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相似文献
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1.
叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)是重要的植被结构参数,调控着植被与大气之间的物质与能量交换,在生态环境脆弱的我国西北部开展植被LAI的研究对阐明该地区植被对气候变化和人类活动的响应特征具有重要的科学意义。利用LAI-2200和TRAC仪器观测了新疆喀纳斯国家级自然保护区森林和草地的有效叶面积指数(LAIe)和真实LAI,构建了其遥感估算模型,生成了研究区LAIe和LAI的空间分布图。在此基础上,分析了LAI随地形因子(海拔、坡度、坡向)的变化特征,探讨了将其应用于估算研究区森林生物量密度的可行性,并评估了研究区MODIS LAI产品的精度。结果表明:研究区阔叶林、针阔混交林、针叶林、草地LAIe的平均值分别为4.40、3.18、2.57、1.76,LAI的平均值分别为4.76、3.93、3.27、2.30。LAIe和LAI的高值主要集中分布在湖泊和河流附近;植被LAI随海拔、坡度和坡向的变化表现出明显的垂直地带性的特点。LAI随海拔和坡度的增加呈现先增加后减小的变化趋势,坡向对针叶林和草地LAI的影响明显,但对阔叶林和针阔混交林LAI的影响较弱;森林生物量密度(BD)随LAI增加而线性增加(BD=44.396LAI-25.946,R2=0.83),研究区森林生物量密度平均值为120.3 t/hm2,估算的总生物量为5.0×106t;MODIS LAI产品与利用TM数据生成的LAI之间具有一定的相似性(森林R2=0.42,草地R2=0.53),但森林和草地的MODIS LAI产品分别比利用TM数据生成的LAI偏低16.5%和24.4%。  相似文献   

2.
选择12对微卫星标记检测了于2011年采集自元江(红河上游中国江段)5个样点192尾鲤的群体遗传多样性。共检测到201个等位基因,每个位点等位基因2-27个。各群体各位点平均等位基因(NA)12.25-14.67个,平均有效等位基因(NE)8.28-9.73个,平均观察杂合度(HO) 0.7765-0.8037,平均期望杂合度(HE)0.7761-0.8080,平均多态信息含量(PIC) 0.7534-0.7843。元江鲤种群192个个体各位点NANEHOHEPIC分别为16.50、11.26、0.7927、0.8049、0.7966,种群遗传多样性水平高。元江鲤群体之间遗传分化小,可作为一个种群管理单元进行管理。增殖放流要防止遗传多样性丧失。  相似文献   

3.
在遥感和GIS技术支持下,基于1975-2010年长时间序列遥感影像,选取斑块密度指数(PD)、景观内部生境面积指数(IA)、斑块平均面积指数(MPS)、斑块形状破碎化指数(FS1、FS2)等具有典型生态意义的景观指数模型,系统分析了黑河中游湿地景观的破碎化过程,并结合灰色关联分析、主成分分析等方法,探讨了影响研究区湿地景观破碎化过程的各驱动因子。结果表明:近35年来,研究区湿地景观破碎化主要表现为斑块平均面积的萎缩,斑块密度的上升以及斑块形状破碎化指数的增大。整个研究时段内,研究区湿地斑块平均面积减少了48.95hm2,斑块密度的上升0.006个/hm2;导致黑河中游湿地景观破碎化发生和发展的驱动力包含自然和人文两个方面。自然因子对湿地景观破碎化进程的影响则主要体现在气温和降水上,而且气温对湿地景观破碎化进程的影响程度明显大于降水。但在1975-2010年间的这一较小时间尺度上,人类活动对湿地景观破碎化的贡献率明显高于自然因子,人类活动能力的增强以及影响范围的不断扩大是引发黑河中游湿地景观破碎化的主因。  相似文献   

4.
为了解决散射辐射地面测量中难以摆脱遮光装置的问题,本研究通过调整传统的直接测量方法,拟建立晴空条件下的散射辐射估算模型。具体方法是,选择晴朗无云的天气条件,在美国华盛顿州普罗瑟市郊无绿色植物覆盖的空旷场地上测试07:30—19:30(间隔15 min)的北向局部散射辐射数据(PARf-N)和总体散射辐射数据(PARf)。测试同时拍摄天空图像,并计算其灰度特征值(H)和颜色特征值(B)。结果分析表明:1)PARf-N与PARf之间呈指数函数关系,决定系数r2为0.768;2)天空图像的H值与PARf之间呈三次函数关系,r2为0.688;3)结合PARf-NHB值,及常见气象因素,构建多元线性回归模型,最优模型引入了7个变量,其校正和预测相关系数及校正和预测均方根误差分别为0.951、0.958和27.897、25.526。研究表明该估算模型可在较大程度上提高预测性能及其稳定性。  相似文献   

5.
以番茄品种"金棚1号"为材料,采用盆栽方式,按照蒸腾蒸发量(ET)的50%、75%、100%和125%作为补充灌溉量研究了不同水分下番茄结果期叶片气体交换特性和光响应特征参数随叶龄的变化。结果表明:番茄叶片随着叶龄的增加,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐降低,水分利用效率(WUE)呈先上升后下降趋势;叶龄为18 d 和29 d的叶片最大净光合速率(Pmax)随灌溉量的增加均先增加后降低,分别在75%ET和100%ET处理达到最大值。叶龄为38 d和47 d的叶片Pmax均以125%ET处理最大。表观量子效率(α)随叶龄的增大也先升高后下降,在叶龄为38 d 时最大;番茄叶片的光饱和点(LSP)随叶龄的加大而减小。不同水分处理下不同叶龄叶片的光响应特征参数为:叶片在叶龄为18 d时,Pmax为20.64-26.73 μmol·m-2·s-1,α为0.0518-0.0556;叶龄为29 d时,Pmax为11.00-24.24 μmol·m-2·s-1,α为0.0522-0.0594;叶龄为38 d 时,Pmax为11.77-18.18 μmol·m-2·s-1,α为0.0619-0.0693;叶龄为47 d时,Pmax为9.09-18.17 μmol·m-2·s-1,α为0.0538-0.0606。随叶龄加大,增加补充灌溉量有利于延缓叶片光合能力的降低。气孔限制是水分影响番茄叶片光合作用的主要因素,气孔限制与非气孔限制因素是番茄叶片Pn随叶龄变化的原因。  相似文献   

6.
细根(直径≤ 2 mm)的生长和死亡动态及其影响因子是森林生态系统能量流动和物质循环的重要研究内容,但因受到研究方法的限制而了解甚少。于2010年5-10月采用微根管技术对东北东部山区5种温带森林生态系统的细根生长量(FRP)和死亡量(FRM)进行了动态跟踪测定,并同步测定了土壤温度(Ts)、土壤湿度(Ms)、叶面积指数(LAI)等相关因子。结果表明: 不同林型和取样时间的FRP和FRM均差异显著(P < 0.001)。杨桦林、硬阔叶林、兴安落叶松林、红松林、蒙古栎林的FRP和FRM分别为:(13.34±0.90) μm·cm-2·d-1(平均值±标准误)和(5.02±0.36) μm·cm-2·d-1、(13.04±0.82) μm·cm-2·d-1 和(6.85±0.32) μm·cm-2·d-1、(8.74±1.44) μm·cm-2·d-1和(5.05±0.61) μm·cm-2·d-1、(8.02±2.27) μm·cm-2·d-1和(3.88±0.35) μm·cm-2·d-1、(7.59±0.82) μm·cm-2·d-1和(3.88±0.61) μm·cm-2·d-1。所有林型生长季期间FRP的时间变化均呈现明显的单峰型,但峰值出现的时间却因林型而异。FRM随生长季的进程而逐渐增加,杨桦林和硬阔叶林FRM在8月初出现峰值,而红松林、兴安落叶松林和蒙古栎林的FRM峰值均出现在生长季末期。Ts、Ms和LAI对FRP和FRM均存在显著的正效应(P < 0.05),3个因子的综合作用对各个林型FRP和FRM变异性的解释率分别达68%和53%以上,表明这些温带森林生态系统细根生长和死亡的时间动态主要受土壤温湿度和叶面积变化的联合影响。  相似文献   

7.
中国已承诺大幅降低单位GDP碳排放,农业正面临固碳减排的重任。西南喀斯特地区环境独特,旱地面积占据优势比例,土壤碳循环认识亟待加强。以贵州省开阳县玉米-油菜轮作旱地为研究对象,采用密闭箱-气相色谱法对整个轮作期土壤CO2释放通量进行了观测研究,结果表明:(1)整个轮作期旱地均表现为CO2的释放源。其中油菜生长季土壤CO2通量为(178.8±104.8) mg CO2·m-2·h-1,玉米生长季为(403.0±178.8) mg CO2·m-2·h-1,全年平均通量为(271.1±176.4) mg CO2·m-2·h-1, 高于纬度较高地区的农田以及同纬度的次生林和松林;(2)CO2通量日变化同温度呈现显著正相关关系,季节变化与温度呈现显著指数正相关关系,并受土壤湿度的影响,基于大气温度计算得出的Q10为2.02,高于同纬度松林以及低纬度的常绿阔叶林;(3)CO2通量与土壤pH存在显著线性正相关关系,显示出土壤pH是研究区旱地土壤呼吸影响因子之一。  相似文献   

8.
以盐肤木(Rhus chinensis)、假连翘(Duranta repens)、老鸭嘴(Thunbergia erecta)和葛藤(Pueraria lobata)4种幼苗为试验材料,研究了人工模拟下的低温胁迫环境(6 ℃)对幼苗叶片生理生化及光合特性的影响。结果表明:(1) 随低温胁迫的延长,假连翘幼苗的叶绿素含量先升后降,其余3种幼苗持续下降,低温解除后均显著回升;4种幼苗的脯氨酸含量持续上升或波动;葛藤幼苗的可溶性蛋白质含量先升后降,其余幼苗显著上升, 且低温解除后有所增加;4种幼苗叶片可溶性糖含量以及丙二醛含量呈增加趋势,SOD活性持续上升或先升后降。低温解除后,盐肤木幼苗的SOD活性略有上升,其余幼苗显著下降。(2) 随低温胁迫的延长,4种幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均持续下降,假连翘的胞间CO2浓度(Ci)持续上升,其余幼苗先降后升。低温解除后4种幼苗叶片PnGsTr均有不同程度的回升,Ci有不同程度的下降。低温胁迫和恢复48 h期间,4种幼苗的脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量的增加和SOD活性的稳定或增加,减轻了幼苗叶片细胞的膜脂过氧化程度, 维持了细胞膜的完整性,是幼苗对低温胁迫适应性反应的重要调节机制。恢复48 h时的PnGsTr均有不同程度的回升,Ci有不同程度的下降,说明4种幼苗有一定的抗寒能力。(3)用主成分分析法分别对生理生化指标和光合生理指标进行分析,均得出4种幼苗的抗寒性顺序为葛藤>盐肤木>老鸭嘴>假连翘,这一结果可为采矿石废弃地生态恢复的植物筛选提供科学依据。  相似文献   

9.
土壤氮矿化(Nitrogen mineralization)是土壤氮循环的重要环节,对土壤氮素供应以及植物生产力的维持具有十分重要的意义。沿中国东北草地样带(Northeastern China Transect, NECT)分别在典型草地、过渡草地及荒漠草地设置了3个实验样地,利用不同温度(5、10、15、20 ℃和25 ℃)和不同水分(30%、60%和90%土壤饱和含水量,Saturated soil moisture, SSM)的室内培养途径,探讨了不同类型草地的土壤氮矿化速率、土壤氮矿化的温度敏感性(Q10)及其主要影响因素。实验结果表明:从典型草地至荒漠草地,土壤全碳、全氮、全磷、微生物生物量碳氮含量均表现为逐渐下降的趋势;类似地,土壤净氮矿化速率、硝化速率也逐渐降低。在20 ℃和60% SSM时,土壤净氮矿化速率表现为典型草地 (0.715 mg N kg-1 d-1) > 过渡草地 (0.507 mg N kg-1 d-1) > 荒漠草地 (0.134 mg N kg-1 d-1);相反,温度敏感性却逐渐升高,温度敏感性与基质质量指数呈负相关。草地类型和水分对于土壤净氮矿化速率、硝化速率具有显著影响,且二者间具有显著的交互效应。包含温度和水分的双因素模型可很好地拟合土壤氮矿化速率的变化趋势(P < 0.0001),二者可共同解释土壤硝化速率92%-96%的变异。土壤氮矿化沿着草地演替呈现出很好的空间格局、并与温度和水分具有密切关系,为解释内蒙古草地空间分布格局提供了理论基础。  相似文献   

10.
为探讨土壤氧气可获得性(SOA)对双季稻田温室气体排放的影响,利用静态箱气相色谱法对多种管理措施影响下稻田温室气体排放通量和土壤氧化还原电位(Eh)、pH值及田间淹水深度(H)等3种SOA因子进行了观测。结果表明,甲烷(CH4)排放最集中的Eh值、pH值和H范围分别为-100-0mV、5 < pH < 6和1-5cm,3个范围内分别观测到48.8%、61.1%和77.0%的CH4排放,其中H对CH4排放影响最明显,单独由其就可解释37.8%的CH4排放通量(P < 0.0001)。对于氧化亚氮(N2O),观测到较多的负通量,其纯排放最密集的3种SOA因子的范围分别是:0-100mV、5 < pH < 6和1-5cm,而200-300mV是其排放的临界Eh范围,高于此范围N2O排放极少。厌氧的反硝化过程是双季稻田N2O产生的主导过程。可为水稻田温室气体排放机理研究提供基础数据。  相似文献   

11.
Electromagnetic induction sensors, such as EM38, are used widely for monitoring and mapping soil attributes via the apparent electrical conductivity (ECa) of the soil. The sensor response is the depth-integrated combination of the depth-response function of the EM38 and ‘local’ electrical conductivity (ECaz) at depth. In deep, Vertosol soils, assuming the instrument depth-response function is not perturbed by the soil and where volumetric moisture content at depth (θv(z)) dominates ECaz, EM38 should be capable of predicting average moisture content without recourse to mathematically complicated, and unstable profile inversion processes. Firstly a multi-height EM38 experiment was conducted over deep Vertosol soils to confirm the veracity of the EM38 depth-response function and test the concomitant hypothesis of the EM38 response being an integrated (i.e. additive) combination of depth-response function and θv(z). Secondly, depth profiles of moisture content were used to calibrate the EM38 to infer average θv(z) within the ‘root-zone’ of crop plants—here taken to be surface—0.8 m and surface—1.2 m. EM38 calibration was performed using soil samples acquired from both extracted cores and excavated pits. Mathematical summation of measured θv(z) from sectioned cores and the known depth-response function of the EM38 was found to explain 99% and 97% of the variance in measured ECa for horizontal and vertical dipole configurations at multiple sensor heights above the ground. Average θv from surface to 0.8 m () and surface to 1.2 m () explained only 37% and 46% of the variance in on-ground ECa for vertical dipole configuration measurements compared to 55% and 56% of the variance for horizontal dipole configuration. In a separate validation experiment, the shape of the vertical moisture profile proved highly influential in determining the ability of the calibration equations to infer underlying average moisture content, especially where the depth profile shapes differed between sensor calibration and subsequent field validation (for example following rainfall or irrigation).  相似文献   

12.
Knowledge about crop growth processes in relation to N limitation is necessary to optimize N management in farming system. Plant-based diagnostic method, for instance nitrogen nutrition index (NNI) were used to determine the crop nitrogen status. This study determines the relationship of NNI with agronomic nitrogen use efficiency (AEN), tuber yield, radiation use efficiency (RUE) and leaf parameters including leaf area index (LAI), areal leaf N content (NAL) and leaf N concentration (NL). Potatoes were grown in field at three N levels: no N (N1), 150 kg N ha−1 (N2), 300 kg N ha−1 (N3). N deficiency was quantified by NNI and RUE was generally calculated by estimating of the light absorbance on leaf area. NNI was used to evaluate the N effect on tuber yield, RUE, LAI, NAL, and NL. The results showed that NNI was negatively correlated with AEN, N deficiencies (NNI<1) which occurred for N1 and N2 significantly reduced LAI, NL and tuber yield; whereas the N deficiencies had a relative small effect on NAL and RUE. To remove any effect other than N on these parameters, the actual ratio to maximum values were calculated for each developmental stage of potatoes. When the NNI ranged from 0.4 to 1, positive linear relationships were obtained between NNI and tuber yield, LAI, NL, while a nonlinear regression fitted the response of RUE to NNI.  相似文献   

13.
红壤旱地长期施肥对春玉米光合特性和产量的影响   总被引:4,自引:0,他引:4  
基于湖南祁阳红壤试验站长达19年的定位试验,于2009年进行了不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、单施有机肥(OM)与有机肥无机肥配合施用(NPKM)对春玉米净光合速率、叶面积指数及产量影响的比较研究.结果表明:与单施化肥相比,单施有机肥处理不仅能够显著增加春玉米叶面积指数,同时也有利于提高主要生育期的叶片净光合速率,干物质累积量显著增加,其穗粒数、百粒重及收获指数均显著增加,表现为最终产量增加333.23%.在本试验处理条件下,单施有机肥处理与有机肥无机肥配合施用处理除苗期净光合速率有显著性差异外,在其他光合特性和产量性状上无显著性差异.综合土壤养分及历年平均产量来看,有机肥无机肥配合施用为该地区较佳的施肥方式.  相似文献   

14.
This study proposes a new method for inverting radiative transfer models to retrieve canopy biophysical parameters using remote sensing imagery. The inversion procedure is improved with respect to standard inversion, and achieves simultaneous inversion of leaf area index (LAI), soil reflectance (ρsoil), chlorophyll content (Ca+b) and average leaf angle (ALA). In this approach, LAI is used to constrain modelling conditions during the inversion process, providing information about the phenological state of each plot under study. Due to the small area of the vegetation plots used for the inversion procedure and in order to avoid redundant information and improve computation efficiency, existing plot segmentation was used. All retrieved biophysical parameters, except LAI, were assumed to be invariant within each plot. The proposed methodology, based on the combination of PROSPECT and SAILH models, was tested over 16 cereal fields and 51 plots, on two dates, which were chosen to ensure crop assessment at different phenological stages. Plots were selected to provide a wide range of LAI between 0 and 6. Field measurements of LAI, ALA and Ca+b were conducted and used as ground truth for validation of the proposed model-inversion methodology. The approach was applied to very high spatial resolution remote sensing data from the QuickBird 2 satellite. The inversion procedure was successfully applied to the imagery and retrieved LAI with R 2 = 0.83 and RMSE = 0.63 when compared to LAI2000 ground measurements. Separate inversions for barley and wheat yielded R 2 = 0.89 (RMSE = 0.64) and R 2 = 0.56 (RMSE = 0.61), respectively.  相似文献   

15.
不同密度对复播青贮玉米光合特性和产量的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
[目的]为北疆地区复播青贮玉米栽培推广提供科学理论依据和技术指导.[方法]研究两个青贮玉米品种新玉15号(XINYU15)、新饲玉10号(XINSIYU10)在麦后复播条件下,不同密度群体各生育期叶面积指数(LAI)、干物质积累(DMA)动态变化特征,并分析主要动态特征参数与产量及产量构成的关系,探讨复播青贮玉米高密度高产群体叶面积系数动态变化特征对产量的效应.[结果]各密度群体LAI动态变化呈单峰曲线趋势,随密度增加峰值增大,相同密度下新饲玉10号群体LAI大于新玉15号.群体的最大LAI在抽雄吐丝期、灌浆期.此阶段群体LAI对产量的影响最大,表明此时期是产量形成的关键期.[结论]密度是通过调控群体的LAI、穗数和穗重来影响产量构成和最终干物质产量,两个品种高产的适宜密度范围是5 000 ~6000株/667 m2.  相似文献   

16.
温室黄瓜发育期模拟模型的检验   总被引:2,自引:2,他引:0  
针对作物生育期研究主要有3种方法:有效积温法、生理发育时间法和正弦指数函数法。试验选取不同温室不同茬口黄瓜的发育期数据和温室环境数据对3种发育期模拟模型方法进行验证。温室黄瓜发育期的预测结果表明,正弦指数函数法预测准确而稳定,回归估计标准误差(RMSE)在0.8~2.4d之间,以每日平均气温和每小时平均气温为输入值的生理发育时间法RMSE值分别在0.8~6.1和0.8~7.0d,有效积温法1.3~6.2d。基于以上验证结果,3种模拟预测发育期方法中,正弦指数函数法表现出较好的预测性和较强的机理性,适用于作物发育期的预测。  相似文献   

17.
叶面积指数是作物生长状况的一个重要表征参数,也是研究陆地生态系统的一个重要的参数.当今世界温室气体排放逐年上升,气候变暖趋势明显,对气候变化敏感的农业将受到影响.在全球变化的背景下,采用农业技术转移决策支持系统(DSSAT)系统,通过在黄淮海平原典型站点模拟3种CO2浓度条件下冬小麦在水分充足和水分亏缺2种情境下的生长过程,分析不同CO2浓度下水分亏缺对冬小麦叶面积指数的影响差异.研究发现,CO2浓度升高对叶面积指数增长有促进作用,且在干旱情况下对叶面积指数的正效应比湿润情况下更为明显,在CO2浓度倍增条件下,发生水分亏缺的作物叶面积指数数倍增长.研究结论有助于分析CO2浓度变化对农作物生长过程的影响,为农田水分管理提供依据,又为估算叶面积指数提出了一种模型的方法.  相似文献   

18.
The objective of this study was to investigate the effect of different geometric sizes of wind tunnels on aerial boundary layers above the emission surface and therefore their effect on ammonia emission using CFD tool. Five wind tunnels of different sizes were used for the CFD simulation. Detail experimental measurements on air velocity and concentration profiles above the emission surface were realised using average inlet velocities of 0.1, 0.2, 0.3, and 0.4 m s−1 in two wind tunnels under isothermal condition. The TAN (Total Ammoniacal Nitrogen) and pH of ammonia aqueous solution were kept constant during the experiments. The boundary conditions necessary for the CFD study were obtained from the measured experimental data. The CFD model used for simulations was first validated using the data from the two wind tunnel experiments. For assessing the effects of wind tunnel size, the air velocity range of 0.1-0.6 m s−1 was used in CFD investigations. It was found that the velocity and concentration boundary layer thickness decreased with the increase of inlet air velocity where the concentration boundary was thinner than the corresponding velocity boundary layer. Wind tunnel sizes affected both velocity and concentration boundary layer thicknesses (P < 0.001). The velocity and concentration boundary layer was thicker in a wind tunnel with larger heights than in small height. The over estimation of ammonia emission of smaller wind tunnels were observed comparing to the largest wind tunnel or open field situation (P < 0.001). Non-linear regression equations were developed using four wind tunnels data for velocity boundary layer thickness (δu), concentration boundary layer thickness (δc), and ammonia mass transfer coefficient (kG) as a function of wind tunnel height (H) and average inlet velocity (um), which given clear quantitative indication of effects of H, and um on δu, δc, and kG, respectively.  相似文献   

19.
新疆滴灌冬小麦灌溉量对产量形成与水分利用的影响   总被引:1,自引:1,他引:0  
为优化新疆北疆滴灌冬麦区节水灌溉技术,探讨滴灌量对冬小麦产量形成及水分利用的影响,2013—2015年设置0(CK)、900(W1)、1 800(W2)、2 700(W3)、3 600(W4)、4 500(W5)、5 400(W6)、6 300m3/hm2(W7)共8个灌溉量处理,测定不同滴灌量下冬小麦叶面积指数、SPAD值、光合特性、干物质积累、产量及耗水特性的变化。结果表明:各处理冬小麦随生育进程递进LAI均呈现单峰型变化趋势,在孕穗期达到最大,其值以W5最高;叶片最高SPAD值出现时期随滴灌量增加而后延。叶片净光合速率、蒸腾速率、气孔导度及单茎干物质最大增长速率(Vm)均以W5处理最高。随着滴灌量的增加,冬小麦籽粒产量及水分利用效率(WUE)均呈"先升后降"的变化趋势,W5处理获得最高产量,而W4处理获得最大水分利用效率。因此,在本试验条件下,滴灌量为3 600~4 500m3/hm2的处理为高产高效的最适灌溉水平。  相似文献   

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