下,药后1d,对枸杞蚜虫、西花蓟马和枸杞木虱的防效分别为75.95%、58.81%和32.14%,高于对照0.3%印楝素乳油,杀虫效果一直持续到21d。本研究将蒙古蒿挥发油微胶囊应用于枸杞园采果期防治主要害虫,持效期长,具有进一步开发成高效植物源农药的潜力。     

宁夏地区26个主栽苜蓿品种的抗蓟马能力评价

运用为害指数法,对宁夏地区主栽的26个苜蓿品种进行了室内蓟马抗性评价试验。田间蓟马种类以牛角花齿蓟马(Odontothrips loti)为主,占混合种群数量的75%,室内试虫群体结构与大田相仿。结果表明:供试26个苜蓿品种中,先行者、甘农9号、WL298HQ、耐盐之星、三得利5个品种的为害指数小于25.00%,对蓟马表现出较强的抗性;而皇后、盐宝、阿迪娜、WL354HQ 4个品种为害指数大于40.00%,对蓟马表现出较弱的抗性。同时从株高、分枝数及干草产量等方面对不同苜蓿品种抗性进行了初步研究。试验表明,蓟马为害后,抗性较强的苜蓿品种其株高绝对增长率、分枝相对增长率及干草产量损失率均高于抗性较弱的苜蓿品种。     

宁夏草原蝗虫适生区和分布区划分

宁夏回族自治区(简称宁夏)草原类型多样,荒漠草原、干草原、草原化荒漠和山地草甸草原等均有分布,草原面积约212.63万hm²。近年来,随着气候和植被的变化,以及草原的过度开发利用,草原有害生物灾害频繁暴发,草原生态环境持续恶化。据宁夏草原工作站统计,2019年宁夏草原虫害发生面积约14.30万hm²,占草原总面积的6%。为能及时对草原害虫进行早期预防,于关键期精准施药,需要对蝗虫适生区进行判断,而适生区区划成果对开展天敌昆虫保育、生态区划方案制定和蝗区改造等工作有重要意义(王杰臣和倪绍祥,2001)。本研究应用ArcGIS软件通过模型构建对宁夏草原蝗虫适生区和分布区进行划分,以期为宁夏草原蝗虫的监测和防治提供参考依据。     

宁夏草原物种丰富度分布格局及其水热解释

草原物种丰富度地理格局及其成因是草地生态学的中心议题之一。宁夏温性草原类型多样,是研究温性草原物种丰富度对水热响应的理想场所。文中利用宁夏草原479个样地丰富度数据和对应的气候、地形数据,分析了宁夏草原物种丰富度分布格局及其影响因素。结果表明:宁夏草原物种丰富度与经度、海拔呈正相关;与纬度呈负相关。并采用多元回归的方法建立了物种丰富度与经度、纬度以及海拔之间回归方程,即:S=2. 044LON-2. 491LAT+0. 004ALT-121. 411(R2=0. 643,P <0. 0001)。冗余分析(RDA)方差分解显示:水分、能量及地形对物种丰富度分布格局共同解释率为44. 83%,单独解释率分别为5. 63%,1. 14%和0.31%,未解释的部分为55. 17%。水分和能量是宁夏物种丰富度分布格局主要影响因素。从未解释的比例来看,研究中未考虑的土壤因素很可能对宁夏草原物种丰富度存在重要影响。     

宁夏草原针茅属植物群落物种多样性和生产力格局及影响因素研究

物种多样性和生产力是草地生态系统的核心指标,是实现草地生态系统服务与功能的根本所在。宁夏温性草原位于干旱与半干旱的过渡区,针茅属植物是其优势种群,对水热变化敏感;因此,在全球气候变化背景下,探讨宁夏草原针茅属植物群落物种多样性与生产力的格局,在宏观尺度揭示其影响因素,不仅在生态学理论研究中具有重大价值,而且对宁夏天然草地生产与管理也具有指导意义。本研究以宁夏温性草原针茅属植物群落为对象,沿着环境梯度设置15个野外观测样地,调查了植物群落特征,测定土壤养分指标,结合各个样地的气候因子、土壤养分和空间数据,探讨了植物群落多样性和生产力空间分布格局及其对生态因子的响应,阐明植物群落物种多样性与生产力的关系。结果显示：1）宁夏针茅属群落生产力与纬度呈显著正相关,与海拔和经度显著负相关;物种多样性与纬度显著负相关,与海拔显著正相关,而与经度关系不显著;2）冗余分析（RDA）结果显示：土壤速效氮（SAN）、年均温度（MAT）、土壤有机碳（SOC）、土壤全氮（TN）、年均辐射（Ssrad）、土壤水分（SWC）、土壤容重（BD）、土壤全磷（TP）、年均降水量（MAP）、生长季月均降水量（GSP）、干旱季月均降水量（PDA）是影响物种多样性和生产力的主要因素;土壤因子对生产力、多样性及整体解释量分别为15.6%、17.8%、19.8%,水热因子对生产力、多样性及整体解释量分别为13.8%、37.9%、25.2%,共同解释量分别为68.7%、39.6%、50.6%。总体而言,水热及土壤因子是宁夏针茅属草原生产力及多样性格局的驱动因素,但对多样性和生产力解释比例不同,具有一定的倾向性;群落多样性与生产力呈正相关趋势,但不显著。本研究结果能为宁夏天然草原的生产与管理提供理论依据。     

基于改进YOLO v5s的轻量化植物识别模型研究

为方便调查宁夏全区荒漠草原植物种类及其分布,需对植物识别方法进行研究。针对YOLO v5s模型参数量大,对复杂背景下的植物不易识别等问题,提出一种复杂背景下植物目标识别轻量化模型YOLO v5s-CBD。改进模型YOLO v5s-CBD在特征提取网络中引入带有Transformer模块的主干网络BoTNet(Bottleneck transformer network),使卷积和自注意力相结合,提高模型的感受野;同时在特征提取网络融入坐标注意力(Coordinate attention, CA),有效捕获通道和位置的关系,提高模型的特征提取能力;引入SIoU函数计算回归损失,解决预测框与真实框不匹配问题;使用深度可分离卷积(Depthwise separable convolution, DSC)减小模型内存占用量。实验结果表明,YOLO v5s-CBD模型在单块Nvidia GTX A5000 GPU单幅图像推理时间仅为8 ms,模型内存占用量为8.9 MB,精确率P为95.1%,召回率R为92.9%,综合评价指标F1值为94.0%,平均精度均值(mAP)为95.7%,在VOC数据集...