Vegetation fractional coverage change in a typical oasis region in Tarim River Watershed based on remote sensing

Vegetation fractional coverage(VFC) is an important index to describe and evaluate the ecological system.The vegetation index is widely used to monitor vegetation coverage in the field of remote sensing(RS).In this paper,the author conducted a case study of the delta oasis of Weigan and Kuqa rivers,which is a typical saline area in the Tarim River Watershed.The current study was based on the TM/ETM+ images of 1989,2001,and 2006,and supported by Geographic Information System(GIS) spatial analysis,vegetation index,and dimidiate pixel model.In addition,VBSI(vegetation,bare soil and shadow indices) suitable for TM/ETM+ images,constructed with FCD(forest canopy density) model principle and put forward by ITTO(International Tropical Timber Organization),was used,and it was applied to estimate the VFC.The estimation accuracy was later proven to be up to 83.52%.Further,the study analyzed and appraised the changes in vegetation patterns and revealed a pattern of spatial change in the vegetation coverage of the study area by producing the map of VFC levels in the delta oasis.Forest,grassland,and farmland were the three main land-use types with high and extremely-high coverage,and they played an important role in maintaining the vegetation.The forest area determined the changes of the coverage area,whereas the other two land types affected the directions of change.Therefore,planting trees,protecting grasslands,reclaiming farmlands,and controlling unused lands should be included in a long-term program because of their importance in keeping regional vegetation coverage.Finally,the dynamic variation of VFC in the study area was evaluated according to the quantity and spatial distribution rendered by plant cover digital images to deeply analyze the reason behind the variation.     

玉米秸秆切割过程的非线性数值模拟与仿真试验

应用Solidworks软件建立玉米秸秆—切割刀片参数化模型,借助LS-DYNA971非线性有限元软件模拟切割刀片切割玉米秸秆的过程。玉米秸秆切割的有限元数值模拟能降低试验成本和缩短试验时间,可视化数值模拟过程可为玉米秸秆收获机械的设计提供理论参考。利用参数化模型特点,通过改变玉米秸秆直径大小、秸秆含水率、切割方式和刀片刀端线速度进行正交仿真试验。结果表明：对切割力来说,含水率对其影响最显著,其它影响依次为：秸秆直径、切割方式、刀片刀端线速度;对切割功耗来说,含水率影响最显著,其次分别为：秸秆直径、刀片刀端线速度、切割方式。经正交综合平衡法分析可知：当刀片刀端线速度为28 m·s^-1,采取滑切方式,玉米秸秆含水率、直径分别为45%、26 mm时为最优。玉米秸秆—切割刀片动力学可视化数值模拟仿真模型的构建和分析, 对玉米秸秆收获机械设计具有重要的参考价值。     

犁体耕作阻力模型仿真分析与试验研究

为进一步提高犁体耕作性能,分析影响犁体耕作阻力的因素,基于摩尔-库仑土壤剪切理论,建立了包含犁体结构参数、土壤物理特性和犁体工作参数的耕作阻力模型,耕作阻力表达式包含了犁铲尖和犁铧切削土壤阻力、土壤在犁壁上产生的摩擦力和翻垡过程土壤动量变化产生的阻力、犁壁翻垡使土壤势能增加产生的阻力、作用在犁铧和犁壁上的横向力产生的摩擦力、土壤横向运动对犁壁产生的阻力。基于新疆玉米地土壤物理特性,建立了两种高速犁体A和B的耕作阻力方程,在不同耕宽（0.35、0.42 m）、耕深（0.255、0.305 m）和耕速(2.22、2.5、2.78 m·s^-1)作业条件下对耕作阻力进行了理论、仿真和试验研究,分析了犁体耕作阻力的影响因素,结果表明,仿真值与计算值的平均误差为3.37%,试验值与计算值的平均误差为7.18%,试验值与仿真值的平均误差为3.71%。犁体耕作阻力与铧刃角呈非线性增长关系;与耕深呈三次函数增长关系;与耕速呈二次函数增长关系;犁体耕作过程的功率消耗与耕速呈三次函数的增长关系。提出设置合理的安全系数（s_f）,使拖拉机配套功率P_s     

刺桐姬小蜂在中国的适生区分析

运用CLIMEX的气候相似系数法,对入侵害虫刺桐姬小蜂在中国的适生区进行了分析和预测,结果表明:中国大陆有18个省区45个市、县(地区)适合该虫生存,大体分布于18.14°N～36.00°N,98.30°E～121.36°E范围内,这些地区也是刺桐属植物的主要分布区。     

有害生物风险分析定量评估模型及其比较

全球化的进程使有害生物入侵问题日益严重,植物检疫工作备受重视。有害生物风险分析(pest risk analysis,PRA)是植物检疫的支撑技术之一,风险评估是其核心内容,定量评估模型的研究与应用成为近30年来该领域的热点。本文在收集、整理国内外PRA文献和相关信息的基础上,针对有害生物入侵风险半定量评估模型、定量评估模型及软件的发展进行了系统性的回顾和分析。同时,我们比较了主要模型和软件的特点、优势和局限性,归纳总结出了适用于不同起点的有害生物定量风险评估集成技术体系,并展望了我国有害生物风险分析技术的未来发展。本综述能够为我国生物入侵防控管理机构、推广部门、高等院校及科研单位提供重要的工作参考,对植物检疫工作具有理论和实践意义。     

基于熵权可拓物元模型土地利用系统健康诊断——以河西走廊为例

通过构建PSR模型的指标体系,运用熵权可拓物元模型对河西走廊的土地利用系统健康进行评价。研究结果:2000—2014年这15年期间,根据可拓物元模型经典域取值区间,河西走廊整体土地利用系统健康水平处于N03,健康等级为临界状态,健康水平保持稳定;河西走廊的土地系统健康水平分布具有一定的规律性,呈现出由中间向两边逐渐降低的趋势;河西走廊生态环境脆弱,森林覆盖率、水土流失程度和土壤盐渍化率是制约土地利用系统健康水平提升的重要因素。研究表明,将熵权可拓物元模型应用于土地利用系统健康评价,可以有效地避免人为因素的干扰,客观地评价研究区域土地利用系统健康的各要素之间的关系,揭示各个指标的水平状态,挖掘土地利用系统健康存在的具体问题,适用于土地利用系统健康的评价。     

未来气候变化情景下我国主要粮食作物产量变化模拟

采用气候模式BCC-T63与作物模式WOFOST相结合的研究方法,在多年试验数据和模型适宜性验证的基础上,模拟分析了未来100 a(2000～2100年)气候变化情景下我国主要粮食作物发育和产量变化趋势.主要的粮食作物选取东北区域的玉米、华北区域的冬小麦和南方区域的双季稻.东北区域为东经120°～135°,北纬40°～50°,主要以黑龙江、吉林和辽宁三省区为研究对象;华北区域为东经111°～123°,北纬35°～41°,主要包括京、晋、冀和鲁等地;南方区域为东经109°～120°,北纬25°～30°,主要包括湖南、湖北以及江西等地.结果表明:东北地区玉米生育期会缩短,其中,中熟玉米平均缩短3.8 d,晚熟玉米平均缩短1.4 d,产量也会相应地下降,中热玉米平均减产3.3%,晚熟玉米平均减产2.7%;华北地区冬小麦的生育期平均缩短8.4 d;产量平均减产10.1%;南方早稻生育期平均缩短4.9 d,晚稻生育期平均缩短4.4 d,早稻的产量变化范围为1.9%～-9.5%,平均减产3.6%,晚稻的产量变化范围为2.2%～-7.3%,平均减产2.8%.     

基于CLIMEX模型的玉蜀黍霜指霉菌入侵风险分析

为明确我国禁止进境的植物检疫性有害生物——玉蜀黍霜指霉菌Peronosclerospora maydis在中国的适生性以及入侵风险,采用CLIMEX 2.0软件分析其适生性,用ArcGIS 10.2软件确定其适生范围和适生程度,并采用多指标综合评判法量化分析其入侵我国的风险等级。结果表明,玉蜀黍霜指霉菌在我国的适生范围主要分布在长江以南的西南山地丘陵玉米种植区和南方丘陵玉米种植区,高适生区主要分布在云南、贵州、四川、重庆、广东、广西、湖南、江西、福建、海南和台湾等省 （区、市）。玉蜀黍霜指霉菌作为专性寄生菌,可在玉米整个生长季侵染危害,经多指标综合评判法分析并计算得到其风险综合评价值R为2.12,表明该病菌入侵我国的风险等级属高度危险,一旦入侵,势必对粮食安全、农业安全和生态安全带来巨大威胁,建议加强检疫监测,严防该病菌入侵。     

生态畜牧业视角下农户经济行为的实证研究——基于甘肃省576个牧户的样本数据

近年来,生态环境的恶化严重困扰着我国社会经济的可持续发展,也影响到畜产品的安全和质量。发展生态畜牧业已成为我国畜牧业发展的必然选择和未来方向。文中基于对生态脆弱地区牧户的实地调查,通过建立计量经济模型,实证分析了牧户对生态畜牧业的认知现状及影响认知的因素。结果表明:牧户对生态畜牧业的认知程度较低,同时,政府对生态畜牧业的宣传情况、政府技术推广情况、政府对疫病和药物残留的监管情况、牧户的专业化程度、牧户使用畜牧良种情况、畜牧业收入占家庭收入比例对牧户的生态畜牧业认知有显著的正向影响。     

不同复种油菜-轮作模式对马铃薯耗水特征及产量的影响

为探讨马铃薯不同轮作系统复种饲用油菜对马铃薯耗水特征及产量的影响,2017年在长期大田定位试验基础上选取4个处理,即马铃薯连作（CK）、马铃薯-小麦复种油菜-马铃薯（WPRP）、马铃薯-豌豆复种油菜-马铃薯（PPRP）、小麦-豌豆复种油菜-马铃薯（WPPR）,研究不同复种轮作模式对马铃薯耗水特性、水分利用效率和产量的影响。结果表明：马铃薯块茎增长期到收获期,CK 160~200 cm土壤水分含量和播前无差异,而WPRP、PPRP、WPPR 0~200 cm土壤各层含水量均大于播前,其中,块茎增长期到淀粉积累期,各层土壤平均含水量分别提高了43.02%、38.58%、24.63%,淀粉积累期到收获期,分别提高36.47%、33.63%和21.43%; 120~200 cm土壤各层含水量表现为：WPRP＞PPRP＞WPPR＞CK。WPRP、PPRP、WPPR耗水深度和贮水量均大于CK,其中,块茎增长期到淀粉积累期,耗水深度较CK分别增加42.86%、42.86%、42.86%,土壤贮水量较CK分别增加10.36%、12.91%和8.49%;淀粉积累期到收获期,耗水深度较CK分别增加了25.00%、12.50%、12.50%,土壤贮水量分别增加了12.56%、6.78%和2.95%,且WPRP贮水量较CK显著提高12.56%。块茎形成期、块茎增长期和淀粉积累期,WPRP耗水量较CK分别减少了16.2%、25.2%和5.1%。WPRP、PPRP、WPPR较CK产量分别增加33.51%、40.05%、14.47%,WUE分别提高54.83%、52.32%、19.78%。综上,马铃薯轮作系统复种油菜增加了降雨入渗深度、土壤贮水量和耗水深度,降低了阶段性耗水量,提高了马铃薯产量和WUE。且马铃薯-小麦复种油菜-马铃薯为该地区较佳的轮作模式。