样点稀少条件下基于环境相似性的土壤有机碳空间分布预测

针对现有土壤有机碳（soil organic carbon,SOC）空间分布预测模型难以适用于样点稀少条件下的问题,该研究依据成土环境越相似土壤属性越相似的假设,提出一种基于环境相似性的SOC空间分布预测方法（environmental similarity model,ESM）,首先利用影响SOC空间分布的关键环境变量刻画研究区成土环境,然后比较采样点与待估测点处的环境相似度,最后依据环境相似度预测待估测点处的SOC含量。为验证ESM方法的有效性,以云南省作为案例研究区,并设置3个情景：1）从64个采样点中随机抽取10个点作为训练集,余下的采样点作为验证集,随机抽取20次;2）从64个采样点中随机抽取20个点作为训练集,余下的采样点作为验证集,随机抽取20次;3）从64个采样点中随机抽取30个点作为训练集,余下的采样点作为验证集,随机抽取20次。以平均绝对误差（mean absolute error,MAE）和均方根误差（root mean square error,RMSE）评估模型预测精度。方差分析结果表明,采样点分别为10、20和30这3个情景条件下ESM的MAE（12.7、11.7、11.1 g/kg）都显著（P < 0.05）低于多重线性回归（72.6、23.0、16.7 g/kg）和人工神经网络（15.8、14.9、15.8 g/kg）,表明ESM模型具有较高的预测精度及较强的鲁棒性,可为成土因素复杂区域SOC空间分布的预测提供借鉴和指导。     

2001-2014年海南岛植被覆盖时空变化特征

基于2001-2014年MODIS NDVI数据,采用趋势分析法、标准差法、Hurst指数法以及相关系数分析法研究了海南岛植被覆盖变化特征,结合气象数据及统计年鉴数据分析了气候变化及人类活动对植被覆盖变化的影响情况。研究表明:近14年海南岛NDVI呈显著增加趋势,增速为0.02/10 a（p<0.01）;空间分布上,植被覆盖呈由中心向四周递减的分布格局,高值区分布于中部山区市县;波动变化特征变现为中间波动小,四周波动大,高波动和较高波动区所占的比重为42%,高波动区主要集中于海口、琼海、万宁、东方、乐东等市县沿海区域;在趋势上,海南岛14年间植被覆盖变化以改善为主,轻度改善和中度改善所占比重为53.42%,其中22.65%的区域呈显著增加;Hurst指数表明研究区未来NDVI变化趋势呈持续性和反持续性的比重分别为57.21%和42.71%,其中持续改善和由退化转为改善的面积分别占11.15%和40.90%。海南岛植被生长年际变化受降水影响要强于气温,人类活动也是影响植被覆盖变化的重要因素。     

海口晚稻生育期气象因子变化特征及其对晚稻产量的影响

为探究海口晚稻生育期气象因子变化规律,提供晚稻生产理论指导,以海口市1988—2012年晚稻单产和生育期降水量、平均风速、最大风速、平均气温、日最高气温、日最低气温、平均相对湿度、日照时数为研究对象,应用Morlet小波分析、Mann-Kendall突变检验、线性趋势分析、相关性分析探讨逐日气象因子变化特征及其对晚稻气象产量的影响。结果表明,最大风速和平均风速呈显著上升趋势,日照时数、平均相对湿度呈显著下降趋势,其他气象因子均无明显变化趋势。降水量、平均风速、最大风速、平均气温、日最高气温、日最低气温、平均相对湿度、日照时数突变点分别出现在2007年、2011年、2009年、2008年、2009年、2009年、2001年、1993年。小波分析结果表明,在较小时间尺度上周期振荡剧烈,时间尺度越大,周期振荡越平稳,规律越明显。     

川滇交界干热河谷地区农业气候资源特征

利用四川攀枝花和云南华坪、元谋等3个时间序列较长的气象站地面观测资料,运用线性趋势法、气候倾向率法、Mann-Kendall非参数统计检验法等方法分析了川滇交界干热河谷地区光能、热量、水分和风能等农业气候资源特征。结果表明：川滇干热河谷地区光能资源丰富,热量资源充足,风能资源良好,但水分资源结构不平衡,易出现干旱。并且在全球气候变化背景下,光能、热量、水分和风能等农业气候资源都发生了明显的变化,对农业会造成一定的影响,如温度升高导致作物生长期延长,生长季热量增加,适宜种植范围扩大。≥10 ℃积温的增加为热量要求较高的热带经济作物种植提供了有利条件,川滇干热河谷地区适宜热带经济作物种植区域将增加。此外,农业气候资源的变化也会带来一定的负面影响,如冬季温度升高,将导致热带作物抗旱能力下降等。     

1961-2015年中国热区降水和气温时空变化特征

[目的]为深入认识中国热区降水和气温的变化特征,探讨中国热区农业气候资源对全球气候变化的响应.[方法]按照气候区划方法选取中国热区,利用1961-2015年76个气象站降水、气温资料,结合线性倾向率、距平与累积距平、Mann-Kendall检测、最小二乘法、克里金插值等方法分析了研究区年际、年代气候变化特征.[结果]①...     

水肥一体化技术在海南西甜瓜生产中的应用

海南非常适合西甜瓜的种植,随着新品种的推广和栽培技术的提高,海南西甜瓜果品在国内外有了很高的声誉。从灌溉系统选用、灌溉系统布置与管理、水肥耦合等方面对海南地区西甜瓜的水肥一体化技术的应用进行介绍。     

基于近地光谱特征的玉米田间杂草识别研究

化学防治是我国农田杂草防治使用较广泛的方法之一,化学除草剂的过量喷洒以及粗略的施用方式已成为农药泛滥、质量安全问题的罪魁祸首。目前,精准施药技术成为杂草去除的重要手段,杂草识别又是精准施药的关键技术。利用ASD FieldSpec 4便携式地物光谱仪,采集玉米、马齿苋、野苋菜及香附植株冠层在350～2 500 nm波段内的光谱信息,经过数据预处理,运用逐步判别模型,筛选出了954、1 324、1 869、734 nm 4个特征波段。将特征波段带入贝叶斯判别函数模型,分别对玉米田间杂草进行预测。结果表明,贝叶斯判别函数模型正确识别率达85.8%;对玉米的识别精度达90.0%。特征波段选取中剔除了波长749 nm选入了734 nm波长变量,在"红边"680～780 nm区域的反射率对玉米田间杂草识别较为重要。试验结果进一步论证了基于贝叶斯判别模型方法的可靠性,且证明了高光谱在杂草的识别方向具有一定的应用价值,该研究结果为田间杂草识别及光谱传感器提供了参考。     

华南热区农业气候资源时空数据库构建与集成分析

基于气象站点观测数据,利用地理信息系统技术和面向对象的语言,构建了华南热区农业气候资源时空数据库,并集成分析了相关气候要素的时空变化情况,可为区域可持续发展、生态环境保护、农业种植生产、农业区划规划,以及社会经济发展等提供数据基础和科学支撑,但时空数据库在时间延续性、空间精准性、数据扩展性、成果应用性等方面仍需要进一步的研究。     

基于多源环境变量的橡胶园土壤管理分区

为了提高大尺度范围内橡胶园土壤管理的针对性,以海南省国营八一农场橡胶园为研究对象,以地形因子(海拔、坡度和坡向)、成土母质、气候变量(平均降雨量和平均气温)和植被指数为数据源,对橡胶园进行土壤管理分区。利用模糊C均值聚类法进行分区,以模糊性能指数(fuzzy performance index,FPI)和归一化分类熵(normalized classification entropy,NCE)作为判断最佳分区数的标准,并通过单因素方差分析和分区前后土壤属性以及环境变量变异系数对比对分区结果进行评价和验证。研究结果表明,橡胶园管理分区的最佳数目为3个。不同管理分区之间土壤属性(pH值、有机质、全氮、有效磷、速效钾、有效硫、交换性钙、交换性镁、有效铜、有效铁和有效锰)和环境变量(高程、坡度、降雨量、平均温和归一化植被指数)的差异性都达到了极显著水平(P0.01),同时,3个分区中土壤属性和环境变量变异系数的均值比分区前明显下降。这就验证了在大尺度范围内,利用较易获取的多源环境变量进行橡胶园土壤管理分区是可行的,同时依据不同分区的特点制定了相应的土壤管理措施,提高了大范围区域内橡胶园土壤管理的针对性。     

丘陵地区田间尺度农地景观坡位划分

运用基于相似度的模糊推理方法对丘陵地区田间尺度农地景观下的地形复杂区域进行了坡位分类,并分别利用土壤物理（土层厚度）、化学（有机质、碱解氮、有效铜和有效铁）和土壤发生属性（土种分布）对分类结果进行了验证,结果表明坡位分类整体上符合研究区的实际地形地貌特征,并能很好地解释土壤物理、化学和发生属性的变化,验证了基于相似度的模糊推理方法在地形复杂区域进行坡位分类的可行性。