覆盖度对无人机热红外遥感反演玉米土壤含水率的影响

为提高基于冠层温度信息反演土壤含水率的精度,以不同水分处理的拔节期大田玉米为研究对象,采用无人机热红外和可见光相机获取试验区遥感图像,通过不同图像分类方法剔除土壤背景,提取玉米植被覆盖度(Corn vegetation coverage,Vc)及冠层温度(Canopy temperature,Tc),并计算冠-气温差(Tca)和冠-气温差与覆盖度的比值,分析这两种指数与土壤含水率(Soil moisture content,Smc)之间的关系。结果表明,不同分类方法提取的玉米覆盖度以及冠层温度均存在差异,由灰度分割法、RGRI指数法、GBRI指数法3种分类方法剔除土壤背景后计算的冠-气温差、冠-气温差与覆盖度之比与土壤含水率均呈线性关系,并且冠-气温差、冠-气温差与覆盖度之比两种指数反演0～30 cm玉米根域深度的土壤含水率效果较好;其中,未剔除土壤背景的冠-气温差反演土壤含水率效果较差,GBRI指数分类法剔除土壤背景的冠-气温差反演土壤含水率效果有所提高(0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm深度的R2由0. 255、0. 360、0. 131提高至0. 425、0. 538、0. 258);而冠-气温差与覆盖度的比值反演土壤含水率相比于冠-气温差精度明显提高,0～10 cm、10～20 cm、20～30 cm深度建模集R2高达0. 488、0. 600、0. 290,P 0. 001,验证集R2达0. 714、0. 773、0. 446,表明冠-气温差与覆盖度之比是反演玉米根域深度土壤含水率效果更优的指标。     

粗腿羊肚菌子囊孢子萌发过程及其细胞核行为

用4μg/mL 4′,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)对细胞核染色,采用激光共聚焦显微成像技术观察粗腿羊肚菌(Morchella crassipes)子囊孢子的萌发过程。新鲜的粗腿羊肚菌子囊孢子呈椭圆状,大小13.0~15.3μm×21.5~24.0μm,成熟子囊孢子的细胞核数量为18~32个;CYM液体培养基,23℃培养6h后子囊孢子体积逐渐膨大至初始体积的1.7~2.9倍,泡囊化现象明显;6~12h开始形成芽管,泡囊逐渐消失,出芽点在椭圆形细胞的一端形成或两端先后形成,数量不等的细胞核由子囊孢子内迁至芽管中,形成多核丝状;芽管生长至20~30μm后,在出芽点与孢子连接处形成隔膜,12~24h后,随着芽管的持续生长,形成新的隔膜和菌丝细胞,菌丝细胞多核;芽管及初生菌丝直径6~8μm,约为子囊孢子直径的1/3;24h内没有观察到初生菌丝之间发生细胞融合现象。     

耕作方式对土壤理化性状及夏玉米生长发育和产量的影响

研究耕作方式对土壤理化性状、夏玉米生长发育及籽粒产量的影响,为黄淮海北部地区土壤结构改善和籽粒产量提高提出有利的科学依据。试验设夏玉米前茬深松、翻耕、隔年深松和传统耕作旋耕4个处理。研究结果表明,深松、隔年深松、翻耕能够显著降低10 cm以下土层的土壤紧实度;提高各生育时期土壤含水量,尤其以20～40 cm土层表现最为明显;增加20～60 cm土层速效钾含量;有利于维持夏玉米灌浆中后期叶面积指数,干物质的积累量增加7．79％～18．09％;提高籽粒最大灌浆速率、平均灌浆速率,每公顷产量提高4．1％～9．3％。各处理间以深松和隔年深松处理表现最好,且两处理无显著差异。本试验条件下,隔年深松是兼顾高产节能高效的耕作方式。     

剔除土壤背景的棉花水分胁迫无人机热红外遥感诊断

剔除无人机热红外影像中的土壤背景是提高作物水分诊断精度的有效途径,但也是热红外图像处理的难点问题。本文以不同水分处理的花铃期棉花为研究对象,分别在09:00、13:00和17:00等3个时刻,连续5 d采集无人机高分辨率热红外影像,并采用二值化Ostu算法和Canny边缘检测算法对热红外图像进行掩膜处理,实现对土壤背景的剔除,然后分别计算二值化Ostu算法、Canny边缘检测算法和包含土壤背景下的3种棉花水分胁迫指数(Crop water stress index,CWSI),最后建立不同时刻下3种CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的关系模型。研究结果表明,应用Canny边缘检测算法可有效剔除热红外影像中的土壤背景,剔除土壤背景后的温度直方图呈单峰的偏态分布;3种处理方法获得的作物水分胁迫指数CWSI中,Canny边缘检测算法的CWSI最小,二值化Ostu算法的CWSI较高,包含土壤背景的CWSI最大;采用Canny边缘检测算法剔除土壤背景后的CWSI与棉花叶片气孔导度Gs的决定系数R2达到0.84,Ostu算法的结果次之,包含土壤背景的最差。本研究可为无人机热红外遥感监测作物水分状况提供参考。     

红壤旱地四种春夏作物水势比较研究

大豆、花生、红薯、玉米是低丘红壤区主要的夏季旱地作物,研究表明:四种不同作物在相同或相似的环境条件下,作物水势时空分布的趋势一致;大豆(初花期)、玉米(大喇叭口期)、花生(开花结荚期)、红薯(块根膨大期)永久萎蔫时叶水势依次为:-2.3MPa、-2.10MPa、-1.75MPa、-1.30MPa,土壤水势分别为-1.159MPa、-0.818MPa、-1.534MPa、-1.644MPa。正常情况下,作物叶片水势大小及作物耐旱性顺序为:红薯>花生>大豆、玉米。小麦茬口玉米(抽穗期)和大豆(初花期)因叶片水势连续一周分别低于-2.2MPa和-2.3MPa被旱死。     

环太湖耕地利用变化与驱动机制研究——以苏州市吴中区为例

以环太湖苏州市吴中区为样区,利用统计资料、遥感数据和典型调查数据,结合RS和GIS技术,分析18年来耕地利用变化特点与驱动机制。结果表明:研究区耕地年递减率为1.6%,表现出以水域和各类非农建设用地大量占用耕地为突出特点的区域土地动态变化特征;耕地数量变化与区位和地形有关;种植业对耕地利用强度出现波动下降趋势,作物生产由粮食作物生产为主转化为粮食与经济作物生产并重;其变化机制主要是经济发展、人口增长、农业结构调整和政策因素驱动。最后,并在此基础上提出相关建议。     

江西单位耕地食物产量变化的小波分析

江西单位耕地食物产量变化小波分析表明,1949-2003年江西单位耕地食物产量变化具有25年、34年和50年的特征时问尺度和相应的周期变化特征;根据小波方差分析发现江西单位耕地食物产量变化存在25年、34年和50年的主要周期,其中以50年的周期性振荡最强.大(50年)、中(34年)、小(25年)特征时间尺度的小波系数从2000年都开始下降,说明江西近年单位耕地食物产量进入了减产期.     

基于植被指数的烤烟精准追肥研究

为提高多光谱影像氮素营养诊断的应用性,以烤烟为研究对象,设置了6个不同氮素水平的田间试验,定期拍摄烤烟生长的多光谱影像,测试植株的氮素含量,分析了不同植被指数(NDVI、GNDVI、LCI、NDRE、OSAVI)与传统氮素指标之间的相关性、最佳植被指数对施氮量的响应。研究结果表明：在移栽50 d前后为烤烟监测的最佳时段,各植被指数对单株氮含量指标最为敏感,最终确定了植被指数指导田间追肥的判断标准N_now=1911NDVI-1345.1,为大范围内作物的高质量追肥提供了新思路及关键技术支持。     

移栽期气象条件对大棚草莓的影响

通过对8月29日、9月5日、9月12日移栽的大棚草莓生育期跟踪观测,分析草莓各生育期叶面积、器官干物质含量、单棵产量、总产量和气象条件的关系,研究移栽期气象条件对大棚草莓生长发育的影响。第1批移栽的草莓受连阴雨天气影响时间短,生长状况最好,叶面积指数高,各时期干物质积累均多于第2、3批;第2批受连阴雨影响时间较长,植株生长发育一般,产量也一般;而第3批受连阴雨天气影响时间最长,植株生长受严重影响,株高明显矮于前2批,生长状况也较差,前期营养积累少,果实相对较小。移栽期气象条件对大棚草莓后期生长发育和产量及品质影响较大,尤其是连阴雨天气的影响至关重要。     

一株高病毒载量 PCV2 毒株的基因组特征及序列分析

【目的】了解广东省某猪群中猪圆环病毒 2 型（Porcine circovirus type 2,PCV2）流行毒株的遗传进化情况,丰富 PCV2 分子流行病学数据,为当地 PCV2 疫苗候选株的选用和研发提供参考。【方法】使用 qPCR 方法对疑似 PCV2 的样品进行检测,发现 1 株具有高病毒载量的 PCV2 毒株,命名为 GD222858。通过 PCR 方法进行全基因组分子克隆及遗传进化分析。使用 MegAlign 软件将该毒株 ORF1、ORF2 基因编码的氨基酸序列与 PCV2 同亚型参考毒株进行比对,分析氨基酸序列的相似性;采用 DNAStar 预测该毒株的 Cap 蛋白二级结构及 B 细胞表位,并与 4 株疫苗株 DBN-SX07-2（HM641752）、LG（HM038034）、SH（HM038027）、ZJ（AY686764）的 Cap 蛋白抗原指数进行比对分析。【结果】GD222858 毒株基因组长度为 1 767 bp。遗传进化分析表明该毒株属于 PCV2d 亚型。与国内外 82 株参考毒株的核苷酸相似性为 91.4%~99.6%,与越南毒株 Han8（GenBank 登录号：JQ181600）的亲缘关系最近。在 ORF1 编码的 Rep 蛋白处发现多个特异性突变位点 F70Y、F77L、W202R、N256S;ORF2 编码的Cap 蛋白相对保守。Protean 预测 Cap 蛋白的氨基酸第 5~18、24~25、39~41、48~49、57~65、99、101、112~114、139~140、145~150、162~165、175~181、188~189、205~211、227~232 位 置 处 均 可 能 存 在 潜 在 的 B 细 胞 表 位。GD222858 毒株的 Cap 蛋白抗原指数与 4 株疫苗株均有差异,在氨基酸 45~57、124~132、223~233 位置处抗原指数明显高于 4 株疫苗株,且与疫苗株 HM038034 差异最大。【结论】GD222858 毒株感染猪群的原因可能是 Rep 蛋白多个位点发生特异性突变及疫苗株选用不当所致。