紫云英施用量对土壤活性有机碳和碳转化酶活性的影响

利用紫云英还田的定位试验研究不同紫云英施用量下土壤活性有机碳含量和碳转化酶活性的变化。试验包括对照、施用化肥和4个紫云英施用量(30、60、90和120 t·hm~(-2))处理。结果表明:与对照相比,施用化肥和紫云英均能够显著增加土壤活性有机碳(可溶性有机碳、热水提取态有机碳、微生物生物量碳和颗粒有机碳)含量,并且随着紫云英施用量的增加土壤活性有机碳含量显著增加。土壤碳转化酶活性的变化规律与土壤活性有机碳相同,其中施用化肥和紫云英较对照处理分别提高14%和24%~55%的纤维素酶活性、27%和45%~187%的蔗糖酶活性、42%和51%~165%的β-葡萄糖苷酶活性、11%和11%~24%的酚氧化酶活性以及16%和16%~27%的过氧化物酶活性。与对照相比,施用化肥对相对酶活性(酶活性与微生物生物量碳的比值)无显著影响;增加紫云英施用量能够显著增加相对蔗糖酶和相对β-葡萄糖苷酶活性,降低相对酚氧化酶活性和相对过氧化物酶活性。逐步回归分析表明土壤活性有机碳组分含量主要受纤维素酶、β-葡萄糖苷酶和酚氧化酶活性的影响。     

克里雅绿洲浅层地下水与土壤特征的局部空间关系

通过优选的空间插值方法、网格单元法、地理加权回归(GWR)与最小二乘法(OLS)等方法的综合运用,系统研究典型干旱区绿洲的浅层地下水特征(埋深、电导率)与表层土壤特征(含水率、电导率)的空间分异与局部空间关系。结果表明:空间拟合方法上,表层土壤电导率与含水率的空间关系回归适用OLS模型,其余指标间空间关系采用GWR模型更优;空间关系上,土壤电导率与含水率的全局相关系数为极显著的0.85,局部相关性上绿洲西部明显高于东部;土壤电导率与地下水电导率的全局相关系数极显著(R=0.602),但局部相关性上同时具有正相关与负相关特征;土壤含水率与埋深、地下水电导率与埋深均呈全局负相关,但在局部出现正相关;地下水埋深由绿洲西北至东南逐渐增加,地下水电导率由西南至东北依次呈现低—高—低的特征,表层土壤电导率与含水率由西至东均呈现低—高—低—次高的特征; GWR较OLS方法能够反映更多的空间异质特征,通常在总体相关水平下,局部可能出现相关性相反或大小不同的相关性。     

Performance of ratio‐based,soil‐adjusted and atmospherically corrected multispectral vegetation indices in predicting herbaceous aboveground biomass in a Colophospermum mopane tree–shrub savanna

Accurate and near‐real‐time estimation of herbaceous aboveground biomass (AGB) at farm level is crucial for monitoring pasture production and proactive management of stock in semiarid rangelands. Despite its importance, remote sensing has been rarely used by range ecologists and managers in Zimbabwe. This study aimed at assessing the performance of classical multispectral vegetation indices (MVIs) when either singly regressed with measured herbaceous AGB or combined with other visible spectral bands in predicting herbaceous AGB in a Colophospermum mopane savannah. Field herbaceous AGB and corresponding Landsat 8 Operational Land Imager visible spectral data were collected during the 2016–2017 rainy season. Relationships between measured AGB and classical MVIs and extended models of MVIs combined with other visible bands were analysed using bootstrapped simple and stepwise multiple linear regression functions. When MVIs were singly regressed with measured AGB, ratio‐based indices yielded the highest r² value of 0.64, followed by soil‐adjusted indices (r² = 0.61), while atmospherically corrected MVIs showed the lowest r² of 0.58 (p = 0.00). A significant improvement in herbaceous AGB estimation was obtained using a combination of MVIs and other visible bands. Soil‐adjusted MVIs showed the greatest increase (44–46%) in r², while atmospherically corrected and ratio‐based MVIs poorly improved (<5%). The findings demonstrate that combining MVIs with Landsat 8 optical bands, especially green band, provides the best models for estimating AGB in C. mopane savanna rangelands. These findings emphasize the importance of testing band‐MVI combinations when developing models for estimating herbaceous AGB.     

2000-2016年陈巴尔虎旗植被覆盖度时空变化遥感动态监测

为研究我国典型农牧交错区长时序地表生态变化特征,以内蒙古自治区陈巴尔虎旗为例,基于2000—2016年MODIS NDVI数据,综合应用MVC、像元二分模型、一元线性回归模型、T检验等方法,对陈巴尔虎旗植被覆盖时空变化特征进行定性定量分析。结果表明：受气候、地形、人为因素等影响,陈巴尔虎旗地区植被覆盖度呈现东高西低的空间分布特征;17年该地区的植被覆盖整体呈波动下降趋势,平均植被覆盖度由2000年的58.81%减少到2016年的48.14%;植被覆盖度减少的区域占55.66%,主要分布在宝日锡勒镇、巴彦库仁镇、鄂温克民族苏木。研究成果为定量评估区域生态变化的累积效应提供了数据支撑。     

农牧交错带草地景观格局特征及其影响因素分析

为研究草地景观格局,以农牧交错带的草地资源为研究对象,采用景观格局指数,从自然地理和人文社会2个方面选取影响因素,基于二元Logistic回归模型,研究内蒙古武川县哈乐镇草地斑块景观格局的空间特征及其影响因素。结果表明:哈乐镇草地景观呈现出明显的地域差异,斑块规模东南大西北小,斑块形态东南密西北稀,斑块分布东南整西北碎;自然地理和人文社会是研究区域草地景观格局特征的重要影响因素,二者共同驱动草地景观格局特征的差异性变化。其中,高程、至最近道路距离、至最近河流距离和至最近居民点距离是草地斑块规模分异的主要影响因素;高程、坡度和至最近河流距离是草地斑块形态分异的内在诱因;高程、至最近道路距离和至最近居民点距离是草地斑块分布差异的重要驱动因素。     

基于高光谱遥感的叶片总初级生产力GPP反演

为探究利用高光谱植被指数反演叶片总初级生产力(GPP)的模型,以湖北省武汉大学试验田油菜和小麦叶片高光谱反射率和光照强度(PARin)为数据源,利用7种植被指数与PARin的乘积分别反演2种植被叶片GPP,构建线性及非线性回归模型,并对模型进行验证。结果表明:1)从油菜生理特点出发,需要分生育期建模。在选择的7种植被指数中,花期SR构建的一次模型效果最优,建模和验模R2分别为0.80和0.82,RMSE不超过2.85g/(m~2·d);荚果期选择CIred edge和MTCI为优选模型,建模和验模R2为0.84和0.72,RMSE3.91g/(m~2·d);全时期基于红边波段的CIred edge、MTCI为优选模型,建模集R2达到0.80,RMSE3.67g/(m~2·d),验模R2达到0.65,RMSE3.92g/(m~2·d);2)小麦中NDVI模型效果最优,建模集R2=0.59,RMSE=2.80g/(m~2·d),验模R2=0.67,RMSE=3.39g/(m~2·d)。将油菜与小麦做对比,基于红边波段的植被指数CIred edge和MTCI对2种植被差异不敏感,R2为0.72~0.73,表明CIred edge和MTCI模型可以用于小麦和油菜叶片GPP的统一反演。     

基于Landsat影像的崇明岛东滩土壤盐分遥感反演技术

目前我国土地资源面临着严重的盐碱退化问题。以上海市崇明岛东滩盐碱土为研究对象,基于野外实地调查土壤盐分数据以及Landsat遥感影像数据计算获取的各波段反射率、盐分指数（salinity index, SI)、盐分指数1（salinity index 1, SI1）、归一化差分植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI）、冠层盐分响应指数（canopy response salinity index, CRSI）和陆地表面水分指数（land surface water index, LSWI）,采用多元样条自回归模型（multivariate adaptive regression splines, MARS）与偏最小二乘回归方法（partial least squares regression, PLSR）分别建立土壤盐分的回归模型,并对区域盐碱土的空间格局进行探究。结果表明:①滨海土壤盐分在近红外波段有明显的吸收作用,与近红外波段、短波红外波段和NDVI相关系数较高;②MARS模型较PLSR模型对于样点土壤盐分反演有更好的效果（R2分别为0.74和0.70）;③崇明东滩滨海土壤盐分在空间上具有较高的异质性,水体附近和滩涂土壤盐分较高,林地和农田土壤盐分较低。该结果为滨海地区区域尺度上的土壤盐碱化监测提供范例,为滨海土壤盐渍化的治理及岛屿的生态建设提供参考依据。     

基于岭回归模型的台湾水稻科技进步贡献率的测算与分析

通过建立超越对数生产函数,建立2000-2014年期间台湾水稻生产模型,并运用岭回归(Riolge Regression)方法估计参数,得到台湾水稻生产各要素的产出弹性和科技进步贡献率。研究表明,科技进步是台湾水稻生产的主要驱动力,2000-2014年间台湾水稻科技进步贡献率为51.51%。在台湾水稻生产中,科技进步最主要以资本的形式促进水稻产量的提升,其次通过改良土地的方式,不断提升水稻生产力,还有一部分科技进步以提高稻农的综合素质水平达到促进水稻生产的目的。     

福建长汀红壤区1965—2013年气温和降水量的变化趋势

采用线性回归、Daniel和Mann-Kendall检验法,分析长汀地区1965-2013年的气温及降水变化趋势,并选取屏南地区做对比研究,解释长汀地区气象因子变化的原因.结果表明采用这3种方法进行气温、降水量变化趋势分析,得出的结论基本一致,即长汀地区1965—2013年气温呈增长趋势,且增长显著;1965—1989年降水量处于持续减少状态,从1990年开始增加,2000年以后增加趋势趋于缓慢.Mann-Kendall突变检验显示:长汀地区在2005年发生气温突变,2005年以后气温呈上升趋势,并于2008年达到显著增加水平;而对照地区屏南的气温突变发生在1994年,并在2000年以后气温呈显著上升状态.表明整体上长汀地区的温度和降水的变化趋势与对照地区(屏南)相近,但存在突变点提前或滞后的现象.说明人为因素对当地植被和生态环境造成了影响,进而影响了当地的温度和降水等区域气象因子.     

基于随机回归模型的如皋黄鸡产蛋数遗传参数分析

【目的】应用随机回归模型分析如皋黄鸡产蛋数的方差组分和遗传参数。【方法】收集2009-2012年如皋黄鸡的生产记录,包括9 298只蛋鸡的46 327条月产蛋记录。应用随机回归模型分析时将Legendre多项式嵌入加性遗传效应、永久环境效应以及固定效应,各产蛋月以不同的残差效应处理。加性遗传与永久环境效应分别以1~4阶Legendre多项式评估,以AIC、BIC以及残差值选择最优模型。利用WOMBAT软件以平均信息约束最大似然法(AIREML)分析表型方差组分。【结果】如皋黄鸡月产蛋数遗传力为0.05~0.32;开产第2月产蛋数遗传力最低,第1~2月的产蛋数遗传力在0.1以下,第3~7月产蛋数遗传力为0.20~0.32;如皋黄鸡第1个月产蛋数与其他月份产蛋数遗传相关系数较低,相邻产蛋月遗传相关系数较高。【结论】如皋黄鸡产蛋数遗传力较低;随机回归模型适用于地方鸡产蛋数遗传参数估算。