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）。     

基于GIS技术的耕地地力评价研究——以新疆轮台县为例

[目的]采用综合指数法对轮台县耕地地力进行评价.[方法]在GIS支持下,应用第二次土壤普查成果,收集轮台县的行政区划图、土地利用现状图、土壤图以及测土配方施肥数据,同时,选取与剖面性质、土壤理化性质、立地条件3个方面相关的12个影响因子建立耕地地力评价体系及模型,在GIS的支持下对轮台县耕地地力进行综合评价.[结果]轮台县40 486.67 hm2耕地中,根据地力水平分为五个等级,一至五级地分别占耕地的18.23;、44.77;、13.76;、13.52;、9.71;.[结论]轮台县耕地地力大部分属于中等水平,研究结果能准确的反映轮台县耕地质量的空间分布情况,为研究区耕地质量提升、种植结构调整、精准农业的实施提供科学的参考依据,有助于耕地资源的科学管理.     

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。     

新疆伊犁地区典型草地土壤无机碳分布特征

干旱区草地土壤无机碳(SIC)分布特征对研究干旱区草地生态系统碳循环具有重要作用。基于新疆伊犁地区6种典型草地土壤剖面无机碳含量的实测数据,分析了不同类型草地的SIC分布特征及其影响因素。结果表明,0~100cm土壤深度内,SIC含量随着海拔的升高而降低(P<0.05),表现为高寒草甸<温性山地草甸<温性草甸草原<温性草原<温性荒漠草原<温性荒漠;从土壤剖面垂直变化来看,除高寒草甸随着土层深度的加深无明显变化外,其他各类型草地SIC含量均随着土层深度的加深而增大。土壤无机碳密度(SICD)随着海拔的升高而降低,随土层深度的加深呈增加趋势;各类型草地土壤无机碳主要分布在底层(50~100cm),所占比例达67.1%~86.5%;100cm内,SICD为0.30~19.30kg/m2,平均SICD为12.21kg/m2。SIC含量与土壤容重随着土层深度的加深相关性逐渐增大,在20~100cm达到极显著正相关;而与土壤pH值间表现出极显著正相关,与土壤电导率(EC)仅在土层20~30cm达到极显著正相关。     

典型草地地上生物量遥感反演模型的建立

利用新疆阿勒泰地区富蕴县2011年9月野外典型草地地上生物量采样数据和同期接收的环境减灾卫星(HJ1A-CCD1)的遥感图像数据,分析了归一化植被指数(NDV)I、比值植被指数(RV)I与实测草地地上生物量的一元线性和非线性回归模型,并对不同回归模型进行分析比较。研究表明:植被指数NDVI与实测草地地上生物量之间存在较好的相关性;所建遥感植被指数与草地地上生物量的回归模型中,指数回归模型(y=3.716e26.758x,R2=0.815)最适合于监测草地地上生物量的遥感反演模型,并分析了该区域地上生物量的空间差异性。     

土地开发对农田土壤养分和盐分变异特征的影响

利用地统计学方法研究了新疆库尔勒市包头湖农场土地开发后土壤空间变异特征。结果表明:土地开发后种植区的土壤有机质和盐分降低,有效磷含量增加,碱解氮含量变化不大;尤其是土地开发后撂荒地土壤有机质含量下降明显。土壤盐分与有机质、碱解氮及速效钾的含量均呈显著正相关,与有效磷呈显著负相关。因此,土地开发后需增施有机肥,补充钾肥,并尽可能不撂荒。     

环塔里木盆地枣树氮磷钾合理配施技术研究

以新疆环塔里木盆地阿克苏红旗坡农场5年生红枣树为研究对象,在全年施肥量（纯N 675 kg·hm^-2、P₂O₅ 540 kg·hm^-2、K₂O 135 kg·hm^-2）一定条件下,通过田间施肥试验,研究氮磷钾不同配施比例对红枣树生理特性及果实品质的影响。结果表明：萌芽前期施纯N、P₂O₅、K₂O肥270、180、67.5 kg·hm^-2,开花期施纯N、P₂O₅肥202.5、180 kg·hm^-2,果实膨大期施纯N、P₂O₅、K₂O肥202.5、180、67.5 kg·hm^-2的综合效果佳,有利于枣树茁壮生长和果实品质的提高。与常规施肥相比,红枣树开花期、幼果期、果实膨大期和成熟期的叶绿素SPAD值增幅分别为6%、4%、5%和11%;各测量时段09∶00、11∶00、13∶00、15∶00、17∶00、19∶00的净光合速率分别提高11%、14%、16%、82%、15%、44%;气孔导度分别提高34%、25%、30%、132%、129%、96%;胞间CO₂浓度分别降低13%、22%、14%、18%、24%、15%;蒸腾速率分别降低50%、45%、28%、24%、33%、52%;果实维生素C、还原糖、蛋白质含量最高,分别为6.41 mg/100g、19.33%和2.53%,差异显著。     

不同开垦年限土壤养分和盐分时空分布特征研究

为了研究干旱区绿洲农业不同开垦年限耕地土壤养分的时间和空间变化规律,选取玛纳斯流域内5个开垦年限(荒地、2 a、4 a、6 a、8 a)的土地,结合地统计学、3S技术,利用空间置换时间的方法对研究区土壤养分和盐分的时空分布特征进行分析研究。结果表明:研究区耕地随着开垦年限的增加,各层土壤的总盐、有效钾含量呈现明显下降的趋势。总盐含量由开垦前11.9~25.2 g·kg~(-1)下降至开垦8 a后的1.7~3.0 g·kg~(-1),尤其是表层土壤总盐的含量在开垦种植6~8 a后基本维持在非盐化-轻盐化水平;而土壤有效钾含量在各个层次均呈现出不断的消耗趋势,由开垦前225~499 mg·kg~(-1)下降至开垦8 a后的138~225 mg·kg~(-1);随着开垦年限的增加,研究区土壤有机质、碱解氮和有效磷含量呈现出先下降再升高的趋势,基本上在开垦4 a左右的时候会出现一个较低值,然后随着开垦种植年限的增加而逐渐上升,如有效磷含量由开垦前3.7~8.1 mg·kg~(-1)下降至开垦4 a后的1.9~5.7 mg·kg~(-1),随后上升至开垦8 a后的3.37~13.5 mg·kg~(-1)。研究表明,研究区农业用地开垦时间的长短对土壤养分、盐分含量的影响表现出一定的规律。     

绿洲农田盐碱斑土壤盐分特征分析

为研究绿洲农田盐碱斑的盐分特征,以新疆玛纳斯县农田盐碱斑为研究对象,通过对43个盐碱斑的野外调查采样和室内分析,探讨了农田盐碱斑内外土壤剖面盐分特征及斑块效应。结果表明:1)盐碱斑的形成与盐分相关的占所调查总样点数的51.2%,按照斑心土壤表层盐分含量将盐碱斑划分为轻度、中度、重度以及盐土4种盐渍化类型;2)盐碱斑从斑心向外盐分含量差异显著(P0.01),即斑心(15.46g/kg)边缘(10.12g/kg)外部(6.53g/kg);3)在土壤剖面上,重度盐渍化和盐土类型的盐碱斑盐分表聚特征最明显(0~10cm),而中度盐渍化盐碱斑土壤盐分积累区下降至10~20cm,轻度盐渍化盐碱斑盐分在剖面上分布相对均一;4)盐碱斑的斑块效应从斑内向斑外总体上趋于减弱特征,而同一采样部位的盐碱斑的斑块效应差异不显著。     

新疆阿勒泰地区耕地质量评价及障碍因素诊断

【目的】评价阿勒泰地区耕地质量等级,引入障碍度模型诊断低等地障碍因素,为耕地的改良和建设提供数据支持。【方法】运用特尔斐法、层次分析法和模糊综合评价法,从立地条件、理化性质和耕地管理3个方面选取13个指标,利用地理信息系统技术和障碍度模型定量化对阿勒泰地区耕地质量和障碍因素进行分析和诊断。【结果】(1)阿勒泰地区耕地质量平均等级为5.24等,优等地(一至三等)、中等地(四至六等)、低等地(七至十等)分别占耕地总面积的12.30%、62.84%和24.86%,以中等地为主,阿勒泰地区耕地质量现状良好。(2)对阿勒泰地区低等地进行障碍因素诊断,发现评价指标中有机质、有效磷、灌溉能力和有效土层厚度的障碍度占比较高,分别为16.30%、13.41%、12.27%和8.32%,以轻、中度障碍为主,主要分布在布尔津县、福海县和青河县,富蕴县的耕地障碍因素不明显。【结论】阿勒泰地区耕地质量受海拔和环境等因素的影响有从东北向西南方向递减的趋势,理清了低等地中障碍因素的种类、数量和空间分布。