基于随机森林的高寒草地地上生物量高光谱估算

草地地上生物量（Aboveground biomass,AGB）是衡量草地生产力的关键因素,准确测定草地AGB具有重要意义。高光谱因具有时效性强、不破坏草地等特点被广泛用于草地生理生态指标的测定。本研究提取和计算了海北试验站高寒草地冠层的原始光谱（Original spectrum,OR）反射率、一阶微分光谱（First derivative spectrum,FD）反射率、光谱位置面积参数（Spectral parameters of spectral position and area,PA）和植被指数（Vegetation indices,VI）4种不同类型的特征变量,使用连续投影算法（Successive projections algorithm,SPA）和递归特征消除算法（Recursive feature elimination,RFE）进行特征选择,采用随机森林算法（Random forest,RF）构建草地AGB估测模型。结果表明：在由4种特征变量分别构建的草地AGB估测模型中,基于VI的RF模型精度最高（测试集R²=0.70,RMSE=557.87 kg·ha^-1）,实测AGB与估测AGB的线性R²达到0.72;不同类型特征变量组合构建的草地AGB估测模型中,PA+VI组合的RF模型精度最高（R²=0.71,RMSE=548.97 kg·ha^-1）,实测AGB和估测AGB的线性R²达到0.73。     

基于遥感信息和产量形成过程的小麦估产模型

为提高小麦遥感估产的精确性和机理性,在广域环境条件下进行了多品种小麦的种植试验,并基于遥感信息获取的瞬时性与广域性,结合小麦产量形成的生理生态过程及其与气候环境的相互关系,建立了较为简化的小麦估产模型.通过组件化的设计方法实现了遥感信息和估产模型的耦合,即利用抽穗期遥感影像反演的LAI和生物量及时替换小麦估产模型对应参数变量,进而实现对小麦产量的估测.通过试验验证,小麦产量的预测值与实测值较为一致,预测小麦产量的RMSE为354.18 kg·ha-1,利用小麦估产模型可以对不同年份、不同区域的小麦产量形成情况进行监测预报.     

青冈苗期生长节律及性状比较研究

选用4个不同采种地的青冈种子开展育苗试验,对苗高、地径进行连续7个月测量,比较生长性状和生物量性状差异,并利用Logistic方程拟合苗高和地径的生长过程,划分苗木生长阶段。结果表明,不同采种地青冈的苗高、地径、根生物量的差异极显著（P<0.01）,叶宽、总生物量差异显著（P<0.05）。苗高在4-5月生长缓慢,6-9月生长较快,之后生长趋于缓慢,呈“S”型,即表现为“慢-快-慢”的生长过程。地径的生长也呈“S”型,但地径生长持续时间比苗高长,可持续至11月。苗高8月生长量最大,地径9月生长量最大。各采种地青冈苗高、地径拟合的Logistic方程均达极显著水平,可用来对其苗高和地径的生长进行分析和预测。苗高和地径的生长阶段均可划分为3个时期：生长前期,速生期和生长后期。苗高、地径速生期分别为79～108 d和118～145 d,后者平均比前者长34 d,两者速生期生长量占总生长量的比率均在58%以上。苗高与地径、茎生物量、总生物量相关性极显著,与主根长、根生物量相关性显著;地径与主根长相关性极显著,与根生物量与总生物量相关性显著。婺源地区的苗高、地径、总生物量最大,速生期开...     

刺槐林草本层物种多样性的动态变化特征

为探究不同退耕年限刺槐林草本层物种多样性与地上生物量的动态变化特征及其主要影响因子,采用时空替代法,以子长市不同退耕年限(5、20、40 a)刺槐林为研究对象,不同退耕年限(5、20、40 a)撂荒地为对照样地,分析该区域刺槐林草本层的物种多样性和地上生物量变化特征及其与土壤因子的相互关系。结果表明:不同退耕年限刺槐林和撂荒地的草本层物种多样性和地上生物量均呈现出较大差异,物种多样性整体呈现出优势多数种属于少数科,弱势少数种属于多数科的变化特征,以耐旱、耐贫瘠的菊科、禾本科和豆科植物(铁杆蒿、长芒草、达乌里胡枝子等)为优势种;撂荒地和刺槐林的地上生物量整体上随着退耕年限的增加而持续增加,刺槐林草本层比撂荒地草本层具有更大的地上生产力。冗余分析表明:刺槐林草本层的物种多样性指数与地上生物量呈负相关关系(P<0.05);土壤全钾、全磷、粉粒和黏粒含量与草本层物种多样性呈正相关关系(P<0.05);土壤容重、土壤水分与草本层地上生物量呈正相关关系(P<0.05),说明它们是影响草本层物种多样性和地上生物量变化的主导因子。     

荒漠草原植物群落特征对碳氮添加的响应

研究外源碳、氮添加对荒漠草原植物群落特征的影响,对荒漠草原退化草地生态恢复具有重要指导意义.本研究结果表明:群落物种多样性指数对氮肥的响应比对碳肥敏感,并随着氮肥的施加而降低;碳肥增加群落地上生物量,尤其是在高浓度碳肥处理下地上生物量比对照增加3倍,而氮肥会降低群落生物量.碳氮配施下,对物种多样性无显著影响,但对群落生...     

青海高寒草甸不同植被土壤微生物生物量的测定

以青海高寒草甸不同植被类型土壤为研究对象,采用氯仿熏蒸浸提法对土壤微生物生物量碳进行了测定分析。结果表明:不同植被类型土壤中微生物生物量的大小依次为:沼泽草甸>小嵩草草甸>金露梅灌从草甸>禾草草甸>矮嵩草草甸>金露梅灌丛间草地>杂类草草甸,随着土壤深度的增加,生物量呈下降趋势。相关分析表明:微生物生物量碳与土壤水分含量、真菌数量呈显著的正相关;细菌数量、放线菌数量与微生物量碳的相关性不显著。结论:土壤真菌是土壤微生物生物量的主要贡献者,土壤水分含量对土壤微生物代谢、繁殖有着直接的作用。     

种植密度对油松幼苗生长的影响

以油松作为研究对象,设置4种栽培密度(50 cm×50 cm,50 cm×80 cm,80 cm×80 cm和80 cm×100 cm),研究不同种植密度对油松幼苗生长、根系发育、干物质积累和幼苗质量的影响,其结果表明:种植密度的降低,有利于促进油松幼苗的生长、根系发育和干物质的积累,并以80 cm×100 cm密度条...     

硫酸氘制剂对淡水浮游藻类生物量影响的研究

以多种淡水浮游绿藻的混合藻种为培养对象,在人工培养液中添加不同含量的硫酸氘(D2SO4)制剂进行培养,通过测定藻液光密度(OD)值研究了不同浓度D2SO4制剂对淡水浮游藻类生物量影响的效果。结果显示:(D2SO4)制剂在9~20℃温度条件下能促进淡水浮游藻类生物量的增加。在重氢OPAL723TM试验中,浓度0.2‰组藻类增加最多,其结果与对照有显著差异(P(0.05),与0.05‰组和0.001‰组差异不显著(P>0.05);在重氢511T试验中,浓度1‰组藻类增加最多,其他组随浓度降低藻类增加量相应减少。     

西双版纳不同海拔4种优势树种的叶特性研究

海拔梯度变化会影响多环境因子的变化,植物叶特性能反映植物对不同环境的响应及适应策略。为揭示西双版纳地区绒毛番龙眼、云南玉蕊、云南肉豆蔻、小叶红光树叶片比叶面积变化规律与海拔高度之间的相关性,研究了勐仑、菜阳河、勐宋3个不同海拔（ASL）高度（600 m,1 100 m和1 600 m）和4种植物比叶面积（SLA）、叶生物量（LB）之间的关系。结果表明：（1）绒毛番龙眼的比叶面积随着海拔的升高而增大（1 600 m海拔没有达到绒毛番龙眼生长的相对低温）。（2）云南玉蕊的比叶面积随海拔的升高先增大后减小（玉蕊海拔1 100 m左右水热综合条件达到最佳）。（3）云南肉豆蔻与小叶红光树的比叶面积随着海拔的增高而减小。（4）绒毛番龙眼、云南玉蕊以及小叶红光树叶生物量随海拔的升高而减少（高海拔低温、降水少,抑制生物量积累）。（5）云南肉豆蔻叶生物量随海拔的升高先增大后减小（中低海拔较为适合大部分植物的生长,随海拔的升高,温度以及湿度显著降低,不适合植物的生长）。由此可知植物叶片可通过一定的性状变异以及与环境因子间的相互作用来适应海拔变化带来的恶劣环境,这对揭示海拔对植物叶特性的调控作用具有重要意义...