倒伏胁迫对水稻可视茎叶穗比率的影响及光谱响应解析

倒伏胁迫下作物的冠层光谱响应机理解析,是大范围作物倒伏灾情遥感监测的重要基础。倒伏胁迫直接改变了遥感光谱探测视场内的可视茎叶穗比率,通过解析冠层光谱与可视茎叶穗比率间的关系,探索不同强度的倒伏胁迫下水稻可视茎叶穗组分变化规律及其与冠层光谱响应规律,为大范围作物倒伏灾情遥感监测提供理论支持。以2017年江苏省兴化市、大丰区的实发倒伏水稻为研究对象,在野外观测实验的支持下,分析不同倒伏强度的倒伏水稻冠层光谱变化规律,并对不同倒伏强度下的冠层可视茎叶穗比率与倒伏角度进行相关性分析,筛选能有效表征倒伏强度的敏感农学参数,采用灰色关联分析法构建倒伏水稻冠层光谱指标与敏感农学参数之间的响应模型,实现水稻倒伏灾情的光谱诊断,并利用野外实测样本评价诊断精度。研究结果表明,随着倒伏强度的加大,冠层光谱表现出规律性变化,红光波段与近红外波段响应较为明显,“红边”位置明显“蓝移”,且“红边”振幅与“红边”面积增大,说明红光波段和近红外波段对水稻倒伏胁迫强度较为敏感;冠层可视叶茎比存在随倒伏强度增加而减少的规律,其相关性可达0.715,说明倒伏后的水稻冠层可视叶茎比对于倒伏强度有着较好的表征能力;通过对可视叶茎比与冠层高光谱反射率进行相关性分析,分别于红光波段和近红外波段内筛选出698与1132nm作为敏感波段,进而计算特征植被指数;利用灰色关联分析构建了基于特征植被指数的水稻可视叶茎比光谱响应模型,检验样本的决定系数为0.635,以可视叶茎比预测结果进行倒伏灾情等级划分的精度达到82%。因此,倒伏发生后水稻冠层的茎、叶、穗等组分在光谱探测器视场中的贡献比例发生了规律性改变,茎、叶、穗本身光谱反射率差异和视场内比率差异直接反映于倒伏水稻冠层光谱差异,其中可视叶茎比能有效表征受倒伏胁迫的水稻群体结构变化,与倒伏强度具有较好的响应关系,不同倒伏强度的可视叶茎比与水稻冠层光谱之间的响应规律可以有效区分倒伏灾情等级,有助于为区域尺度的水稻倒伏灾情遥感监测提供先验知识。

基于GIS与MAXENT模型分析的国家公园传统用地适宜性评价及应用研究——以神农架国家公园为例

如何协调国家公园中传统用地和生态环境保护的关系成为当前国家公园建设必须要解决的问题.从传统用地的空间分布出发,尝试根据不同地域发展对资源和自然环境条件的需求,及其与土地现状的匹配关系,运用生态位理论最大熵模型MAXENT,进行土地生态适宜性分析.结果表明,在各个环境变量中,高程、道路距离、坡度是影响传统用地分布的主要因素,其中高程的重要性最高;神农架国家公园传统用地生态适宜开发性整体水平不高,用地量的压力主要在木鱼、坪堑两处,红花坪可作为木鱼镇的预留区域,板桥下谷为坪堑-大九湖预留区域.为定量分析国家公园传统用地的生态适宜性提供依据,为民生用地的开发建设提供指导.

基于GIS的神农架国家公园网格管护小区的划分

从地理分析角度出发,基于对山水林地一体化管理模式的理解与分析,进行神农架网格管护小区划分,以建立神农架国家公园科学管护体系.神农架国家公园网格小区的划分兼顾交通可达性、河网流域、森林体系、行政边界与各种保护区边界等因素.基于DEM数据,利用ArcGIS软件进行水文分析与表面分析,根据河网流域、分水岭、山谷线与山脊线进行区划,在综合分析的基础上,将神农架国家公园划分为18个网格管护小区,有利于神农架国家公园山水林地一体化管理目标的实现和实施科学、高效、统一、规范的管理.