基于CWSI诊断温室草皮水分胁迫的实验研究

通过观测夏季温室不同灌溉条件下草皮的冠层温度、气温、大气湿度以及土壤含水量等因素,利用Isdo经验模式确定了冠气温差的下限方程。通过观察不同水分处理条件下草皮CWSI的日变化,得出了利用CWSI诊断草皮水分状况的最佳时机。研究分析了作物水分胁迫指数与其他一些反映作物水分状况的指标,包括土壤含水量、叶片蒸腾速率以及叶片含水量之间的关系,CWSI验理论模式与上述这些指标关系良好,表明其很好地反映了作物的水分胁迫特征。     

免耕对玉米生产力的影响：基于全球荟萃分析

通过对196篇相关文献的1 043对数据进行全球荟萃分析,评估免耕条件下玉米籽粒产量、秸秆生物量和叶面积指数的变化,并探讨气候、土壤、管理因素对其影响程度和方向。结果表明,相较于传统翻耕,免耕总体上显著降低了玉米籽粒产量、秸秆产量和叶面积指数5.7%、4.1%和9.7%。然而,这种效应因气候、土壤和管理措施而不同。在相对干旱的气候环境(年平均气温为>15℃、年平均降雨<600 mm)和恶劣的土壤条件(土壤体积质量>1.4 g/cm³、土壤有机碳含量<5.8 g/kg、土壤全氮为<0.75 g/kg)下,免耕条件下玉米生产力(籽粒产量和秸秆生物量)水平相对更好。其中,土壤有机碳含量和土壤速效钾含量与玉米籽粒产量呈显著负相关,年平均降雨和土壤速效磷含量与玉米籽粒产量和秸秆生物量呈显著负相关,土壤体积质量与玉米籽粒产量和秸秆生物量呈显著正相关。此外,肥料的高效施用、多样化的种植模式(间作或轮作)、秸秆还田等管理措施能抵消免耕条件下玉米生产力的负效应。总体而言,气候土壤环境相对更恶劣的区域可以从免耕技术上获益更多,而合理的田间管理措施也可以为...     

怒江西藏段鱼类群落结构及多样性

为了探究怒江西藏段鱼类群落结构及多样性特征,于2017-2020年在怒江西藏段干流及主要支流设置9个调查站点进行了8次鱼类资源调查。调查共采集到鱼类23种,隶属于2目6科9属,其中怒江特有种有6种,外来鱼类5种。鱼类种类数分布总体上呈现随着海拔上升而逐渐减少的分布趋势。优势种为怒江裂腹鱼（Schizothorax nukiangensiss）、裸腹叶须鱼（Ptychobarbus kaznakovi）和热裸裂尻鱼（Schizopygopsis thermalis）,3种鱼类共占调查鱼类总生物量的96.28%,占生物总数的91.25%。群落多样性分析结果显示Shannon指数、Simpson指数、Margalef指数、Pielou指数范围分别为0.369~0.908、0.222~0.496、0.317~0.754和0.405~0.692,怒江西藏段鱼类群落多样性整体上处于较低水平。生态类型上分为底栖缓流型、底栖间隙型、急流吸附型及静水中层型4类,摄食类型基本上都为杂食性。下游察瓦龙乡与那曲大坝上游的鱼类物种组成相似性指数（11.76%）最低,支流左贡玉曲河与比如大坝下游的鱼类物种组成相似性指数（70.00%）最高。流域总体上处于中度干扰状态,上游大坝之间的河段及支流玉曲河处于较为严重的干扰状态。为了保护怒江西藏段鱼类多样性,降低区域内干扰,建议在玉曲河支流设立保护区,同时加强流域渔政管理,规范放生行为,做好流域开发的生态保护修复与预案研究。     

不同油麦菜品种萌发期耐热指标筛选及耐热性评价

为筛选油麦菜萌发期耐热性的鉴定指标,初步构建耐热性评价体系,为生产上快速筛选耐热的油麦菜品种及提高耐热油麦菜育种效率提供依据,本研究以15个油麦菜品种为试材,以筛选出的35℃高温胁迫条件为基础,通过设置正常和35℃高温2个处理,测定不同油麦菜品种萌发期的7个形态指标,并计算耐热系数;以各指标的耐热系数为基础,利用相关性分析、主成分分析、隶属函数分析、逐步回归分析、聚类分析等方法对各参试油麦菜品种萌发期的耐热性进行综合评价并对耐热指标进行筛选,并结合各参试油麦菜品种田间耐热性对萌发期的耐热性鉴定结果进行验证。结果表明,35℃高温处理后,不同品种的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽根比、芽粗及鲜质量等均显著下降。对这7个单项指标进行多元统计综合评价及相关性分析发现,除芽根比外,其余单项指标耐热性系数之间存在极显著正相关。主成分分析从这7个指标提取出2个相互独立的主成分,可概括参试油麦菜品种萌发期耐热性原始信息量的90.70%。通过隶属函数分析得出耐热性综合评价值(D值),并进行排序得出‘脆香油麦菜’耐热性最强、‘圣美紫油麦菜’耐热性最差。通过聚类分析将15个参试品种分为耐热型、中等耐热...     

基于Sentinel-2多光谱数据的棉花叶面积指数估算

棉花叶面积指数（leaf are index, LAI）的快速、准确获取对棉花长势监测、发育期诊断、面积提取以及产量估算等遥感监测具有重要意义。该研究利用2017年和2018年的Sentinel-2多光谱卫星数据及大面积田间试验观测获取的棉花不同发育期LAI实测数据,构建了基于单波段反射率及各类植被指数的棉花不同发育期及全发育期LAI估算模型,并采用留一验证（LOOCV, leave-one-out cross validation）和交叉验证对模型精度进行了检验。结果表明：1）对于单波段反射率,基于中心波长为842 nm波宽为145 nm的B8近红外波段对不同发育期LAI估算精度最优均方根误差（RMSE, root mean square error, RMSE=0.378）;2）对于各类植被指数,花蕾期（20170616）和花铃期（20170802）时增强植被指数（EVI, enhanced vegetation index,）表现最佳（RMSE分别为0.352和0.367）,开花期（20180623）时校正土壤调节植被指数（MSAVI2, modified soil adjusted vegetation index 2,）估算精度最高（RMSE=0.323）;3）单波段反射率和各类植被指数对全发育期LAI的估算均要优于对单个发育期LAI的估算,其中基于IRECI指数的（inverted red-edge chlorophyll index）全发育期LAI估算模型精度最佳,LOOCV检验RMSE=0.425,交叉检验RMSE=0.368;将基于IRECI的全发育期LAI估算模型应用到单个发育期LAI估算并与各单个发育期LAI估算模型精度对比,发现交叉验证RMSE平均值仅比LOOCV验证RMSE平均值高0.07,反映了全发育期LAI估算模型良好的普适性。该研究为农作物LAI估算提供了新的数据选择,完善了Sentinel-2卫星数据在LAI估算中的应用领域。     

甘肃陇南地震扰动区植被群落特征

地震扰动对当地生态环境造成极大的破坏,引起植被群落种类组成、群落结构的变化,本研究采用样带结合海拔梯度的方法,于2013年8-9月,调查和研究了甘肃陇南武都区清水沟植被群落的种类组成、群落结构受地震扰动后的现状。结果表明,研究区内共发现34种植物,分属16科30属,主要以禾本科和菊科植物为主,群落垂直结构明显,大体分为3层;植物群落中多年生草本植物种类最多,是优势生活型,其次是灌木、藤本,无乔木分布;Shannon-Wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(E)表现为中坡位>下坡位>上坡位,Simpson优势度指数(D)表现为上坡位>下坡位>中坡位。     

甘肃省草原产草量动态监测模型

利用MODIS数据和地面实测资料,研究了甘肃省不同草原区的最适草原生物量遥感估算模型,并反演了甘肃省2005-2009年的草原产草量,分析了其空间分布特征。结果表明,不同草原区适合的植被指数和反演模型类型存异,其中河西走廊高平原荒漠草原区适合的植被指数是RVI、模型类型为对数模型,甘南高原草甸草原区适合的植被指数是EVI、模型类型为指数模型,而黄土高原温性草原区适合的植被指数是NDVI、模型类型为二次多项式模型。甘肃省2009年草原总产鲜草3 718.30万t,整体呈现东北低、西南高的空间变化过程,形成3个高产中心,分别是甘南高原、祁连山北麓中东段和陇南南部。与1985年相比,2005年草原明显减产(相对变化率V=19.34%),但2005-2009年间甘肃省草原产草量有总体上升的趋势。     

华北土石山区荆条潜在蒸散量及作物系数分析

目的 研究荆条灌丛的潜在蒸散量及作物系数变化趋势,为半干旱区水资源管理及植被建设提供依据。 方法 利用河南黄河小浪底地球关键带国家野外观测站2021年5—10月份的蒸渗仪数据、逐日气象数据、荆条叶面积指数（LAI）及新梢生长量数据,利用Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量（ET0）,分析生长状况基本一致、水分充足条件下的荆条不同生育期的潜在蒸散量、作物系数的变化趋势及其与生长指标的关系。 结果 （1）在荆条生育期内,ET0值整体呈下降趋势,5、6月份较高,7月份后开始下降,ET0总值为630.86 mm,日均值为3.43 mm·d−1。（2）荆条生育期内荆条灌丛的潜在蒸散量呈抛物线式变化,表现为开花期最大,总值为336.26 ± 18.19 mm,日均值为5.51 ± 0.30 mm·d−1;结果期和展叶期次之,落叶期最小,总值为41.57 ± 3.61 mm,日均值为1.98 ± 0.17 mm·d−1;整个生育期的总值为716.47 ± 40.21 mm,日均值为3.89 ± 0.22 mm·d−1。（3）荆条灌丛LAI和新梢生长量在5、6月增长较快,之后变缓。其中LAI在8月达到最大值（2.93 ± 0.07）,之后开始下降,10月降为最小值（1.63 ± 0.08）。新梢在5月增长量最大,为6.85 ± 0.25 cm,10月基本停止生长。（4）荆条作物系数在生育期内呈先增后降的变化趋势,结果期最大（1.45 ± 0.22）,开花期次之（1.25 ± 0.13）,展叶期（0.98 ± 0.05）和落叶期（0.95 ± 0.14）最小,整个生育期平均为1.28 ± 0.16。作物系数与叶面积指数呈极显著正相关（p＜0.01）,决定系数R2为0.736,与新梢生长量相关性不显著（p＞0.05）。     

平原沙土区不同林分类型下土壤有机碳库特征及其影响因子

目的 明晰不同林分类型下土壤有机碳库特征,以期为平原沙土区土壤碳库的提高和生态恢复提供理论依据。 方法 以江苏省平原沙土区丰县16年生杨树纯林、柳树纯林、杨柳混交林3种林分类型及相邻的撂荒地（对照）为对象,测定0～20、20～40、40～60、60～80、80～100 cm等5个土壤层次有机碳及活性组分和土壤酶活性,计算土壤碳库管理指数,并对土壤有机碳库特征和环境因子进行相关性分析。 结果 （1）3种林分类型及对照各土层有机碳含量和储量范围分别为1.03～5.88 g·kg−1和3.53～17.55 t·hm−2。与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型土壤有机碳含量增加了45.2%～82.2%。杨树纯林0～100 cm土层有机碳储量分别是柳树纯林、杨柳混交林和对照的1.23、1.24、1.83倍。（2）与对照相比,0～100 cm土层,3种林分类型的土壤易氧化有机碳、可溶性有机碳和微生物生物量碳含量分别提高了28.6%～48.0%、6.8%～9.7%和21.6%～33.4%。3种林分类型土壤碳库管理指数显著高于100%（P<0.05）。（3）林分类型显著影响土壤蔗糖酶和多酚氧化酶活性（P<0.05）,杨柳混交林0～100 cm土层多酚氧化酶活性显著高于杨树纯林和对照（P<0.05）。（4）相关性分析表明,土壤有机碳库特征受多酚氧化酶和β-葡萄糖苷酶活性显著影响,有机碳含量和储量、易氧化有机碳含量及碳库管理指数受蔗糖酶、过氧化物酶活性显著影响,微生物生物量碳受蔗糖酶活性显著影响。冗余分析表明,土壤碳氮比和细根生物量是土壤有机碳库特征的主要影响因素。 结论 平原沙土区营造人工林提高了土壤有机碳及活性组分和有机碳库稳定性,杨树纯林提高土壤有机碳储量效果最好。     

广东不同林龄乔木生物量及物种多样性与叶面积指数的关系

以广东的4个自然保护区和2个生态功能区的5种林龄的林分为研究对象,用样地调查法、生物量实测方法结合植物冠层分析仪对各样方的总生物量、乔木层的生物量、多样性指数和叶面积指数进行测定,分析其分布特征及相关关系。结果表明：总生物量为乔木层>灌木层>草木层,其中乔木层成熟林的生物量显著高于其他龄组,生物量关系为成熟林>近熟林>中龄林>过熟林>幼龄林,呈单峰型变化,在成熟林阶段达到峰值。乔木层LAI值在0.77~4.19;乔木层随着林龄的变化,LAI差异依次为中龄林>成熟林>近熟林>过熟林>幼龄林,呈倒“U”型变化;乔木层LAI与乔木层生物量存在正相关关系,相关显著;中龄林的乔木层LAI显著高于幼龄林和过熟林,中龄林、近熟林和成熟林的乔木层LAI差异不明显。不同林龄乔木层Shannon-Winner指数为近熟林>中龄林>过熟林>成熟林>幼龄林,总体趋势呈“S”型变化;不同林龄乔木层Pielou均匀度指数为成熟林>近熟林>中龄林>过熟林>幼龄林,总体趋势呈单峰型变化,峰值在成熟林阶段;乔木层Shannon-Winner指数、乔木层Pielou均匀度指数均与乔木层生物量呈线性显著正相关。因此,不同林龄下乔木层生物量、乔木层物种多样性指数和乔木层叶面积指数均存在差异;乔木层多样性指数与乔木层生物量存在正相关关系;乔木层叶面积指数与乔木层生物量存在正相关关系。