基于高光谱数据的土壤全氮含量估测模型对比研究

构建基于高光谱数据的土壤全氮含量估测模型,为快速、准确监测农田土壤全氮含量,判断作物生长发育情况和评价土地质量提供新的技术和方法。以新疆南疆地区主要类型土壤为研究对象,于室内测定土壤全氮含量和光谱反射率数据,利用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVM)、随机森林回归(RF)与光谱反射率(R)及其4种数学变换相结合,建立全区和分区全氮含量估测模型。结果表明,PLSR最优模型的预测集R2和RPD分别为0.73和1.82;SVM最优模型的预测集R2和RPD分别为0.75和1.97;RF最优模型的预测集R;和RPD分别为0.86和3.52,3种模型的预测能力依次为RF>SVM>PLSR。除一阶微分(FD)变换外,其它数据变换均对模型精度有不同程度的提高。R及其4种变换后数据均以RF建模精度较高,而以PLSR和SVM建模精度相对较低。全区模型稳定性要高于分区模型,分区模型差异性较明显,稳定性较差。总体来看,RF模型的预测能力稳定,适用性较好,精度较高,可较精确地估测土壤全氮含量;而PLSR和SVM模型只能对全氮含量进行粗略估测。因此,利用RF模型可实现研究区土壤全氮含量的快速准确估测。

南疆滴灌棉田土壤速效养分时空分布特征

为研究滴灌棉田土壤速效养分的分布特征,对棉花整个生育期的土壤养分状况进行分析,揭示滴灌棉田土壤速效养分的分布特征及对产量及其构成因素的影响。结果表明：高产田、中产田、低产田3个处理土壤碱解氮的变化趋势相同,随深度增加均呈下降的趋势,40-60cm土层的碱解氮质量分数的曲线较为平缓,3个处理0-60cm垂直变异随生育期的推进呈先增大后减小的趋势,由于棉株从苗期进入蕾期对氮素的需求量较大,碱解氮质量分数会急剧降低;而进入铃期到吐絮期后,棉花对氮的需求量逐渐减少,其质量分数又有所回升。各处理土壤速效磷质量分数的时空变化趋势基本一致,均表现先上升后下降的趋势。滴灌棉田棉花的磷素需求量在出苗后1-40d逐渐减小,土壤速效磷质量分数呈上升趋势;40d后,棉花进入蕾期,棉株对磷素的吸收量增大,土壤速效磷质量分数明显降低,盛花期后开始回升,直至吐絮期开始平缓下降至稳定;各处理土壤速效钾质量分数随生育期的变化表现为较平缓的趋势。

降尘对棉花光合作用及氮素含量的影响

通过大田对照试验,借助Li-6400光合仪、叶绿素仪,研究降尘对棉花光合参数、SPAD值和氮素含量的影响。结果表明,在苗期降尘对棉花光合特性的影响非常明显,其净光合速率(P_n)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)的差异均达到了极显著水平,而对叶绿素含量的影响在苗期也非常显著,SPAD值的差异在苗期也达到了显著水平,对叶片含氮量的影响在苗期也较为明显,因此降尘对棉花苗期生长影响最大。

南疆棉田间作套种种植模式

在充分利用种植空间和资源的基础上,南疆棉田尝试间作套种种植模式,能够在增加收益的同时,减轻因多年重茬带来的病虫危害,有效促进增产增收。因此,本文通过探析棉田间作套种技术的优缺点,为南疆棉花产业发展提出参考建议。

新疆阿拉尔垦区棉田水肥管理中存在的问题及思考

新疆生产建设兵团第一师阿拉尔垦区棉田灌溉和施肥的不科学性,加重了土壤的板结、盐碱化、次生盐渍化等情况。棉田水肥信息化体系的建设,可从根本上改变这些现状,同时,也可减少土壤中有害微生物群落的数量和土传病的发生,还可以在一定程度上降低枯黄萎病的发病几率,可带来一定的社会、经济和生态效益。

塔里木河上游荒漠河岸林土壤水盐分布规律研究

对塔里木河上游荒漠河岸林不同覆盖度下土壤水盐分布规律的研究,为土壤盐渍化防治,干旱地区生态环境重建提供重要依据。通过对研究区不同植被覆盖度条件下（0-0.2,0.2-0.5与0.5以上）的盐渍化土壤进行分层取样,测定其盐分和水分含量,分析在水平方向和垂直方向上的水盐变化规律。结果表明：相同深度土壤盐分随覆盖度的增大呈现减少的趋势,相同土层以5月份盐分含量最高,4月最低;而土壤水分随覆盖度的增大呈增高的趋势,相同土层含水量随时间上没有明显的差异,含水量4月份稍高,6月稍低。在相同覆盖度条件下随着土层由浅到深盐分积累逐渐减少,表层0-60cm 3个土层随时间推移盐分含量变化明显,其他土壤层次变化不大;而土壤水分与土层深度的关系不明显,随时间变化为4月份土壤含水量相对较多,6月份较低。在不同覆盖度不同土层盐分随水分含量变化规律为4月份覆盖度在0-0.2时,土壤盐分与含水量呈显著负相关,覆盖度在0.5以上时,土壤盐分与含水量呈极显著正相关,其他月份相关性不显著;因此,塔里木上游荒漠河岸林土壤水分、盐分的变化与覆盖度、季节有很大关系。

果园升降作业平台国内外发展现状与对策建议

我国果园大部分位于丘陵山区,自然环境恶劣,地形条件复杂,高空升降作业机械是日常管理和果实收获的重要装备。阐述了国内外果园升降作业机械的发展和应用现状,分析影响其发展的制约因素,探讨我国果园机械的发展特点,并提出相应的对策与建议,以促进特色林果产业的快速发展。

有色膜、异型膜在新疆阿拉尔垦区棉田应用效果研究

通过对4种颜色和1种异型地膜在棉田上的应用效果对比,研究其对土壤增温效果、棉花生育进程及产量的影响。结果表明:黑膜、异型膜膜下平均温度低于常规地膜,红膜、蓝膜膜下平均温度高于常规地膜;和常规地膜相比,黑膜、异型膜、红膜、蓝膜棉花生育进程延后2~7 d,黑膜、红膜、蓝膜棉花铃重减少了0.4~0.5 g,红膜和蓝膜棉花衣分分别提高0.5、0.3百分点,黑膜和异型膜棉花衣分分别降低2.5、0.6百分点。

教学红歌的理念与体会

＂音乐课学生不喜欢音乐。＂这是近年来频繁出现的话题,作为一名音乐教师有责任和义务围绕这一现象做些思考。那么我们该怎样改变这种现状呢？首先,在音乐课上我和同学们进行了一番交谈并开始走入他们的音乐世界，

如何引领学生走进戏曲天地

中国历史悠久,民族文化丰富多彩,不仅有大量的民歌、曲艺,更有丰富的戏曲文化。但是,随着社会的发展,当今的中学生,只会对流行歌曲、街舞感兴趣,对戏曲这一古老的艺术形式很陌生,感觉很遥远。本文就如何在教学中采取多种有效手段,激发学生对戏曲文化的关注和了解,引导学生领略中国戏曲的魅力,使学生对中国戏曲文化由陌生到熟悉,再到喜爱的过程总结出几点经验与体会。

组建“快乐合唱队”的尝试与探索

音乐是基础教育阶段的一门必修课,是学校实施美育的重要途径。唱歌教学又是学校音乐教育最重要的部分。但是,唱什么歌,如何唱,这是当今音乐教师面临的一个难题。本文就如何通过组建"快乐"合唱队,把学生由唱情歌的热情转入了对红歌的热爱,以此来改变学生以往松散、缺少朝气的学习生活状态,既而转变班风、学风、校风,使朝气蓬勃,乐观向上的精神风貌重回校园。

基于电磁感应协同野外原位光谱的土壤盐分反演研究

快速准确监测土壤盐渍化可为土地资源合理开发利用与改良提供科学依据。利用EM38-MK2大地电导仪和野外光谱仪测定的土壤表观电导率和光谱数据,构建表观电导率与土壤电导率的反演模型,依据相关性分析结果进行土壤盐渍化特征波段的提取,并采用反射率、反射率倒数和反射率一阶微分3种数据变换形式构建土壤电导率的全波段与特征波段的偏最小二乘回归与主成分回归土壤盐分监测模型。研究结果表明,EM38-MK2测定的土壤表观水平电导率和表观垂直电导率相结合建立的电导率解译模型的拟合优度达到0.89,在土壤盐渍化光谱建模中可快速提供电导率数据。全波段建模精度高于特征波段建模精度,偏最小二乘回归建模精度高于主成分回归建模精度,反射率一阶微分变换后建立的模型精度优于反射率倒数变换与反射率。研究区土壤电导率的预测模型选取经一阶微分变换后的全波段偏最小二乘回归建模方法为最佳模型,精度指标可达到0.85,相对分析误差可达到2.56。

南疆农田土壤全氮含量的中红外光谱反演模型

快速准确监测农田土壤全氮含量,可显著提高土壤肥力诊断与评价工作的效率。传统测定土壤全氮的方法存在耗时费力、成本高、环境污染等缺点,而基于光谱学原理的土壤全氮定量方法克服了传统测量的劣势。中红外(MIR)光谱相较于可见光-近红外(VNIR)光谱而言,具有更多的波段数和信息量,如何利用中红外光谱监测土壤全氮含量是具有重要应用前景的研究课题。为了探索中红外光谱对土壤全氮监测的可行性,以新疆南疆地区采集的246个农田土样为研究对象,以室内测定的全氮含量和中红外光谱反射率数据为数据源,分析了不同全氮含量土样的中红外光谱特征差异,以主成分分析法(PCA)和连续投影算法(SPA)对光谱数据进行降维,然后采用偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机(SVM)、随机森林(RF)和反向传播神经网络(BPNN)四种建模方法分别构建基于全波段和降维数据的土壤全氮含量定量反演模型。研究结果表明:(1)土壤在中红外波段光谱反射率随全氮含量的增加而增加,在3620,2520,1620和1420 cm^(-1)附近存在明显的吸收谷;将中红外光谱数据进行最大值归一化处理后,可明显提高土壤光谱反射率与全氮含量的相关性。(2)对比两种数据降维方法,PCA和SPA分别使模型变量数减少了99.8%和97.5%,但以PCA提取的8个主成分为自变量建立的模型预测精度总体要高于SPA对应的模型,因此以PCA提取的主成分建模更适于土壤全氮模型的构建。(3)在建模集中,PLSR和SVM模型以全波段建模精度最高,但建模变量数多,建模效率较低,而RF和BPNN模型分别以PCA和SPA降维后的数据建立的模型在保持精度相当的前提下,可显著提高建模效率;在预测集中,基于PCA降维数据的BPNN模型预测能力最高,R2和RMSE分别为0.78和0.12 g·kg^(-1),RPD和RPIQ值分别为2.33和3.54,模型具备较好的预测能力。研究结果可为农田土壤全氮含量快速估测提供一定的参考价值。

南疆膜下滴灌棉田土壤盐分动态分布特征研究

膜下滴灌容易造成土壤盐分的积累,而土壤盐分积累是农业生产的重要制约因素,因此研究膜下滴灌棉田土壤盐分的空间动态分布特征,对指导当地的棉花栽培具有重要意义。本研究利用便携式野外土壤水分盐分测定仪,通过连续定点监测棉田宽行、窄行距地表15cm、25cm的盐分变化,分析其土壤电导率的动态变化特征,结果表明:在整个生育期,膜下滴灌棉田的电导率在0.19~4.94ms·cm^(-1),土壤电导率的变化与棉田滴水时间直接相关,在滴水前与滴水后,土壤电导率差异显著;但滴水前土壤电导率的日变化与滴水后土壤电导率的日变化不明显;滴灌棉田行间膜下15cm、25cm土层土壤电导率值的日变化不明显;花期、铃期、吐絮期滴水前在窄行和宽行的25cm处,电导率都比15cm处高,但灌水后电导率差异不大;收获期不再滴水的情况下,宽行的盐分比窄行的高;行间不同深度的土壤电导率随生育期的变化趋势基本相似,从花期到收获期土壤盐分含量逐渐降低。

阿拉尔棉花脱叶剂市场现状分析与监管对策

2020年,第一师农业技术推广站对阿拉尔辖区棉花脱叶剂市场进行了专项调查,发现市场中的脱叶剂种类繁多,价格差异较大,“飞防”作业成为当前主流,农资市场较为混乱等现状。本文通过分析阿拉尔脱叶剂市场调查结果,提出了今后脱叶剂市场管理的一些意见与建议。

特色林果业作业平台设计与试验

为实现果园机械化管理生产,产业的提质增效,促进现代林果业的健康可持续发展,结合新疆兵团的实际情况,研制开发适用于特色林果业的采摘升降作业平台。对果园机具的整机结构和关键部件进行计算设计、优化选型,通过实地测试,确定行走、转弯、爬坡、升降、采摘等各项性能参数指标。测试结果表明:相对于人工作业,升降平台机械作业采摘效率提高50.31%,采摘量提高41 kg/h,集采摘、运输、修剪等各种功能于一体,同时又降低生产成本、保障作业人员的人身安全、减轻工作强度和提高劳动舒适性。

妊娠合并急性脂肪肝6例诊疗体会

妊娠合并急性脂肪肝６例诊疗体会厉建兰１陈建梅１殷彩云２（１日照市人民医院２禹城市卫生防疫站）１临床资料妊娠急性脂肪肝（ａｃｕｔｅｆａｔｌｙｌｉｖｅｒ，ＡＦＬ）６例，年龄２４～２７ｙ，平均２５．８ｙ，均为初产妇，双胎４例，单胎２例，发病孕龄３３～３７＋...

在初中数学课堂教学中开展创客教育

在初中数学课堂教学中开展创客教育有助于拓展学生的数学思维,锻炼学生的创新实践能力,以此养成学生良好的学习习惯,取得学习效率的提升。根据详细教学案例,从优化创客环境、形成创客空间、借助多样教学以及融合其他学科四方面对开展创客教育的策略加以阐述,以期达到优化初中数学课堂的教学目的。

棉花化肥减量增效技术模式

以南疆阿拉尔片区棉花为主进行分析,针对出现的施肥过量问题研究出一种新的棉花化肥减量增效技术模式,希望能够给以后的棉花生产提供帮助。