Estimating soil moisture content using laboratory spectral data

Monitoring soil moisture is important for agriculture and forestry and plays an essential role in land surface processes as well as providing feedback among the earth’s surface ecosystems. Large-scale regional soil moisture spatial data can be obtained with a reliable and operational approach using remote sensing. In this paper, we provide an operational framework for retrieving soil moisture using laboratory spectral data. The inverted Gaussian function was used to fit soil spectral data, and its feature parameters, including absorption depth (AD) and absorption area (AA), were selected as variables for a soil moisture estimate model. There was a significant correlative relationship between soil moisture and AD, as well as AA near 1400 and 1900 nm. A one-variable linear regression model was established to estimate soil moisture. The model was evaluated using the determination coefficients (R2), root mean square error and average precision.Four models were established and evaluated in this study. The determination coefficients of the four models ranged from 0.794 to 0.845. The average accuracy for soil moisture estimates ranged from 90 to 92%. The results prove that it is feasible to estimate soil moisture using remote sensing technology.     

红三叶新品系生理生化指标对低温的响应机理

为研究红三叶（Trifolium pratense）新品系（R）的耐低温性,本试验以岷山红三叶（CK1）和甘红1号红三叶（CK2）品种为对照,采用人工模拟低温环境的方法对其进行4℃低温胁迫,测定了各参试材料的叶片含水量（Content of leaf water,LWC）,叶绿素含量（Chlorophyll,CHL）,可溶性糖含量（Soluble Sugar,SS）,丙二醛含量（Malondialdehyde,MDA）,以及叶片超氧化物歧化酶（Superoxide Dismutase,SOD）,过氧化物酶（Peroxidase,POD）和过氧化氢酶（Catalase,CAT）活性。结果表明,随着低温胁迫时间延长,3个红三叶材料叶片的LWC和CHL含量逐渐降低,MDA含量和SS含量则逐渐升高,POD,SOD和CAT活性均呈先升高后下降的变化趋势;3个参试材料中,R的LWC和SS含量最低,CHL,MDA含量及叶片SOD,POD和CAT活性最高;从红三叶材料×低温胁迫天数交互作用而言,R的LWC下降幅度较大,CHL含量显著高于CK2（P<0.05）,叶片SOD,POD和CAT活性显著高于2对照材料（P<0.05）。采用隶属函数法对3个红三叶材料的耐低温性综合评价表明,3个红三叶材料耐低温性强弱依次为R > CK1 > CK2。     

基于Gamma-χ~2分布的混油拖尾现象预测

混油拖尾现象与批次跟踪的准确性、调度计划的可靠性、切割方案的经济性密切相关,准确描述混油拖尾现象对控制混油量、预测油品质量指标十分重要。分析了混油拖尾曲线的变化规律,建立了混油界面非对称分布的模拟模型。基于混油界面检测数据得到混油等效密度分布特点及其梯度变化规律,分别利用Gamma、Gamma-χ~2分布函数逼近混油等效密度梯度变化曲线。通过编程模拟分布函数,近而反演出分布函数中的关键参数后,得到混油等效密度的分布曲线。基于此,分析不同边界条件和运行工况下管道系统各参数与等效密度分布函数参数的关系,得到拟合公式,进一步利用部分数据预测完整混油等效密度分布曲线,以实现等效密度曲线的实时在线预测,为顺序输送混油量预测和油品切割提供有效指导。     

广西饮用水水源保护区桉树群落结构及生态功能

为研究广西饮用水水源保护区桉树群落结构及生态功能,利用2015年广西林地与森林资源"一张图",叠加到广西已建县以上城市集中式饮用水水源保护区范围,提取桉树数据进行研究。结果表明:广西饮用水水源保护区桉树群落结构为完整结构的仅占0.8%,复杂结构占63.4%,简单结构多达35.8%;其森林生态功能等级评价结果为"中等"的占47.4%;"差等"的占52.6%,评价为"好"的没有。森林生态功能等级总体表现为中等偏差,对于以强调水源涵养和水土保持功能的饮用水水源保护区来说,显然不是理想的。     

流动沙丘先锋植物沙米的生态防护作用

使用野外风速廓线仪与阶梯式集沙仪,对流动沙丘先锋植物沙米及其群落的生态防护作用进行了野外实地观测研究。研究结果表明,沙米植株成塔状,基部分枝,株高变异性、可塑性大,与其他形态指标呈显著正相关,通过测定株高可掌握其基本形态特征。立枯沙米单株可降低风速90%以上,并能阻挡风沙流形成沙舌,沙舌积沙量、高度、长度与沙米体积、高度和冠幅呈显著相关。沙米群落粗糙度达到6.325 cm,是裸露流沙区的2635倍。在裸露流沙区200 cm高度风速为6.2 m/s时,裸露流沙区输沙量达到86.34 g/cm.h,而沙米群落中无风沙流发生;风速为9.5 m/s时,裸露流沙区输沙量也达到沙米群落的574倍。研究认为,在短期(2~3年)和局部空间范围(流动沙丘坡脚与两翼以及裸沙斑块),立枯沙米及其群落具有较明显的防风固沙作用;发达的生殖生长、侧枝系统和侧根系统,枯死后可保留2~3个生长季,是沙米发挥防风固沙作用的关键所在。     

西藏草地生态系统植被碳贮量及其影响因子分析

在广泛收集资料的基础上,利用平均碳密度方法,估算了西藏草地生态系统中17类草地植被的碳贮量,并分析了其影响因子。结果表明:(1)17类草地植被总面积为8 205.194×10~4hm~2,草地植被总碳贮量为189.367 TgC,草地植被平均碳密度为2.308 t/hm~2,不同草地植被类型差异较大,在0.396～20.471 t/hm~2之间波动;(2)从区域分布来看,阿里、那曲、日喀则3地区,既是西藏草地主要的分布区,分布面积占西藏草地总面积的84.156%,又是西藏草地生态系统碳贮量的主要贮藏库,其中植被碳贮量占整个17类草地植被碳贮量的60.278%;(3)采用逐步回归模型和主成分分析方法,分析了气候因子对西藏草地植被碳贮量的影响程度,指出降水对草地植被碳贮量的贡献大于气温。     

洞庭湖湿地净化污染物的研究

利用洞庭湖水文观测站、环境监测站和实地考察资料,分析了洞庭湖湿地对水污染的净化功能。结果表明:每年输入湿地TN 67 0132.47 t,TP 41 103.85 t;输出与净化TN 116 033.27 t,TP 6 892.25 t;贮留净化率分别为17.31%和16.77%;COD输入317 849.26 t,输出3072641.97 t,贮留净化率3.086%;重金属元素、有污染的无机和有机化合物输入量10156.616 t,输出量9732.775 t,贮留净化率4.36%;在输入洞庭湖湿地的污染物中,有54.76%N,44.30%P,81.83%COD和95.59%重金属元素和化合物来自四水(湘、资、沅、澧4条江河)和三口(长江分洪流入的松滋、藕池和太平3口),有94%～99%的污染物是由面源污染引起,点源污染只占1%～6%,因此,在洞庭湖湿地水污染的治理上,控制系统外水系输入比控制湿地周边更重要,控制面源污染比点源污染更重要。     

家禽冷应激研究进展

冷应激是养禽业普遍存在的问题,对家禽生产性能、抗病的影响日益严重,对家禽冷应激的研究也在不断深入。本文对家禽冷应激时下丘脑-垂体-肾上腺皮质激素、下丘脑-垂体-甲状腺轴的激素(T3、T4和T4/T3)、胰岛素和胰高血糖素、血清总抗氧化能力(T-AOC)、丙二醛(MDA)的含量、肥大细胞、血液淋巴细胞数量等改变进行了综述,提出了冷应激的预防和治疗措施。通过各品种家禽在冷应激时的不同的神经-内分泌的变化规律、体内各种酶变化规律及其基因表达,培育出耐寒、抗病、抗应激并具有较高的肉品、蛋品质量的家禽品种,是提高家禽抗应激能力的有效途径。     

胃肠激素GLP-1对动物生理功能的调控

胰高血糖素样肽-I(GLP-1)是一种近年发现的胃肠激素,具有促进动物胰岛素分泌,刺激生长抑素释放,抑制胃酸产生与延长胃排空等生理功能。本文主要就GLP-1的生物学特性、生理调节功能及其应用前景作一阐述。