青藏高原不同季节植被NPP空间分异的定量归因

对人类活动量化中考虑区域生态条件的差异,基于季节尺度,利用潜在NPP与实际NPP计算HAII,选取植被类型、高程、坡度等7个自然因子与HAII进行空间分异探测分析,以更细的季节尺度揭示多因子的影响规律。结果表明：在描述青藏高原人类活动对植被NPP的空间分异影响方面,HAII的解释力与显著性均优于人类活动值,其解释力最高为0.714。在多因子影响植被NPP空间分异方面,自然与人为因子均表现出明显季节差异,夏季人类活动解释力最高,春、秋季减弱,冬季则主要受自然因子影响。其中,坡度、温度、法向直射辐射量与散射辐射量在春、秋、冬季表现出单一的驱动影响,植被生存条件较好的夏季,因子出现明显拐点,降水因子的限制阈值随季节变化。因子交互作用中,人类活动、降水、气温及植被类型4个因子之间产生的交互作用是影响青藏高原NPP的主要驱动力。综合人类活动及多个自然因子,在青藏高原植被生态工程建设中,需主要考虑人类活动、降水、气温及植被类型4个因子,各季节主导因子不同。在干旱少雨地区,人类活动应被重点考虑。研究结果可为不同植被生境条件下的区域提供生态系统管理的参考依据。     

基于双重耦合模型的森林固碳综合价值评估

为对森林固碳量进行评估,并根据森林综合价值制定合理的森林采伐管理策略,建立双重耦合模型。开发InVEST-HWP-SF模型,利用研究区域森林分布资料,结合各类型森林数据,估算和可视化森林的固碳量,采用生产法估算木质林产品(HWP)含碳量,并利用再生森林(SF)模型计算不同森林类型、各林龄组的固碳量;建立F-AHP-PSO森林效益评价模型,基于层次分析法(AHP),从森林(F)的潜在固碳价值、人文价值等多个层面选取9个评价指标,利用粒子群优化(PSO)算法修正判断矩阵。以黑龙江省为例,估算出该地区2020年的固碳量为3 653.26×10⁶t,并给出最有利于该地区森林固碳的采伐策略,其中最佳采伐面积比例为30%;选取吉林省和云南省进行固碳量评估,从森林综合价值角度对采伐管理策略进行完善和比较,并对PSO模型参数进行敏感性分析。模型具有良好的普适性,可为森林管理者评估和经营森林提供参考。     

黄腐酸钾对不同氯盐胁迫下桧柏生长的缓解效应

[目的]探究高浓度氯盐胁迫下桧柏容器苗施加不同质量分数黄腐酸钾(FA-K)后的生长和生理特性,揭示FA-K缓解高浓度氯盐胁迫下桧柏的生理响应机制及差异性,为冬季北方高速公路中央分隔绿化带桧柏的管理维护提供技术支撑.[方法]选取2年生桧柏容器苗开展盆栽试验,以正常生长为对照,设置0.7％NaCl和0.7％CaCl22种盐分,每种盐分设置0、0.05％、0.10％、0.30％和0.50％5种质量分数FA-K处理,测定各处理下桧柏苗生长指标(苗高生长量、地径生长量、生物量、根冠比)、光合色素含量(叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素)、相对电导率、丙二醛含量、渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖)含量、超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性.[结果]1)0.7％CaCl2胁迫对桧柏苗生长的抑制作用大于0.7％NaCl胁迫;0.7％CaCl2胁迫下桧柏苗除可溶性糖和类胡萝卜素含量低于NaCl胁迫外,其他生理指标(叶绿素a含量、叶绿素b含量、总叶绿素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量、相对电导率、过氧化物酶和超氧化物歧化酶活性)均高于NaCl胁迫;2)2种盐胁迫下,施加FA-K均使桧柏苗苗高生长量、地径生长量、生物量增加,叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素、类胡萝卜素含量上升,相对电导率和丙二醛含量下降,超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性、脯氨酸和可溶性糖含量呈低-高-低的变化趋势,0.50％FA-K下2种盐胁迫的幼苗生长接近对照;3)相较0.7％NaCl胁迫,FA-K对0.7％CaCl2胁迫表现出更好的缓解作用.[结论]高浓度氯盐胁迫显著抑制桧柏苗生长和存活,0.7％CaCl2抑制作用比0.7％NaCl强;FA-K能够有效缓解NaCl和CaCl2胁迫,0.50％FA-K缓解效果较佳.     

藜麦种子萌发阶段响应干旱和盐胁迫变化的综合评价

随着我国藜麦产业不断发展和利用边际性土地种植规模的扩大,藜麦种子萌发阶段对干旱和盐胁迫的响应研究越来越受到重视。本文采用室内PEG-6000模拟干旱胁迫和NaCl模拟盐胁迫,通过测定发芽率、发芽势、长度和鲜重等8个指标,对5个藜麦品种(系)(‘南非2号’‘陇藜1号’‘陇藜4号’、HTH-y605、HTH-01)种子萌发期对干旱和盐胁迫的响应进行综合评价研究,并利用主成分分析方法评价藜麦的抗旱性和耐盐性,指出抗旱性和耐盐性的主要评价指标。结果表明:在藜麦萌发阶段抗旱性综合评价中,主成分分析将8个指标归类为2个成分因子,各成分分别以相对长度和相对发芽率载荷量最大,可作为藜麦萌发期抗旱性主要鉴定指标。抗旱性强弱顺序为:‘南非2号’HTH-01‘陇藜4号’‘陇藜1号’HTH-y605。在其耐盐性综合评价中,通过主成分分析将8个指标归类为3个成分因子,相对长度、相对发芽率和相对发芽指数分别为各成分因子上最大的载荷,可以作为藜麦萌发期耐盐性的主要鉴定指标,耐盐性强弱顺序为:HTH-01HTH-y605‘陇藜4号’‘陇藜1号’‘南非2号’。相关性分析结果显示,不同藜麦品种萌发阶段抗旱性与耐盐性之间无明显相关性。研究发现藜麦不同品种在抗旱性和耐盐性具有遗传多样性,其机制有待进一步研究。研究结论对藜麦抗逆机理研究和品种选育有一定的参考价值,为当前中低产田开发利用提供了理论和数据支持。     

气动柔性灵巧手输出力控制技术

阐述了一种气动柔性驱动器( FPA),及采用FPA驱动的气动柔性灵巧手(ZJUT Hand).以ZJUT Hand为研究对象,基于微分运动学理论,建立其手指的静力学模型,完成了手指静力跟踪的半闭环控制实验,验证了ZJUT Hand手指便于控制输出力的特点;基于指尖五维力传感器,提出了一种模糊自适应指尖力动态跟踪控制策略,完成了手指指尖力动态跟踪实验,结果表明:该控制策略能够在未知环境下,实现对手指指尖力快速、精确的动态跟踪,响应时间约为1 s,跟踪误差稳定在±0.15N内.     

基于GIS的洪涝灾害风险评估及区划——以浙江省为例

以自然灾害风险评估理论和方法为指导,气象数据、基础地理信息数据、社会经济数据为基础数据,构建浙江省洪涝灾害评估指标体系,采用层次分析法及综合法建立洪涝灾害风险评估模型;借助GIS技术,计算浙江省洪涝灾害孕灾环境敏感性、致灾因子危险性、承灾体暴露性、防灾减灾能力以及综合风险指数,并对浙江省洪涝灾害进行风险区划。采用相关性分析法将浙江省洪涝灾害风险结果与浙江历史洪涝灾情数据进行对比验证,研究结果表明,浙江省洪涝风险分布与洪涝灾情损失的空间分析基本吻合,东部沿海地区及西部部分地区风险性较高,西北地区风险性较低。     

杨柴种子萌发对环境因子的响应研究

【目的】阐明光照和温度、土壤含水量和沙埋深度、渗透势及盐碱环境等因子对杨柴种子萌发的影响特征,为提高其飞播种子萌发率提供依据。【方法】在室内控制条件下,设置2个光照和5个变温复合处理、5个土壤含水量和6个沙埋深度复合处理以及各11个干旱胁迫、NaCl和NaHCO_3处理,研究杨柴种子萌发对光照和温度、土壤含水量和沙埋深度以及干旱、盐碱胁迫的响应。【结果】黑暗环境对杨柴种子萌发具有促进作用,20～30℃下,杨柴种子萌发快速且集中;光照条件下30/25℃为杨柴种子的最适萌发温度,黑暗条件下25/20℃为杨柴种子的最适萌发温度。5%和10%土壤含水量条件下,杨柴种子沙埋深度为1 cm时萌发情况最好,土壤含水量与沙埋深度呈现显著负互作效应。渗透势为-0.30～0 MPa时种子发芽率均高于80%,渗透势为-0.50 MPa时发芽率低于20%;NaCl水平在0～0.6%时种子发芽率超过70%,当其水平为2.0%时发芽率显著下降,仅为20%;NaHCO_3水平在0～0.08%时种子发芽率超过70%,0.24%水平下发芽率低于20%。【结论】杨柴种子萌发阶段对温度较为敏感,黑暗环境对杨柴种子萌发具有促进作用,20～30℃下种子萌发快速且集中。适宜土壤含水量条件下,沙埋深度为1 cm时萌发情况较好;杨柴种子萌发对碱性盐胁迫的敏感程度高于干旱胁迫和中性盐胁迫。     

磺酰脲类除草剂的应用及检测方法

磺酰脲类除草剂是上世纪80年代美国杜邦公司研发出来的一种除草剂,其具有高效、广谱、低毒、高选择性等优点,因此,一经问世就得到了广泛应用。但是,由其引起的土壤、地下水污染问题而饱受诟病。有些磺酰脲除草剂难以降解,可对环境造成持续的污染,更有甚者,农作物也会因此而造成农残超标。因此,磺酰脲类除草剂在环境、农产品中的残留问题及和检测技术研究进展值得我们关注。     

纳米氧化铜与纳米氧化铁悬浮液对黄瓜霜霉病的抗性及防效

【目的】探明纳米氧化铜（CuO NPs）和纳米氧化铁（Fe2O3 NPs）对黄瓜生理特性的影响及对黄瓜霜霉病的抗性,为黄瓜生产上应用纳米材料防治黄瓜霜霉病提供参考依据。【方法】在黄瓜真叶期采用叶面喷雾法研究不同浓度（10 μg/mL,50 μg/mL,100 μg/mL）CuO NPs和Fe2O3 NPs悬浮液喷施后再接种接种霜霉病病原菌后对黄瓜叶片丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）和叶绿素（Chl.a＋Chl.b）含量的影响,以及对黄瓜霜霉病的防治效果。【结果】CuO NPs和Fe2O3 NPs对黄瓜霜霉病的防效分别为40.75%～72.23%和58.73%～71.24%;除100 μg/mL CuO NPs处理外 ,其余处理叶片叶绿素含量均有提高,CuO NPs处理和Fe2O3 NPs处理分别较超纯水处理提高25.000%～36.583%和13.224%～48.263%;除CuO NPs处理GSH含量在病原接种后96 h受抑制外,2种纳米材料其余各处理黄瓜叶片的MDA含量随时间推移较CK逐渐下降,GSH含量较CK逐渐提高。其中,50 μg/mL CuO NPs和100 μg/mL Fe2O3 NPs对黄瓜霜霉病病原菌的抗菌效果最佳;100 μg/mL CuO NPs悬浮液处理对黄瓜叶片产生毒害,进而对霜霉病菌的抑制效果显著减弱。【结论】CuO NPs和Fe2O3 NPs对黄瓜霜霉病均具有一定防治效果,在适宜浓度范围内可提高病菌侵染后的叶绿素含量和GSH含量,并降低MDA含量。2种纳米材料可根据当地黄瓜霜霉病发生具体情况选择适宜浓度进行使用。     

葡萄套袋机器人目标识别方法

针对水平棚架栽培模式下采集的单幅葡萄果树图像,提出了结合葡萄颜色与形状特征的目标识别定位方法,获得果穗的中心线和长度特征参数。通过提取葡萄图像的|G-R|+|G-B|色差图,利用Sobel算子进行边缘提取。构建葡萄果粒轮廓的数学模型进行Hough变换,实现葡萄果粒的初步识别。结合葡萄果穗的颜色、纹理特征以及果粒分布较为集中的特点判断Hough变换检测出的圆区域是否为果粒。综合利用识别出的果粒信息找到葡萄图像的外接矩形完成目标提取。对78幅图像进行测试,正确识别出葡萄区域的图像为70幅,正确识别率约为90%。