结合分数阶微分和异常值识别的土壤有机质高光谱反演研究

【目的 】结合分数阶微分和异常值识别,提高土壤有机质模型反演精度,实现土壤有机质含量的快速、准确估计。【方法 】文章以吉林省伊通县黑土区为研究区,基于实地采集的213个土壤样本和HyMap-C机载高光谱传感器获取高光谱影像,选择S-G函数和分数阶微分进行光谱预处理,竞争性自适应重加权采样（Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS）提取特征波段建立土壤有机质含量偏最小二乘回归（Partial Least Squares Regression,PLSR）反演模型,并使用蒙特卡洛交叉验证（Monte Carlo Cross-Validation,MCCV）进行异常值识别。【结果 】（1）将分数阶微分用于机载高光谱可以放大光谱特征,阶数越高、特征越明显,低阶分数微分对噪音不敏感;（2） CARS方法能有效压缩光谱信息;全样本建模中0.4阶分数阶微分CARS-PLSR建模表现较优,但总体精度仍然不高;（3）使用MCCV剔除异常值后,0.6阶分数阶微分CARS-PLSR建立的土壤有机质含量反演模型精度最高,训练集和测试集的均方误差分别为0.219%...     

农户农产品质量安全认知水平影响因素实证分析

为提高农户农产品认知水平,引导农户安全生产行为,利用中国东部6省474户农户调研数据,采用Logit回归模型实证分析影响农户农产品质量安全认知水平的重要因素。研究发现,年龄、受教育程度等农户自身特征因素并未对其认知水平产生显著影响,而外部因素则是影响农户认知水平的重要因素,包括市场因素、政府规制因素和地区因素。鉴于此,本研究特提出加强农村信息化建设、完善基层社会服务体系建设以及积极推进农产品认证等方面的对策建议。     

基于差分GPS技术的淤地坝泥沙淤积量估算

淤地坝是黄土高原水土流失治理中的一项重要措施。但是早期建设的淤地坝缺乏监测资料,对现已淤满坝地拦截泥沙量的估算成为当前研究中的一个难点问题。该文选取延安宝塔区羊圈沟小流域1979年修建的淤地坝为研究对象,采用高精度差分GPS技术,测量坝地淤积面平均高程和淤地面积,结合1977年1︰10 000地形图,建立高程—面积/淤积量曲线,得出羊圈沟淤地坝淤积泥沙方量为155 849.2 m3,并通过计算得到建坝至淤满期内（1979－2004年）年平均土壤侵蚀模数4 052.1 t·km-2·a-1,属于中度侵蚀。差分GPS技术的应用为准确估算淤地坝泥沙淤积量提供了技术支撑,可以弥补历史上侵蚀产沙数据,而且对定量评价水土流失及其治理效益提供了依据。     

Temporal Variations of Flow–sediment Relationships in a Highly Erodible Catchment of the Loess Plateau,China

The flow–sediment relationship is important to understand the soil erosion and land degradation processes in severe eroded areas. This study researches on variations of streamflow, sediment load, and flow–sediment relationship on multi‐temporal scales (annual, flood season and, monthly scales) in a highly erodible catchment of Chinese Loess Plateau. The results demonstrated that the streamflow, sediment load, sediment concentration, runoff coefficient, and sediment coefficient all experienced evident reductions, and the decrease in the middle and downstream stations was more significant compared with the upstream stations. The land use changes and implementation of soil and water conservation measures played major role for the streamflow and sediment load reductions with respect to precipitation change, and the runoff coefficient and sediment coefficient linearly decreased with the percentage of conservation measure area. The runoff‐sediment yield relationship on annual, flood season, and monthly scales could be generally characterized by the linear function, and the slopes during the post‐change period was lower than those during the pre‐change period of sediment load. The sediment concentration–streamflow discharge relationship represented consistent form over the entire study period, and the logarithmic function was appropriate to describe the relationships on the three timescales. The decrease of sediment concentration contributed greatest (60·7%) to sediment reduction compared with runoff productivity of rainfall (30·2%) and precipitation (9·1%). Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

AM真菌和磷对小马安羊蹄甲幼苗生长的影响

丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌在退化生态系统恢复与重建实践中具有重要作用。采用盆栽模拟方法,重点分析不同土壤磷条件下小马鞍羊蹄甲(Bauhinia faberi)幼苗接种AM真菌后,幼苗的形态、生物量积累、菌根侵染率和菌根效应(mycorrhizal growth response, MGR)在一个生长季内的动态变化。结果表明,Glomus mosseae和 Glomus coronatum能较好地侵染幼苗,两种AM真菌显著地增加幼苗根系、叶片数和生物量;接种AM真菌显著影响幼苗的生物量分配,而土壤磷对幼苗的生物量分配影响不明显,AM真菌和土壤磷对幼苗生长的交互作用显著;G. mosseae是小马鞍羊蹄甲的优势AM菌,其接种的幼苗根长、叶片数、生物量、侵染率和菌根效应都显著高于G. coronatum处理的幼苗;菌根效应显著,接种AM真菌能有缓解土壤磷素缺乏的限制作用,且随着苗龄增大促生作用表现更为明显。不同AM菌种对小马鞍羊蹄甲幼苗生长的促生作用表现出的差异,提示在多元资源限制的干旱贫瘠环境中进行生物修复须为目标恢复物种筛选出高效的优势AM真菌。     

钙果采摘装置技术参数的试验研究

为实现钙果的机械化采摘,根据钙果果实的生长特性及种植方式,设计了一种钙果采摘机。该机构利用旋转的钢丝碰撞果实进行脱果,通过调整双摘果辊轴心距,可适应不同形状和尺寸钙果的采摘。为确定机构的最佳工作参数,在分析机构特点和工作原理的基础上,对研制的样机进行了三因素混合的正交试验研究。根据因素的不同搭配对摘不净率的综合影响效果,得到各指标的最佳参数:摘果辊直径140mm,转速300r·min-1,进给速度80mm·s-1。研究结果可为钙果采摘装置的后续优化设计与改进提供重要的依据和技术基础。     

农田生态系统分析与农业可持续发展

农田生态系统分析是以农民为中心,由自然科学工作者、社会科学工作者、决策管理人员、土地规划人员和农民共同参与,通过研究农民实际生存的农业自然环境、社会、文化、经济环境,结合考虑农民的意愿与抉择,提出解决农田生态系统问题的一种动态过程与方法,其基本目标是实现中小尺度上的农业可持续发展。农田生态系统分析一般包括５个阶段：问题诊断与分析、研究方案设计与规划、方案验证与评价、结果评价阶段和建议与推广应用。据此,提出适宜于不同农业生态系统的可持续发展方案,为区域乃至国家范围的可持续发展提供决策依据。该文分析了农田生态系统分析的概念、起源、目标、特征和研究过程。