高光谱数据降维技术研究

高光谱数据对地物具有更高的光谱分辨率,但是由于高光谱数据巨大的数据量以及相邻波段之间的强相关性,导致了对这种数据的许多分类方法达不到应有的效果,从而在某种程度上制约了其广泛的应用。研究表明,特征提取的理论与方法对高光谱信息的优化处理是十分有效的。实验结果表明,在一定的分类精度范围内,减低维数而不丢失信息,可以提高分类器的效能,实现高维遥感数据的优化处理和高效利用。     

安徽普济源生物有机肥在番茄生产上的应用效果试验

为验证安徽普济源农业综合开发有限公司生产的生物有机肥对番茄生长发育、产量及经济效益的影响,作者开展了相关试验。试验结果表明,基肥增施安徽普济源生物有机肥能有效促进番茄的生长发育、提高产量,表现为番茄长势健壮旺盛、果实大小匀称、商品性佳,番茄每667 m²产量6 823.4 kg、纯收益8 493.8元,较常规施肥处理每667 m²增收2 812.5元,产投比达9.65∶1。实际生产中,建议设施番茄的肥料施用方案为每667 m²施硫基复合肥(15-15-15)45 kg、农家肥720 kg、安徽普济源生物有机肥120 kg作基肥,每667 m²追施硝态氮复合肥(18-6-22)22.5 kg作促果肥。     

黄土坡面细沟形态及其量化参数特征

通过黄土坡面模型和人工模拟降雨试验,定量分析了在45,87和127mm/h降雨强度下坡面细沟形态量化参数特征。结果表明,细沟形态量化参数随雨强的增加并不是单一的增加或减少,而是随着侵蚀的发展呈波动变化。裸地1和裸地2由于土壤容重的不同表现出不同的变化趋势。细沟分形维数与长度、密度间存在良好的正相关关系,说明非线性量化参数与传统单因子量化参数之间不是孤立的。分形维数作为整体性的量化参数,在坡面侵蚀发育的一定阶段内能够较好地表征细沟长度、密度的变化趋势。     

花岗岩崩岗崩积体颗粒组成及分形特征

崩岗崩积体土质疏松,抗侵蚀能力弱,其颗粒组成及分形维数有其自身的特性。采用激光粒度分布仪对花岗岩崩岗崩积体及崩壁土样的颗粒进行测定,对其土壤颗粒组成及分形特征进行比较分析。结果如下:崩积体土壤以砾石、砂粒、粉粒含量为主,黏粒含量极低,土壤质地主要为砾石土;崩积体各层次土壤颗粒分形维数均值为2.61～2.70,分形维数值较低,反映了其细颗粒损失情况;黏粒含量是影响土壤颗粒分形维数的主要因素;崩壁土体的颗粒分形维数大小能够表征土壤的理化特征,而崩积体土壤颗粒分形维数无法真实反映崩积体的理化性质。     

铝胁迫下硝普钠对黑麦和小麦根尖细胞壁铝吸附的影响

用一氧化氮供体硝普钠(sodium nitroprusside,SNP)处理铝胁迫下的黑麦和小麦幼苗,探讨铝胁迫和铝胁迫下外源NO对黑麦和小麦根尖细胞壁铝吸附的影响。结果表明:铝显著抑制黑麦和小麦根的伸长生长,小麦受抑制更为严重;SNP处理可缓解铝对黑麦和小麦根伸长生长的抑制作用,1 mmol/L SNP处理最有效。小麦根尖对铝的吸附量和吸附速率显著高于黑麦的,1 mmol/L SNP处理显著降低小麦和黑麦细胞壁对铝的吸附量,使根尖铝含量显著下降。铝与根尖细胞壁的结合是导致植物铝毒害的重要原因,而降低根尖细胞壁对铝的吸附是外源NO缓解铝毒害的重要机制。     

羧甲基纤维素钠对土壤团粒结构及水分运动特性的影响

土壤改良剂的应用研究对改善土壤环境,促进作物生长有着重要意义。该文通过向土壤中添加不同质量的羧甲基纤维素钠(sodium carboxyl methyl cellulose,简称CMC),研究了不同含量的CMC对土壤团粒结构及水分运动的影响。结果表明:随着CMC含量的增大,土壤水稳性团聚体含量增大,土壤分形维数减小,土壤黏粒和粉粒比例减少,砂粒比例增多,黏粒和粉粒均与土壤分形维数呈正相关关系,砂粒与分形维数呈负相关关系,黏粒含量对土壤分形维数影响最为显著,土壤中0.1 mm的颗粒含量减少,而≥0.1 mm的颗粒含量均有不同程度的增加;随CMC含量的增大,土壤的入渗能力减弱,稳定入渗率显著减小,Philip公式中吸渗率减小,Kostiakov公式中的经验系数减小,经验指数增大;随着CMC含量的增大,土壤的持水能力增强,van Genuchten公式中土壤滞留含水率、饱和含水率及与进气值相关的系数均有所增大,形状系数逐渐减小。该研究对可为CMC的田间土壤改良应用提供理论依据。     

白浆土型人参栽培床土的分形维数特征

运用土壤颗粒表面分形维数计算方法,研究了吉林省白浆土型人参栽培床土的分形维数的特点。结果表明白浆土型人参床土颗粒表面的分形维数介于2.890～2.963之间,并随黏度增加有增大的趋势。同时统计分析表明,土粒表面分形维数与土壤的容重、孔隙度及难效水(水吸力>60 kPa)均具有显著相关性(相关系数分别为0.747^*,0.796^*和0.798^*);与土壤中>0.25 mm团聚体的百分含量呈极显著的相关(相关系数为0.826^**)。分形维数可以作为衡量白浆土型人参床土的物理肥力指标之一。     

不同轮耕方式对渭北旱塬麦玉轮作田土壤物理性状与产量的影响

为研究不同轮作模式对渭北旱作冬小麦?春玉米一年1熟轮作田土壤物理性状和产量的影响,于2007—2014年在陕西省合阳县冬小麦?春玉米轮作田连续7年实施了保护性耕作定位试验,测定和分析了免耕/深松、深松/翻耕、翻耕/免耕、连续免耕、连续深松和连续翻耕6种轮耕模式下麦田0~60 cm土层物理性状、0~200 cm土层土壤湿度和小麦产量的变化。结果表明:1)不同轮耕模式0~40 cm土层土壤容重、孔隙度和田间持水量差异显著,其中以免耕/深松效果最显著;0~60 cm土层免耕/深松轮耕处理平均田间持水量较连续翻耕处理提高12.9%;2)轮耕对土壤团聚体特性影响明显,免耕/深松0.25 mm水稳性团聚体含量(R0.25)最高,结构体破碎率和不稳定团粒指数(ELT)最低,水稳性均重直径(WMWD)最高,水稳性和力稳性团聚体分形维数(D)均最低;3)小麦生育期间免耕/深松处理0~200 cm土层土壤蓄水量和小麦产量较连续翻耕分别增加17.7 mm和9.5%。综合可知,轮耕有利于耕层土壤物理结构改善,免耕/深松更有利于耕层土壤大团聚体形成和土壤结构稳定,利于土壤蓄水保墒和作物增产,为渭北旱塬区麦玉轮作田较适宜的轮耕模式。     

杨树低效林下土壤粒径分布与分形特征

[目的]研究鄂尔多斯地区杨树低效林下土壤粒径分布与分形特征,为该地区杨树低效林的成因分析及改造提供基础依据,并为杨树人工林的科学管理提供参考与决策支持。[方法]使用Mastersizer3000激光衍射粒度分析仪测量土壤粒径,采用土壤颗粒体积分形维数模型计算分形维数D值,并测定土壤养分。[结果]①鄂尔多斯地区杨树低效林下土壤颗粒组成主要以细砂粒(42.33%)、极细砂粒(15.72%)、中砂粒(19.77%)为主;主要土壤质地类型为砂土;土壤颗粒的分形维数D值在1.222 5～2.204 5范围内,处于较低水平。②土壤颗粒分形维数D值与粉粒、极细砂粒、细砂粒含量呈显著正相关关系,与中砂粒、粗砂粒、极粗砂粒呈显著负相关关系。③随着土层加深,粒径250μm的土壤颗粒含量增加,粒径250μm的土壤颗粒含量减少;土壤颗粒分形维数D值随土层加深而增大,增大幅度不大。④土壤颗粒分形维数D值与土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷含量的关系均未达到显著水平,土壤各养分含量的变化对分形维数D值没有显著影响。[结论]鄂尔多斯地区杨树低效林下土壤颗粒组成以砂粒为主,土壤分形维数较低,土壤结构极不均匀,这样的土壤结构对杨树的正常生长发育极为不利,不良的土壤结构也在一定程度上导致了低效林的形成,因此在对杨树低效林进行预防和改造时也要改善林下土壤结构。     

河塘底泥与岸边土壤粒径分形维数及与其性状关系——以海南岛南渡江下游塘柳塘为例

以海南省南渡江下游塘柳塘为研究对象,采集52个河塘底泥和6个沿岸农田土壤样品,依据美国制土壤粒级分组与土壤质地分类标准,应用分形理论计算了58个样品的质量分形维数,探讨河塘底泥与邻近农田土壤在粒级组成上的差异,并揭示底泥粒径分形维数与粒级组成及有机质含量之间的相互关系。结果表明:(1)河塘底泥与沿岸农田土壤各粒级组成非常相似,均以极细砂、粉砂为主,土壤质地类型多为壤土;底泥粒径分形维数略高于沿岸农田分形维数,前者均值为2.662,后者为2.591。(2)底泥粒径分形维数与其黏粒和粉粒含量呈显著正相关关系,而与其砂粒含量呈显著负相关关系;底泥粒径分形维数与其有机质含量呈显著正相关关系。(3)塘柳塘底泥理化性状表明,南渡江下游河塘清淤底泥可用于周边土壤改良。