基于GIS的重庆市复杂地形干旱精细化空间分布

利用ArcGIS结合数字高程模型DEM（1：25万）,在分析地理因子对干旱分布影响的同时,考虑了降水量对干旱分布的影响;针对不同时段降水量对干旱影响的差异,选择关键时段降水量,结合地理因子建立了各季节干旱分布的回归统计模型;使用该模型计算了重庆市各季节干旱频率的空间分布。为了对模型计算结果进行验证,本文还采用常用的反距离平方插值法对干旱频率进行空间插值,并将插值结果和回归统计结果与实际观测值进行比较6结果表明：综合考虑降水和地理因子的回归统计方法要明显优于反距离平方插值法,能够较好地反映重庆市复杂地形下干旱频率的空间分布趋势。     

GIS支持下的海南岛土壤侵蚀空间分布特征

在地理信息系统的支持下,采用通用土壤流失方程（USLE）及其修改式估算了海南岛现实土壤蚀量和潜在土壤侵蚀量,分析了土壤仇蚀因子R,K,LS在海南岛的表现,得到了海南岛现实土壤侵蚀量和潜在土壤蚀量的空间分布特征,研究结果表明,中部山区的现实土壤侵蚀量和潜在土壤量均较其它地区大。     

基于空间计量分析安徽省冬小麦灾损风险的时空分布

安徽省是我国最重要的冬小麦生产省份之一,研究其灾损风险的时空变化对区域防灾减灾有着重要意义。依托74个区县1973—2014年冬小麦单产资料构建了气候减产率的逐年序列,采用空间计量分析与气候诊断探讨了灾损风险的时空分布特征。结果表明:(1)基于多年平均减产率,高灾损区域的空间分布呈现出明显的年代际变化,其中沿淮地区是安徽省冬小麦灾损的首要高风险区域;(2)基于重心迁移模型,1973—2014年灾损重心经度的年际变化呈现出强烈的短期振荡,而重心纬度则呈现出显著的减少趋势;(3)基于Mann-Kendall趋势检验与Hurst指数,1973—2014年安徽省北部的冬小麦灾损风险呈现出较强的下降趋势,而南部的灾损风险呈现出上升趋势,且未来短期仍将持续该趋势。总体而言,安徽省冬小麦灾损风险的时空演变呈现出显著的南北差异格局,其中南部将会是灾损的高风险区域。     

西藏高原土壤侵蚀敏感性空间分布

The Tibet Plateau, occupying the main part of Qinghai-Tibet Plateau and having an average altitude of 4 500 m, has geomorphological features that are unique in the world, with soil erosion being one of the main ecological problems. Thus the main objectives of the present research were to set up an efficient and simple way of evaluating spatial distribution of soil erosion sensitivity in the Tibet Plateau as well as the responses of soil erosion to changes of natural environmental conditions, and to indicate key regions where soil erosion should be preferentially controlled. Based on the Universal Soil Loss Equation （USLE）, the study applied geographic information system （GIS） technology to develop a methodological reference framework, from which soil erosion sensitivity could be evaluated. The impact of precipitation, soil, topography and vegetation on soil erosion was divided into classes of extreme sensitivity, high sensitivity, medium sensitivity, low sensitivity and no sensitivity. With the aid of GIS, the resultant map from overlaying various factors showed that soil erosion sensitivity had great discrepancy in different parts of the region. In the southeastern part of the Tibet Plateau there were mainly three classes of sensitivity, namely, extreme, high and medium sensitivity. However, the other two classes; low and no sensitivity, were dominant in the northwestern part.     

GIS支持的起伏地形下重庆市水汽压的空间分布

利用起伏地形下水汽压空间分布式模型，通过插值计算重庆市100m高度和实际地形下月平均和年平均水汽压的空间分布。结果表明：重庆市水汽压的季节变化很明显；而且随着海拔高度的增加，水汽压逐渐减小；各月水汽压的最小值出现在东北山区。     

基于GIS与RUSLE的榆林市土壤侵蚀空间分布研究

利用3S技术,采用美国通用的水土流失方程(RUSLE),对榆林市2001和2010年的土壤侵蚀状况及其空间分布特征进行了计算分析。结果表明,榆林市2001年平均土壤侵蚀模数为4411 t/(km²·a),年均侵蚀总量为1.93×10⁸t;2010年的平均土壤侵蚀模数为6237 t/(km²·a),年均侵蚀总量为2.72×10⁸t。2001-2010年榆林市各区县的土壤侵蚀变化状况有着明显的空间差异,府谷、神木、榆阳、横山、靖边、佳县和子洲7个区县的土壤侵蚀类型发生了由中强度向高强度侵蚀的转化,土壤状况不断恶化。而定边、米脂、吴堡、绥德和清涧5县的土壤侵蚀类型由高强度向低强度侵蚀转变,水土流失状况得到有效遏制。     

融合多尺度特征的冬小麦空间分布提取方法

获取到高质量的特征是从遥感影像中提取高精度的农作物空间分布的关键,该研究针对利用哨兵2A（Sentinel-2A）影像提取高精度的冬小麦空间分布开展研究。针对影像中存在的数据空间尺度不一致的问题,以生成式对抗网络为基础建立了降尺度模型REDS（Red Edge Down Scale）,用于将B5、B6、B7、B11 4个通道的空间分辨率从20 m降为10 m;然后利用卷积神经网络构建了逐像素分割模型REVINet（Red Edge and Vegetation Index Feature Network）,REVINet以10m分辨率的B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B11,以及提取出的增强植被指数、归一化植被指数和归一化差值红边指数组合作为输入,进行逐像素分类。选择ERFNet、U-Net和RefineNet作为对比模型同REVINet开展对比试验,试验结果表明,该研究提出的方法在召回率（92.15%）、查准率（93.74%）、准确率（93.09%）和F1分数（92.94%）上均优于对比方法,表明了该研究在从Sentinel-2A中提取冬小麦空间分布方面具有明显的优势。     

栽培对黑土线虫营养群体的空间分布的影响

Geostatistics combined with GIS was applied to assess the spatial distribution of nematode trophic groups following two contrasting soil uses in the black soil region of Northeast China.Two plots,one with fallow for 12 years and the other cultivated,were marked on regular square grids with 2-m spacing.Soil samples were collected from each sampling point,nematodes were extracted from these samples and classified into four trophic groups:bacterivores,fungivores,plant parasites,and omnivores/predators.The numbers of total nematodes and trophic groups analyzed had normal distributions on both fallow and cultivated plots.The absolute abundances of total nematodes and trophic groups were observed to be much nore homogeneous on cultivated plot than on fallow one.Geostatistical analysis showed that the densities of total nematodes and trophic groups on both fallow and cultivated plots exhibited spatial dekpendence at the sampled scale and their experimental semivariograms were adjusted to a spherical or exponential model,except those of bacterivores and fungivores oncultivated plot.The spatial distribution of nematode trophic groups was found to be different for the two land uses,indicating that cultivation changed the native condition for soil nematode activities.     

基于GIS与RS小流域空间数据挖掘

针对小流域基础空间数据复杂多样,且难以管理等问题,选取河北省平泉县东北沟小流域为研究对象,运用GIS与RS技术,利用1:10 000比例尺、5 m分辨率的DEM与空间分辨率为0.61 m的Quiekbird影像,对水文、地形、土地利用等多种流域空间数据进行挖掘,并结合二者建立了小流域三维空间模型,同时创建了空间数据库对其进行统一高效管理.结果表明:GIS与RS技术能够为小流域数据空间获取,流域规划建设及管理提供高效的技术手段.     

陕西省土壤有机碳密度空间分布及储量估算

土壤有机碳是反映土壤质量以及土壤缓冲能力的一个重要指标,对于温室效应与全球气候变化具有重要的控制作用。研究以陕西省第二次土壤普查数据为主要资料,结合多年的相关研究数据,对陕西省土壤碳密度及储量进行估算,并分析了陕西省土壤有机碳密度的空间分布特征。结果表明:榆林、延安地区北部以及商洛等地区分布的风沙土、黄绵土、石质土等土壤有机碳密度最小,小于4 kg m-2;陕西南部地区的土壤有机碳密度主要在4~9 kg m-2之间;咸阳地区及渭南地区土壤有机碳密度也较高,主要在9~12 kg m-2之间;关中地区渭河及其两岸、秦岭部分山区土壤有机碳密度最大,最高达30 kg m-2以上;陕西省平均土壤有机碳密度为6.87 kg m-2,在全省的22个土壤类型中,有13个土壤有机碳密度低于全国平均水平,占全省土壤总面积的77.42%,全省土壤有机碳储量约为1.41×1012kg。本研究为我国土壤碳库和碳平衡的研究提供基础数据。     

北移冬小麦生长发育与气象条件关系的研究

通过对北移冬小麦主要栽培品种北移1号在原种植区与北移区两地生长发育差异的比较分析，总结出冬小麦北移后生育期表现为越冬期与灌浆期延长，苗期、返青—拔节期、拔节—抽穗期缩短的“三短两长”特点，由此使营养生长有效期、营养生长至生殖生长的过渡期缩短，生殖生长期明显延长。根据北移冬小麦越冬前干物质累积的情况及含水量变化规律，提出将抗寒锻炼的过程划分为准备阶段、发展阶段和适应阶段。冬小麦在北移区幼穗分化时间较原种植区缩短，但比当地春小麦延长5d左右，并且抽穗期提前，使冬小麦的灌浆期处在有利时期，为干粒重的提高创造了条件。     

基于关键发育期的冬小麦长势遥感监测方法

利用遥感方法识别中国冬小麦关键发育期并基于识别发育期进行长势监测。通过冬小麦主产区271个气象站2005-2010年的农业气象资料和同期MODIS-EVI(增强植被指数)遥感资料,综合分析EVI时间序列与冬小麦返青、抽穗和成熟期的关系,使用最大变化斜率法、窗口转折点法和简单转折点法识别冬小麦关键发育期。然后基于遥感识别抽穗期数据,使用相邻年抽穗期EVI值比较方法对冬小麦2006-2010年长势进行遥感监测。遥感识别冬小麦主要发育期均方根均值为14.61d,平均绝对偏差均值为11.2d;冬小麦遥感长势监测结果显示基于识别抽穗期的遥感长势监测方法监测效果好于传统长势监测方法。     

贵州高原夏秋麦与冬播麦生育特性的比较

研究结果表明，由于高温对小麦春性品种生育的促进作用，夏秋麦比冬播麦分蘖少，秆矮叶面积小，干物质积累少，生育期短，产量低。单位面积穗数不足是夏秋麦高产的主要限制因子。多数年份夏秋麦穗粒数和千粒重比冬播麦低，气候生态因素是决定二者大小的主要环境因子。     

冬小麦根系生长规律及土壤环境条件对其影响的研究

通过两年田间实测取样和盆栽试验对冬小麦根系的生长发育与在土壤中的分布规律以及环境条件如肥、水、耕作措施对根系生长发育的影响进行了研究，并建立了根系生长及其在土壤上分布的数学模型。     

冬前积温对河南省小麦冬前生长发育的影响

为了给播期调整和提高自然资源利用率提供科学依据,在大田试验条件下,以3个半冬性和3个弱春性小麦品种为供试材料,对冬前积温为350~900℃.d范围内的小麦冬前生长发育进行了分析。结果得出:①播种-出苗的天数和所需积温随着冬前积温的降低而增加,冬前积温每降低100℃.d,播种-出苗天数约增加0.7d,所需积温约增加3.7℃.d(半冬性)或2.5℃.d(弱春性);②冬前积温与冬前主茎叶龄和冬前每叶积温均呈显著正相关(P0.01),冬前积温每降低100℃.d,冬前主茎叶龄约减少0.9片(半冬性)或1.0片(弱春性),每叶积温减少5.0℃.d左右;③随冬前积温的降低,幼穗分化进入单棱期和二棱期的时间推迟,单棱期持续天数增加而二棱期持续天数减少,冬前积温每降低100℃.d,单棱期平均增加10.0d(半冬性)或12.9d(弱春性),二棱期平均减少15.5d(半冬性)或17.4d(弱春性)。结论为,符合冬前壮苗叶龄指标的适宜冬前积温为550~750℃.d(半冬性)和450~600℃.d(弱春性),保证小麦以二棱期安全越冬的适宜冬前积温为650~800℃.d(半冬性)和550~700℃.d(弱春性),从叶龄指标和安全越冬两方面考虑,河南省小麦适宜冬前积温范围为650~750℃.d(半冬性)和550~600℃.d(弱春性)。     

Small-Scale Spatial Variability in Winter Wheat Production

Spatial variability is well documented in agricultural crops. Research has shown that average differences in grain yield for neighboring corn (Zea mays L.) plants can vary by as much as 4211 kg ha^?1; however, little work has been done in winter wheat (Triticum aestivum L.) to determine the amount and scale of spatial variability that exists in grain yields. This study used 22-m?×?0.9-m transects, partitioned in 0.9-m?×?0.9-m subplots, to document the spatial variability that occurred in winter wheat yields. Average yields of each transect ranged from 1023 to 3807 kg ha^?1. Within transects, there was a 1.7- to 2.3-fold difference between the highest and lowest yielding units. This study documented large levels of variability over distances of <1 m. Agronomists working toward precisely managing crop inputs for their most efficient use should account for spatial variability, as significant differences in winter wheat grain yield were found in adjacent 1-m?×?1-m plots.     

陇东黄土高原冬小麦生长势及生长状况评定体系的建立

以陇东黄土高原有代表性的董志塬上的冬小麦为研究对象,以叶面积与植株高度之积表示停止生长期、拔节期、乳熟期等几个关键发育期的生长势。以生长势为量化指标,建立了冬小麦生长状况评定体系,并通过分析发现,停止生长期生长势和气象要素相关不显著;拔节期生长势和返青期-拔节期降水量相关显著,并和该时段≥0℃积温、光照时数呈显著负相关;而乳熟期生长势则和拔节期-乳熟期光照时数相关性达到极显著程度。     

喷灌和地面灌条件下冬小麦根系分布特点的研究

根据喷灌水分在土壤中的分布特点,并参照地面常规灌水,研究了2种灌水方式的不同灌水定额下冬小麦根系生长规律和分布状况,提出了相应的冬小麦根系生长和分布的数学模型,较深入地分析了在喷灌和地面灌条件下根质量密度剖面相对分布的异同,从而为更加准确地建立根系吸水模型,模拟土壤水分运移规律提供参考     

未来气候变化对重庆地区冬小麦产量的影响

分析重庆地区40 a来气候变化对冬小麦产量的影响,用WOFOST作物模型与BCC-T63气候模式相结合,定量化地估算未来50 a(2001-2050年)重庆地区冬小麦产量变化趋势。结果表明:在目前的品种和生产条件下,未来气候变化后重庆地区冬小麦的产量变化波动不是很大,减产幅度在2.0%~5.0%,平均减产3.0%。     

气候变化对北方冬麦区冬小麦生育期的影响

利用北方冬麦区18个农业气象观测站1983-2005年气象资料和冬小麦生育期观测资料,采用统计分析方法,分析了该区域气象因素和冬小麦生育期变化特征,以及气候变化对生育期的影响。结果表明：1983-2005年,北方冬麦区降水量、日照时数和日较差的变化趋势不明显;而气温呈明显增加,以冬春季增加最为明显,最低气温的增幅较大;从总体上看,冬小麦播种期和返青期的变化趋势不明显,抽穗期和成熟期分别以0.46d/a和0.27d/a的趋势显著提前;在空间分布上,播种期和返青期的变化趋势差异不显著,而抽穗期和成熟期差异显著,特别是抽穗期表现出随纬度增加提前趋势变小的特点。相关分析表明：冬小麦关键生育期均表现为与日照时数和日较差呈显著正相关;与气温均呈显著负相关;除成熟期与5月降水总量相关性不显著外,其余均表现出显著负相关;从整体上看,最低气温升高是北方冬麦区冬小麦生育期提前的主要原因。北方冬麦区以气候变暖为主要特征的气候变化特征较为明显,其对冬小麦生育期的影响较为显著,研究结果可为北方冬麦区的农作物生产积极应对气候变化提供参考依据。