宁夏梨树霜冻指标试验研究

霜冻是制约着梨树生产的主要农业气象灾害之一,探究梨树霜冻指标可为梨树霜冻预报、监测预警及梨树霜冻灾害风险评估和灾害防御提供参考。笔者采用人工霜箱开展模拟霜冻试验对梨树开花期及幼果期遭受霜冻的临界温度及临界持续时间进行研究,结果表明：-4℃是梨花器官遭受霜冻的致死温度,‘玛瑙’梨花期遇-3℃低温持续2 h遭受轻度霜冻,持续2.5 h遭受中度霜冻;重度受冻的临界温度及持续时间为-3℃持续3 h及以上、-3.5℃持续时间大于等于0.5 h或-4℃及以下。‘甘泉’和‘新高’的耐冻性差于‘玛瑙’。对于幼果,3个品种的耐冻性差异不大,-2℃持续2~3 h或-2.5℃持续1 h幼果出现轻度受冻;-2.5℃持续2~3 h,-3℃持续1 h为中度受冻,-2.5~-2℃持续4 h、-3℃持续1 h以上为重度受冻。未达到致死温度时,随着持续时间延长,受冻程度增加,幼果直径越小,受冻越严重。

     

桃儿七不同外植体愈伤组织诱导研究

旨在建立一种桃儿七愈伤组织诱导培养体系,筛选出最佳诱导培养基和最适外植体。以MS为基本培养基,采用正交试验法研究6-BA、2,4-D和TDZ 3个因素及其组合对桃儿七成熟叶片、叶柄和茎段愈伤组织诱导率的影响。研究结果表明：3种外植体均可诱导出愈伤组织,叶片愈伤组织诱导率最高,达44.3%,其次是叶柄,达24.7%,茎的愈伤组织诱导率为18.1%,最佳愈伤组织诱导培养基为MS+ 6-BA 1.0 mg/L+TDZ 0.1 mg/L+2,4-D 1.5mg/L,细胞分裂素6-BA和TDZ联合使用有利于提高愈伤组织诱导率并改善愈伤组织质地。与茎段和叶片所得愈伤组织相比,以叶柄为外植体获得的愈伤组织质地较疏松,呈明显的黄绿色颗粒状,更适合进一步细胞培养和诱导分化。本研究建立了一种高效的桃儿七愈伤组织诱导培养体系,为桃儿七体细胞胚的培养提供了材料。     

基于新遥感数据源的县域冬小麦种植面积提取

Landsat-8卫星的成功发射为农业遥感提供了新的重要数据源。以虞城县为研究区域,探讨基于Landsat-8影像估算县域冬小麦种植面积的可靠性,讨论不同分辨率影像的提取精度。选取冬小麦起身生拔节长期的影像以最大程度的扩大冬小麦与背景地物的波谱差异,根据波谱特征构建提取冬小麦种植面积的决策树模型。结果表明：与统计数据对比,使用30 m空间分辨率影像提取的精度为96.30%,使用15 m空间分辨率影像提的取精度达到99.17%,该方法可为县域冬小麦面积提取提供技术支撑。     

基于概率回归和信息扩散理论的南充晚熟柑橘低温冻害指标体系研究

低温冻害是南充市晚熟柑橘的主要灾害,本研究旨在建立一套低温冻害指标体系,以减少南充市晚熟柑橘因低温冻害而造成的损失。通过分析农业部门提供的冻害实验数据和历史灾情记录,并结合国家气象监测站的小时气温数据,在满足特定气候条件(冬季天空无云或少云,日温差大于等于8℃,最低气温小于等于3℃)的基础上,运用概率回归和信息扩散理论方法对低温冻害指标阈值进行研究。结果发现,两个实验果园中气象温度与实测温度的线性回归关系显著,且通过统计检验。具体为当气象温度为西充1.7℃和嘉陵2.6℃时,相应果园的实测温度将至-2℃,开始出现冻害现象。根据目前精细化天气预测能力,研究构建了一个基于两周滑动时段的复合指标阈值体系,该体系包括低温冻害日最长持续时间、总持续时间和总天数3个指标。通过对4个冻害样本的检验,结果显示冻害指标评级与实际观测到的冻害等级高度一致,证明了该冻害指标体系具有较好的实际应用价值。     

基于HJ-1数据的冬小麦种植面积、长势与收割进度遥感监测

及时、准确地获取冬小麦种植面积、长势、收割进度等信息对冬小麦产量预报和农田精细管理具有重要意义。本研究采用HJ-1A/B CCD1/CCD2影像,结合S-G滤波算法、波段最大化的光谱角目标探测器、阈值分割等方法进行新乡市冬小麦种植面积、小麦长势和收割进度等遥感监测。结果表明：（1）利用HJ卫星NDVI时间序列数据结合波段最大化的光谱角度目标探测器方法,可以进行冬小麦种植面积提取,各县市冬小麦种植面积提取相对误差在10%以内;（2）单景影像NDVI值阈值分割可以反映冬小麦长势在时空差异;（3）冬小麦达到抽穗期的时间不一致,NDVI值在4月15日和21日附近达到最大值;（4）利用成熟期和收割期不同时间的NDVI影像,可监测各县市冬小麦收割进度的时空差异。各县市冬小麦在6月4日前开始收割与6月15日左右完成收割工作。HJ卫星时间序列遥感数据可以进行冬小麦种植面积、长势、收割进度等遥感监测。     

基于物候特征参数的橡胶树种植信息遥感提取研究?

为了更好地监测橡胶树的生长状态,客观准确地获取橡胶树的种植的地理位置信息,采用非对称高斯函数对海南岛内MODIS EVI时间序列数据进行滤波处理,定义作物物候特征参数并计算海南岛每个像元的特征参数值;统计分析基于MODIS EVI数据的海南岛橡胶树样区作物关键物候特征参数值变化规律;根据橡胶树样区特征参数值变化规律建立海南岛橡胶树种植信息提取算法,提取结果采用不同比例的橡胶树混合像元分类法表示。根据提取算法对海南岛2011年橡胶树种植信息进行提取,用验证数据对该提取算法进行精度检验与实用性评价,检验结果显示该算法的平均分类精度达85.97%,可以用来提取橡胶树种植信息。     

小麦抗旱性鉴定方法及评价指标研究Ⅲ综合评价指标的比较研究

为了筛选适宜小麦品种抗旱性鉴定的综合指标,在灌水和旱棚鉴定条件下,以137个品种为试材,研究了小麦品种抗旱性的基因型间差异,对抗旱系数、干旱敏感指数、抗旱指数和抗旱指数DI等抗旱鉴定产量指标进行了比较分析。结果表明,品种间抗旱性存在较大遗传差异。小麦品种抗旱机制和抗旱表现的复杂性要求选择全生育期综合抗旱性评价指标。小麦品种抗旱鉴定与小麦抗旱种质筛选不同。抗旱系数反映材料的稳产性,对于小麦种质抗旱性筛选更直观。抗旱指数DI以对照品种的表现为参照,兼顾品种的相对产量(抗旱系数)和绝对产量,便于与品种区试和品种产量比较试验结合,可操作性强,是目前最适用于小麦抗旱育种和区域试验的综合性抗旱鉴定指标。     

小麦抗旱性鉴定方法及评价指标研究Ⅳ萌发期抗旱指标的比较研究

为探讨小麦萌发期的抗旱性鉴定指标,采用PEG-6000高渗溶液胁迫剂在小麦种子萌发期进行渗透胁迫试验,并运用灰色关联分析对品种的抗旱性做出评判,依据抗旱性对有关指标进行相关分析。结果表明,种子萌发期抗旱性鉴定方法结果科学、客观,具有较强的操作性和重复性;相对发芽率、贮藏物质转运率、胚芽鞘长可作为鉴定小麦萌发期抗旱性的可靠指标,初生根数可作为参考指标,芽长、主胚根长不宜作为鉴定指标。     

基于遥感和GIS的柴达木盆地太阳能估算方法研究

为了科学了解太阳能资源,验证地面实测气象资料与卫星资料的相关性,通过利用遥感和GIS技术,对青海高原太阳能资源丰富区——柴达木盆地的太阳能资源进行反演,以回归统计法求取地面总辐射,用红外资料、可见光和红外数字卫星等资料,估算地面总辐射并与地面实测气象资料进行对比分析,并进行模型检验。结果表明：遥感资料反演和实测值变化很吻合,相关系数超过90%。利用静止气象卫星FY2C资料反演计算地表太阳总辐射,能填补气候学方法的不足,能提高定量研究辐射的空间精度。     

小麦抗旱性鉴定方法及评价指标研究Ⅴ苗期抗旱指标的比较研究

为了探讨小麦苗期抗旱性鉴定指标,选取了不同基因型的小麦品种26个,运用反复干旱法对其在苗期进行抗旱性鉴定,结果表明:苗期反复干旱法鉴定结果客观、科学,测定方法简便.幼苗存活率与品种的抗旱性趋势一致,抗旱性强的品种存活率高,其可作为苗期抗旱性鉴定指标.     

基于高分一号16m影像的美国大豆种植面积抽样调查

为了试验中国自主发射的高分一号卫星16 m影像在抽样调查美国大豆面积的有效性问题,解决目前中国农业遥感调查主要依靠国外数据源的问题。在95%置信水平和误差5%的要求下,首先设计了2013年模拟抽样试验(6种抽样比),以抽样框中大豆面积为分层指标,将抽样单元划分为6层,以总体相对误差和变异系数为抽样效率评价指标,试验确定理论最小抽比为1.8%。然后设计了2014年抽样试验,采用和2013年抽样试验相同的方法,不同是遥感样本为高分一号16 m影像(抽样比4.8%),抽样结果与美国农业部统计数据对比的误差为5.1%。结果表明:在美国大豆的生长季节内,高分一号16 m影像具有保证美国大豆面积抽样调查的覆盖能力。该试验可为作物面积空间抽样调查方案设计提供参考。     

基于遥感影像的云南甘蔗种植区优势评估

为运用遥感手段掌握云南省甘蔗种植区域空间分布特征,评估甘蔗种植优势度,以云南甘蔗种植区为研究对象,采用Landsat8-OLI为数据源,结合地面调查结果,通过极大似然法提取甘蔗种植区域空间分布及面积,利用比较优势指数法、使用甘蔗遥感面积评估各区甘蔗种植优势度。2014—2016年遥感影像监测显示,云南省甘蔗种植面积约为24.12万hm ²,主要集中分布在该省西南以及南部地区的主要河流沿线地带,临沧、德宏、保山、普洱、文山等区域的甘蔗面积约占全省的88%。比较优势指数法评估结果显示,临沧、德宏、普洱、保山、西双版纳的甘蔗规模优势指数分别为4.76、5.25、2.07、1.53、3.26,为云南甘蔗种植的优势区域;文山、玉溪、红河、大理等地区规模优势指数均小于1,种植优势不明显。研究结果可为云南甘蔗种植空间布局与优化调整提供参考。     

中原地区耕地质量变化遥感监测研究——以济源市为例

耕地保护事关国家粮食安全,随着中原地区新型城镇化建设步伐进一步加快,各项建设发展对耕地的占用将持续一段时间且短期内难以减缓,人地矛盾将进一步突出,耕地保护压力将进一步加大,加强耕地数量质量变化的监测研究对提高区域耕地管护水平具有重要意义。以济源市为例,通过2009年和2012年2期TM影像与耕地分布图叠加,基于植被指数(NDVI)提取与对比分析,得到研究区耕地多年粮食平均产量、耕地质量空间分布及其时空变化。研究表明,济源市耕地质量总体上较好,全市高产田主要分布在东部城区周边,低产田主要分布在中西部丘陵山区,质量好耕地占53.56%,质量差耕地占13.61%;2009—2012年全市耕地时空变化呈现出分布在空间上西移、局部区域耕地质量出现下降、东部部分优质耕地被占用、新补充耕地以中西部为主且质量相对较低等特征。今后耕地保护工作应统筹考虑新型城镇化和耕地保护的关系,由数量平衡与管理向数量-质量-生态综合平衡与管控转变,以实现区域耕地总量的动态平衡。     

基于高光谱遥感的小麦条锈病胁迫下的产量损失估计

为利用高光谱遥感监测小麦条锈病,并对小麦条锈病胁迫下的产量损失进行估计,通过分析发生条锈病后的小麦冠层光谱及一阶微分的特征,分析病情指数对产量及产量构成因素的影响,分析产量和不同生育时期的光谱反射率及一阶微分光谱的相关关系,从中提取相关性高的植被指数和一阶微分参数建立产量模拟方程。结果表明,在一定范围内,产量损失随着病情指数的增大而增大,光谱反射率与产量在各个生育期都表现出稳定的显著正相关关系,从中提取相关性高的植被指数(NDVI和RVI)和一阶微分参数(SDr),利用植被指数(NDVI和RVI)建立的多时相产量模拟方程,其模拟效果较好;利用一阶微分参数(SDr)建立的不同生育时期产量回归方程,模拟的精度较高。研究结果对利用高光谱遥感监测作物病害胁迫下产量具有实际应用价值。     

Estimation of Leaf Area Index of Beta vulgaris L. Based on Optical Remote Sensing Data

Remote sensing and vegetation indices can be used to characterize the canopy of crops with a non‐destructive method on a large scale. Leaf area formation of sugar beet in early summer is the most important variable for crop growth models. This study aimed at estimating whether differences in leaf area development of sugar beet resulting from different agronomic practices can be determined with remote sensing. The relationship between the normalized difference vegetation index (NDVI) and leaf area index (LAI) during the season and yield of the storage root in autumn was studied in six field trials in 2001 and nine field trials in 2002. The vegetation index NDVI gave a good impression of differences in leaf development of sugar beet in early summer. LAI increased with increasing NDVI up to an NDVI of 0.65. Above that the NDVI did not respond as distinctly to treatments as the LAI. An exponential function was developed to calculate sugar beet LAI from NDVI, so that remote sensing data can be used as input variable for crop growth models. The yield of the storage root in autumn did not show any relationship to LAI or NDVI during the season, regardless of whether it was measured in June or September. Therefore, it seems to be necessary to combine NDVI data with crop growth models to forecast a potential sugar beet yield in autumn. For this purpose the formula presented is a valuable tool.     

遥感技术在烟草长势监测及估产中的应用进展

烟草长势信息是烟草生产管理的重要依据,全面了解遥感技术在烟草长势监测及估产中的应用进展,为利用遥感技术支撑科学化、精细化烟田管理提供科学参考。在对相关文献分析和归纳的基础上,从地面光谱、无人机遥感、卫星遥感3种尺度对目前遥感技术在烟草长势监测与估产方面的应用进行系统总结,并对进一步研究进行展望。(1)基于地面光谱对烟草的监测,主要是利用反射率光谱及其不同的变换形式、光谱指数和光谱位置变量估测其生理生化参量(氮、磷、钾、生物量、叶面积指数、叶绿素等),为诊断烟草生长、健康状况、成熟度提供依据,进一步实现烟草长势监测、估产与品质评定。(2)利用无人机遥感技术能够在小尺度上对作物的面积进行提取、监测长势及估产,但受搭载相机分辨率、地形、自身稳定性等影响,不能监测烟草的细微变化。(3)参考LandSat、SPOT、MODIS、HJ-1等光学遥感数据以及SAR数据,利用遥感影像融合、分类等技术能够实现对大面积烟田病害、长势进行监测和产量估计。结合多源、多平台遥感数据,对烟草的参数进行定量研究,并利用同化技术对大尺度上烟草生长过程进行动态监测,来探索烟草的最佳采收期是未来研究的重点。     

氮素和小麦条锈病胁迫下小麦高光谱遥感估产模型研究

为了构建不同施氮水平和条锈病发病条件下的小麦估产模型,设置了不同氮素水平及人工接种小麦条锈病,通过采用将多个关键生育期的光谱植被指数、一阶微分参数与小麦条锈病病情指数、叶片含氮量、产量构成因子、产量进行相关分析,植被指数、一阶微分参数与产量进行回归分析的方法,研究与产量相关性高的植被指数、微分参数,结果表明分别利用绿光红光比值植被指数(GR)和绿光波段一阶微分值总和(SDg)、蓝光波段一阶微分值总和(SDb)在灌浆期构建的估产模型预测效果较好,2010年预测准确率分别可以达到99.87%、99.98%,2011年预测准确率分别可以达到97.9%和95%。通过试验研究发现高光谱遥感技术在氮素和小麦条锈病双重胁迫下也可以较好的预测产量,这对研究多重胁迫、多种栽培措施下的小麦估产模型有重要意义。