生态位适宜度评价模型在退耕还林决策中的应用

退耕还林是山地丘陵区治理生态环境恶化的一项重要措施。该文以济南市域内的现状耕地为研究对象,在耕地适宜性评价中引入生态位理论,根据土地利用的现实生态位与需求生态位的匹配关系,从地形因素、土壤条件、生态因素、水利条件四方面选取了7个评价指标,建立耕地生态位适宜度评价模型,并借助GIS技术将属性数据计算与图形数据有机地结合起来,计算各评价单元的生态位适宜度指数,界定区域内需退耕还林的地块。结果显示,济南市80%以上的现状耕地总体质量较好,不适宜作耕地的面积占耕地总面积的6.88％,根据济南市的实际情况,应对这部分地块逐步实行退耕还林。     

基于生态位适宜度的土地生态经济适宜性评价

针对传统的土地适宜性评价缺乏从自然、社会和经济综合的角度考虑土地利用问题的缺陷,建立了基于生态位适宜度的土地生态经济适宜性评价模型.以武汉市黄陂区为试验区,试验结果表明该模型综合考虑的土地利用的经济和生态需求,克服了传统评价方法仅注重土地自然条件的不足,为土地适宜性评价提供了新途径.     

利用生态位适宜度模型评价土地利用环境脆弱性效应

土地利用对环境脆弱性具有重要影响,土地利用与生境条件匹配越好,土地利用的环境脆弱性效应值会越低。该文通过生态位适宜度模型将土地利用对环境脆弱性的影响定量化。选择典型生态环境脆弱区黄河三角洲垦利县的农用地,通过野外调查选择样地,构建各土地利用方式的生态位适宜度模型,在此基础上,对各土地利用生态单元的生态环境现实条件与现状土地利用方式所要求的最佳生态环境进行比较计算生态位适宜度,获得土地利用环境脆弱性效应分布图。研究结果表明,垦利县土地利用的环境脆弱性效应整体良好,棉田是决定整个垦利县环境脆弱性发展的土地利用方式;土地利用强度与土地利用环境脆弱性效应之间呈现为正相关趋势;灌溉条件和土壤盐分是决定土地利用环境脆弱效应值高低的主导环境因子。该研究结果对指导土地的合理利用与管理,防止土地退化和促进生态环境改善具有一定意义。     

基于生态位模型的基塘利用适宜度评价

基塘是一种特殊的土地利用方式,在珠江三角洲土地利用格局中具有重要地位。该文以佛山市南海区为研究区域,将生态位适宜度模型引入到基塘利用质量评价中,从自然质量、社会经济、空间形态3个维度构建基塘生态位适宜度评价指标体系,采用希伯特空间模型、加权平均模型、限制因子模型及加权求和模型计算出不同维度的基塘生态位适宜度,划分出适宜度等级,分析基塘利用质量及其分布特征。结果表明:南海区基塘用地自然质量条件较好,被城镇扩展、交通发展占用的可能性较大,连片性较强,分维数小,空间形态较为规整,生态位适宜度水平普遍较高,空间分布"南高北低"。高适宜度基塘面积高达9 611.80 hm~2,占基塘总面积的54.63%,集中分布在西南地区的西樵、九江、丹灶,也是传统基塘的发源地,体现人类因地制宜发展生态农业的合理性;较高适宜度基塘3 301.35 hm~2,分布在西南和北部地区;中等适宜度基塘3 274.72 hm~2,狮山镇分布最多;低适宜度基塘1 406.43 hm~2,北部地区分布最多。采取保护性开发、分区分片利用、加强整治力度、改善生态环境等措施是提高基塘生态位适宜度水平的有效途径。     

基于GIS和生态位适宜度模型的耕地多适宜性评价

以江西省鄱阳湖及周边经济区耕地为研究对象,将生态位适宜度方法以及克里格插值法引入到多宜性评价研究中,采用加权平均模型和限制因子模型对各评价单元水稻、油菜、棉花和甘薯4种作物的生态适宜度值及限制性生态因子进行了定量分析,结果表明：研究区生态位适宜度值整体较高,最大值达到0.9824,生境条件基本能满足作物的需求;评价结果水稻、油菜和棉花以1、2级为主,所占面积均达到67%以上,甘薯1、2级地占56.9%;综合评价中水稻的适宜性面积最大,达56.1%,棉花次之;限制该地区耕地生产潜力的生态因子主要为:土壤全磷含量、有机质含量、耕作层厚度。该研究结果能直接指导农业生产实践,促进耕地的合理利用与管理。     

江西省双季水稻生长季气候适宜度评价分析

通过对江西省双季水稻生长季温、光、水的需求及当地气候条件进行分析,建立了双季水稻各生育期光、温、水及气候适宜度评价模型,确定了双季水稻各生育期多年平均日照百分率达50％时的日照时数为适宜的光照状态,根据模型分别计算了1961-2010年江西省早稻和晚稻生长季各气候因子的适宜度.结果表明,双季晚稻的温、光、水及气候适宜度明显高于早稻,双季水稻各生育期以光照适宜度最大,温度次之,降水最小;降水是影响双季水稻生产的重要因素,尤其对晚稻的影响更为显著;温度是双季水稻生长发育的关键气候因子,早稻苗期和分蘖-孕穗期低温,早稻乳熟期高温以及晚稻抽穗扬花期低温是双季水稻温度适宜度偏低的主要原因.     

基于气候适宜度评价的湖南春玉米优播期分析

构建基于Penman-Monteith公式的春玉米适宜度模型,在1981-2010年日气象数据基础上,模拟得出1km格网的研究区春玉米优播期空间分布图。模拟结果表明,大部分地区优播期与初始播期一致,湘南在2月下旬,湘中和湘北大部分地区在3月上旬,比实际播期要早,全区优播期随高程增加而推迟的趋势明显。根据优播期与初播期的关系,研究区可分为三大区:(1)优播期比初播期晚7d左右的湘南盆地地区;(2)优播期比初播期晚2～3周的高海拔地区;(3)优播期与初播期一致的其它地区。优播期的选择需考虑避开成熟期高温和夏秋旱这两个影响因子,由于它们在不同地区存在差异,应具体分析以获得最适宜的春玉米生长条件。     

基于气候适宜度的河南夏玉米发育期预报模型

准确预报作物发育期是开展农业气象条件分析评估和灾害监测预警等工作的基础,利用河南省19个农气站1981-2006年夏玉米发育期观测资料和地面气象观测资料,建立综合温度、降水、日照三要素的气候适宜度评价模型,构建基于气候适宜度的夏玉米发育期预报生理指标及预报模型.利用2007-2010年观测数据对模型的预报结果进行验证,结果表明,各发育阶段持续日数模型的预报值与观测值吻合度较高,二者相关系数除抽雄-乳熟期稍低呈显著相关外,其它发育阶段均为极显著相关.各发育阶段持续日数预报值与观测值之间绝对误差（ABSE）在1.8 ～2.9d,标准误差（RMSE）在2.8～3.9d,七叶-拔节期预报精度最高,标准误差（RMSE）为2.8d,乳熟-成熟期稍差,RMSE为3.9d.模型的预报精度基本能满足业务服务的需求,具有推广应用价值.     

基于生态位适宜度模型的土地利用功能分区

土地利用功能分区是土地利用总体规划中的重要内容。该研究以生态位理论为基础,从生态角度进行土地利用功能分区定量研究。该研究提出了土地利用生态位的概念,并从土地利用需求生态位和现实生态位的耦合关系,构建土地利用生态位适宜度模型,建立土地利用生态位适宜度评价因子体系,并以土地利用生态位适宜度评价结果为表征量,借助GIS技术对土地利用功能进行分区。通过对山东省济南市的案例研究,运用该技术方法进行的土地利用功能分区,结果更加优化和合理,验证了该模型的实用性。该研究从生态适宜角度为土地利用分区的定量化研究提供了新的技术方法。     

添加蚓粪和蛭石对沟塘底泥育苗基质培育番茄幼苗的影响

以沟塘底泥为主要原料,添加蚓粪和蛭石,复配成育苗基质,研究其对番茄幼苗生长的影响。结果表明,与市售基质相比,沟塘底泥复配的基质能够显著增加番茄幼苗的叶片数、叶绿素、根粗和茎叶鲜重,显著减小根长和根鲜重,而株高、茎粗、根表面积、根体积、根系活力、根干重、茎叶干重以及壮苗指数等无显著差异。沟塘底泥与蚓粪按8∶1(体积比)混合基质中番茄幼苗的茎粗、根粗、根鲜重、茎叶鲜重、根干重、茎叶干重以及壮苗指数显著大于4∶1体积比的基质,沟塘底泥与蛭石按4∶1(体积比)混合基质中番茄幼苗的株高、根长、根表面积、根鲜重、茎叶鲜重、根干重以及壮苗指数显著大于8∶1(体积比)的基质。沟塘底泥与蚓粪和蛭石按8∶1∶1(体积比)混合的基质与沟塘底泥分别与蚓粪以及蛭石按4∶1(体积比)混合的基质总体上对幼苗生长影响无显著差异。总之,沟塘底泥可以作为基质材料培育番茄幼苗,沟塘底泥中单独添加蚓粪(8∶1)比添加蛭石(4∶1)更有利于番茄幼苗的生长发育。     

番茄秸秆高温堆肥作为番茄育苗基质的循环利用研究

以番茄秸秆和牛粪为原料,进行了为期30 d的高温好氧堆肥,探讨番茄秸秆堆肥作为番茄育苗基质的可行性。结果表明,堆体温度55℃以上共计9 d,可有效杀灭致病菌;p H值在微碱性范围内呈先升高后下降的变化趋势;电导率在4~5 m S·cm-1的范围内,呈现先下降后上升的变化过程。堆肥30 d后,C/N由最初的25降低到20以下,发芽指数增加到61%,堆肥基本腐熟。番茄秸秆堆肥与蛭石混配后培育番茄幼苗,从株高、茎粗和壮苗指数等形态指标分析,番茄幼苗均生长良好。综合分析发芽率和壮苗指数等,堆肥与蛭石体积比为1∶4的混配基质育苗效果较好。     

水冷式苗床根际降温效果及其对番茄幼苗生长的影响

作为水分和养分吸收运输的主要器官,根系及其代谢直接影响着植株的生长与发育,相对于地上部温度植株对地温更为敏感。根际高温是影响夏季蔬菜集约化育苗主要障碍因子之一,适宜、稳定的根际温度是幼苗根系生长和培育壮苗的重要保证。为了降低夏季集约化育苗时幼苗的根际高温环境,设计了一种低能耗的根际降温方式,该研究利用地下水作为降温媒介,采用梯形排管作为冷却管道,设计了一套水冷式苗床用于集约化育苗根际局部降温。试验结果表明,在番茄育苗期间,水冷式苗床番茄幼苗根际积温、日均温和平均最高温分别比对照苗床降低了154.1、4.5和6.5℃。水冷式苗床平均一天中番茄幼苗根际温度高于25℃历时比对照苗床减少了7.6 h,高于28℃历时比对照苗床减少了7.2 h。水冷式苗床番茄幼苗叶片的蒸腾速率比对照提高了36.3%,提高了叶-气温差。水冷式苗床番茄幼苗根系活力和光合作用显著高于对照苗床,壮苗指数比对照苗床提高了34.9%。因此,水冷式降温苗床能够较好的降低根际温度,缓解夏季高温对番茄幼苗生长的胁迫。     

定植孔密封方式对土壤水热盐及番茄苗存活率的影响

为了提高河套灌区盐碱地番茄移栽成活率,以番茄定植孔采用土封孔为对照,监测了沙封孔、不封孔株间和根际的土壤水分、土壤盐分、土壤温度及番茄幼苗的生长状况。结果表明,不同处理株间土壤水分、土壤盐分、土壤温度无显著差异。沙封孔、不封孔与土封孔相比,根际0～10cm土层土壤水分降低了11.73%和14.80%,≥10～20cm土层降低了9.60%和13.64%;根际5cm土层最高温度降低了1.2和3.6℃,日均温降低了1.6和2.2℃;根际0～10cm土层土壤盐分降低了19.11%和24.84%,≥10～20cm土层降低了11.48%和19.67%。沙封孔、不封孔番茄幼苗移栽成活率较土封孔提高了20.57%和19.40%。河套灌区盐碱地地膜覆盖栽培番茄,定植时采用沙封孔或不封孔,可降低根际土壤水分及土壤温度,阻碍盐分表聚于根际土壤,提高了番茄幼苗的移栽成活率,该研究为河套灌区盐碱地种植番茄提供指导。     

水冷苗床不同时段根际降温对番茄幼苗生长的影响

根际高温是影响夏季蔬菜集约化育苗主要障碍因子之一,水冷苗床是根际降温的一种有效方式。为了科学利用水冷苗床这一根际降温装置,该文以水冷苗床作为根际降温方式,设置了5个不同的降温时段,依次为M1(07:00-11:00)、M2(11:00-15:00)、M3(07:00-19:00)、M4(19:00-07:00)和M5(全天降温),以根际不降温的苗床为对照。研究了水冷苗床不同时段的根际降温效果及对番茄幼苗生长的影响。结果表明:水冷苗床任一时段根际降温均降低了番茄幼苗根际日均温和最高温度,其中处理M3(07:00-19:00)和处理M5(全天降温)降温效果最为显著,番茄幼苗根际日均温分别为23.6和22.6℃,比对照苗床依次降低了3.3和4.3℃。根际温度变化幅度受冷水循环时间及时段的影响,M4(夜间降温)处理番茄幼苗根际温度日变化曲线波动大于其他处理,番茄幼苗根际温度日较差达到10.3℃,而M3(白天降温)处理番茄幼苗根际温度日较差仅有1.7℃。所有降温处理均提高了番茄幼苗干物质积累和单株叶面积,其中M5(全天降温)和M3(07:00-19:00)这两个处理番茄幼苗单株干质量和叶面积均显著高于对照(P0.05)。与对照相比,M3处理番茄幼苗的茎粗与壮苗指数分别增加了35.1%和39.5%。所有根际降温处理增加了根系总长和根系表面积,提高了叶片叶绿素含量和根系活力。从节能和培育壮苗的效果综合考虑,水冷苗床M3(07:00-19:00)白天降温是一种科学的降温方法。     

苗期昼夜温差对番茄产量形成因子的影响分析

为了了解苗期昼夜温差对番茄成株期生长发育和产量形成的影响,试验利用微电脑人工气候箱(SPX-250IC),在20℃平均温度下,研究了昼夜3个不同温差0(昼温和夜温均为20℃)、6(昼温和夜温分别为23和17℃)和12℃(昼温和夜温分别为26和14℃)对番茄苗期物质积累和花芽分化的影响,并观察了定植后的开花、坐果和产量形成状况。结果表明,与0昼夜温差相比,12℃昼夜温差可增加幼苗单株干物质量48.77%～55.73%;可提早花芽分化始期,但苗期处理结束时(28d)减少花芽分化数17.0%～18.2%;前3穗果的开花和坐果时间平均提前2.3和1.9d;但是番茄现蕾数减少了9.2%～19.7%、开花数减少了12.4%～23.3%、坐果数减少了1.5%～30.0%,单株采收果实数减少了5.8%～17.0%,单果质量降低了7.8%～8.3%,前期产量降低了14.3%～16.3%。0昼夜温差不利于番茄干物质积累和后期的持续高产。6℃昼夜温差处理时,番茄幼苗单株干物质量比0昼夜温差时显著增加,前3穗果的开花数、坐果数、单株采收果实数都比12℃昼夜温差时显著增加,单果质量和产量也显著增加。因此,平均温度20℃时,6℃左右的昼夜温差是番茄植株物质积累、花芽分化和产量形成的平衡点,有利于番茄的营养生长和产量形成。该研究可为番茄苗期温度调控提供参考。     

番茄钵苗移栽机自动取苗装置作业参数优化与试验

针对新疆地区番茄移栽机械自动化程度低、劳动强度大、作业效率低等问题,该文分析了一种番茄钵苗自动取苗装置的夹苗器凸轮运动过程,得到了凸轮运动过程参数,结合钵苗取苗作业要求搭建取苗试验台,对自动取苗装置主要工作参数进行优化。以适栽期番茄钵苗为试验对象,利用自动取苗试验台进行单因素试验。进一步结合理论分析及单因素试验,选取苗针长度、苗针开度、取苗频率为影响因素,以伤苗率、漏苗率和取苗成功率为评价指标进行三因素三水平二次旋转正交组合试验,通过Design-Expert.V8.0.6软件,得到理论最优参数组合:苗针长度198 mm,苗针开度19 mm,取苗频率57株/min,此参数组合下伤苗率为3.91%,漏苗率为1.56%,取苗成功率为94.69%。在自动取苗试验台上进行验证试验,取苗装置伤苗率为3.44%,漏苗率为1.72%,取苗成功率为94.38%,与优化结果基本吻合,验证了所建模型与优化参数的合理性。田间取苗试验伤苗率为3.65%,漏苗率为2.08%,取苗成功率为94.27%。田间试验取苗成功率与优化结果的误差为0.44%,表明取苗装置抗干扰能力较强。该研究结果可为番茄全自动移栽机取苗装置的结构改进和作业参数控制提供参考。     

云南山区宜耕未利用地开发适宜性评价与潜力分区

为更好地引导云南山区宜耕未利用地的开发,该文以云南省典型的山区县―弥渡县为例,将GIS（geographical information system,GIS）空间分析技术、层次分析法（analytical hierarchy process,AHP）及特尔菲法（Delphi）相结合,分别构建宜耕未利用地开发适宜性评价模型、新增耕地指数及补充耕地潜力模型、宜耕未利用地开发潜力分区评价模型,对云南山区宜耕未利用地开发适宜性与潜力分区进行了分析。结果表明,研究区宜耕未利用地开发适宜性分为4个等级：最适宜、中等适宜、勉强适宜、不适宜,面积分别为71.21、1177.39、1681.00和62.00 hm2,分别占研究区总面积的2.38%、39.36%、56.19%、2.07%。研究区宜耕未利用地实际开发潜力为1248.60 hm2,预计新增耕地面积977.45 hm2。潜力分区结果表明,研究区可划分为5个潜力区和1个非潜力区。其中,Ⅰ级潜力区实际开发潜力164.97 hm2,可新增耕地144.21 hm2;Ⅱ级潜力区实际开发潜力53.38 hm2,可新增耕地46.66 hm2;Ⅲ级潜力区实际开发潜力210.64 hm2,可新增耕地164.01 hm2;Ⅳ级潜力区实际开发潜力773.93 hm2,可新增耕地590.11 hm2;Ⅴ级潜力区实际开发潜力45.68 hm2,可新增耕地32.46 hm2。研究结果的应用表明,该种方法得出的适宜性评价结果、新增耕地测算结果及潜力分区结果与当地实际较为吻合。     

昼间亚高温处理时期对日光温室番茄光合作用与产量的影响

在日光温室番茄第1花序第1花开花当天(处理1)及开花后10 d时(处理2)分别对植株进行昼间35℃亚高温处理,研究不同的35℃亚高温处理时期对番茄光合作用及产量的影响.结果表明:无论是处理1、处理2还是对照,番茄叶片净光合速率(Pn)的日变化均呈双峰曲线,即Pn均存在"午休"现象;但亚高温处理的植株午前和午后Pn的峰值均明显降低.处理1与处理2经5 d亚高温处理后,叶片Pn均明显降低;此后表现为亚高温处理的时期越早,Pn值越低,尤其是上部叶片.不同时期开始亚高温处理,叶片气孔导度(Gs)增大、气孔限制值(Ls)减小,处理时期早的,各指标与对照差异越明显.认为番茄叶片Pn的降低主要是由非气孔限制因素引起的.亚高温处理番茄光合作用降低,同化产物供应不足,处理1与处理2的坐果率均明显降低,最终产量分别下降65.43%、42.31%.认为番茄植株叶光合作用的减弱与产量降低有直接关系.     

秒尺度温室番茄作物-环境互作模型构建与验证

为了解决现有温室模型时间尺度不统一的问题,该研究建立了一个时间尺度统一的温室番茄作物-环境互作模型,描述作物与环境之间的相互作用,提高模型的精准性.首先,将番茄作物生长模型拆分成SUPPLY、PARTITION、GROWTH 3个子模块,针对3个模块在由天数量级时间尺度到秒数量级时间尺度变换时存在的问题,通过模型替换、...     

人工环境昼夜温差对番茄营养物质和干物质分配的影响

为了研究番茄各器官中可溶性糖和蔗糖含量、叶片中游离氨基酸和可溶性蛋白含量、不同器官干物质分配比例及番茄果实品质对昼夜温差的响应规律,该研究以番茄品种"金冠5号"(Solanum lycopersicum cv.Jinguan5)为试材,于2012年9月-2013年7月在南京信息工程大学设计日均气温为18和25℃,昼夜温差(difference between day and night temperature,DIF)为12℃(白天24℃/晚上12℃,31℃/19℃)、6℃(21℃/15℃,28℃/22℃)、0(18℃/18℃,25℃/25℃)共6个处理的人工环境控制试验,结果表明:日均气温18℃时,叶片中的游离氨基酸总量和可溶性蛋白、果实中的可溶性糖和蔗糖含量均以12℃温差处理最高,0温差处理最低;而果实中的有机酸含量以12℃温差处理最低;日均气温25℃时,果实中的可溶性糖和蔗糖含量以6℃温差处理最高。叶片中的游离氨基酸总量、幼果期和采收期叶片的可溶性蛋白含量均以6℃温差处理最高。维生素C、可溶性蛋白和番茄红素在日均气温18℃时则与有机酸含量趋势相反。干物质在果实中的分配比例在日均气温18和25℃时,均以6℃温差处理最大,12℃温差处理最小。研究认为在日均气温18℃条件下,昼夜温差0~12℃范围内,昼夜温差越大,果实中可溶性糖、蔗糖的积累越多,游离氨基酸和可溶性蛋白含量越高,果实品质更佳,在日均气温25℃条件下,以6℃温差处理下果实内在品质最佳;相同昼夜温差,25℃日均气温处理下的果实内在品质优于18℃日均气温处理;在最适温度范围内,适当增加昼夜温差有利于可溶性糖、蔗糖和干物质向果实中转移,温差过高或过低不利于果实营养物质及干物质积累。