放牧强度对高寒草地土壤团聚体稳定性及有机碳含量影响

土壤团聚体与土壤有机碳固存密切相关。本研究依托青藏高原高寒草地家畜系统适应性管理技术平台,系统研究了0~30 cm土层不同放牧强度对土壤团聚体稳定性和有机碳含量影响。结果表明,与禁牧对照相比,中度放牧处理下0~10 cm土层(表层)土壤大团聚体质量分数和平均重量直径(Mean weight diameter,MWD)分别提高了13.43%和12.50%。所有放牧处理均降低了10~30 cm土层(亚表层)土壤大团聚体质量分数和MWD。与对照相比,中度放牧下表层土壤大团聚体有机碳含量显著降低了8.02%;中度和重度放牧处理下,亚表层土壤大团聚体有机碳贡献率分别降低了29.85%和32.75%。MWD与大团聚体质量分数和有机碳贡献率呈显著正相关,与微团聚体和粉粘粒团聚体质量分数及有机碳贡献率呈显著负相关。该研究表明放牧强度对亚表层土壤团聚体特征的影响高于表层土壤,这为探究放牧管理对高寒草地土壤质量和结构影响提供理论基础。

星载二氧化碳探测研究进展

二氧化碳(CO_(2))是大气中最典型的温室气体,大气中CO_(2)浓度持续增加是全球气温升高的主要原因。温度升高导致自然环境恶劣,各类自然灾害频发,极端天气数量增加,对人类生活环境造成巨大的影响,因此推动绿色低碳发展势在必行。准确监测CO_(2)的排放,了解CO_(2)源和汇的分布,是遏制大气CO_(2)浓度升高、减缓全球变暖的前提条件。因此,准确获取全球范围内高精度时空分辨率的CO_(2)观测数据十分必要。卫星遥感可以有效观测CO_(2)的全球分布,获取大范围高精度数据。本文旨在对目前用于大气CO_(2)探测的卫星载荷发展状况进行综述,包括基于被动遥感CO_(2)的卫星现状和数据产品、基于主动遥感CO_(2)的卫星的研制情况和目前的主要工作进展。

放牧强度对高寒草地土壤微生物胞外酶化学计量的影响

土壤微生物是土壤养分释放或固持的重要调节者。本实验以青藏高原高寒草原为研究对象,以藏羊放牧强度控制实验为平台(对照(CK,0),轻度放牧(LG,2 sheep·hm^(-2)),中度放牧(MG,4 sheep·hm^(-2)),重度放牧(HG,6 sheep·hm^(-2))),开展不同放牧强度下高寒草地土壤和微生物养分变化特征及其对土壤微生物养分代谢的影响研究。结果显示:总体上,土壤碳氮磷含量在放牧干扰下呈减少趋势,而微生物碳氮磷含量及其化学计量的变化幅度较小;重牧的碳获取酶(β-葡萄糖苷酶)活性及化学计量显著高于其余处理。此外,中牧和重牧的C∶P不平衡和N∶P不平衡高于CK,而C∶N不平衡低于CK,这表示在中度或重度放牧下高寒草地主要受到碳、磷的限制。当面对自身与资源之间的养分不匹配时,高寒草地土壤微生物主要通过增加碳获取酶的分泌,来缓解在重牧下的养分限制。

基于二尺度模型的星载SAR海面场景成像仿真

根据海浪随机理论进行了粗糙海面建模,利用海面的二尺度模型,构造了包含涌浪在内的随机粗糙海面,同时考虑了不同尺度波浪对海面的影响。基于此海面模型,利用Bragg散射模型和Kirchhoff近似并考虑海面运动所产生的速度聚速效应,模拟了不同情况下海浪的极化SAR图像。最后对海浪参数与SAR参数对极化图像的影响做了分析,证明了模拟的正确性与有效性。

分型海面对极化电磁波散射的影响

海面粗糙度对电磁波极化信号有显著影响。应用分型二维海面模型模拟了海面的起伏形态,再通过极化散射矩阵﹑斯托克斯矩阵以及极化电磁波散射理论,对大量的散射海面进行模拟研究后得出,电磁波的角偏移只与受照射的雷达入射角相关,与海面的粗糙度及主浪波长均无关,进一步分析得出电磁波的偏心率仅在主浪波长改变的时刻改变。

极化合成孔径雷达海面成像模拟及分析

海浪极化SAR成像模拟对海面散射的研究有重要的意义。基于海浪谱理论,在考虑大、小尺度海浪影响的基础上,构建了双尺度的随机粗糙海面。根据该海面模型,利用Bragg散射模型,小扰动模型与速度聚束理论,模拟了不同状况下海浪的极化SAR图像。并针对海浪参数对极化图像的影响进行了分析,结果符合成像统计特性,得出了一些有益于海浪信息提取的结论,并可以为海洋卫星的设计与海洋研究提供一种行之有效的手段。

星载合成孔径雷达回波数据仿真研究

本文对星载合成孔径雷达(SAR)图像仿真方法进行了研究,在分析并建立合成孔径雷达回波信号数学模型的基础上,提出了基于分布目标的SAR回波信号数据仿真,进而提出了一种与传统实现方法不同的SAR原始回波数据的生成方法,并用这种方法进行了初步的建模和仿真,验证了其有效性。

黄土高原草地和农田系统碳动态对降雨、温度和CO2浓度变化响应的模拟

全球气候变化通常是多种环境条件同时连续地发生变化,而多因子的控制实验并不能完全模拟环境的变化且其通常需要耗费很高的成本。应用模型可以加深理解全球气候变化对生态系统结构和功能的影响。应用陆地生态系统(TECO)模型模拟黄土高原草地和农田生态系统在CO_2浓度、温度和降水改变情况下生态系统碳动态,探讨黄土高原草地和农田生态系统碳动态对未来气候变化响应。研究结果表明,随着温度升高,草地和农田生态系统净初级生产力(NPP)和异养呼吸(Rh)都呈现先增加后减少的趋势,生态系统碳净交换(NEE)表现出先减少后增加趋势,除农田系统的Rh对温度响应的拐点在当前温度,其余对温度响应拐点在增温4℃,此时系统固碳能力最高。降水和CO_2浓度增加改变生态系统NPP,Rh和NEE对温度变化的响应。随着降水增加,生态系统对温度响应更敏感;草地生态系统NPP,Rh和NEE对温度变化响应拐点发生改变,而农田系统无变化。CO_2浓度升高使农田生态系统NPP,Rh和NEE在增加4℃情景下,对温度变化响应不敏感。增加降水和增温对草地和农田生态系统NPP、Rh和NEE交互作用相对强度最大,分别为51.0%和30.0%、51.3%和16.6%以及-46.1%和-28.9%;增雨和增加CO_2浓度对草地和农田生态系统NPP、Rh和NEE交互作用相对强度最小,分别为2.4%和7.5%、3.7%和3.4%以及8.1%和-9.0%。三因子交互作用对生态系统NPP,Rh和NEE没有明显促进作用。与农田相比,草地生态系统碳动态对气候变化交互作用响应更显著。

高分多模卫星星地一体化专项工程研究与应用

高分多模(GFDM-1)卫星是我国民用空间基础设施规划中的首颗高分辨率光学对地成像敏捷遥感卫星,其最高分辨率达到0.42m,成像模式灵活且丰富。为实现卫星设计、研制与应用的紧密结合,确保卫星入轨后实现高成像质量、高成图效率、高应用效益,切实解决用户业务中的实际问题,开展了星地一体化专项工作,在卫星像质保证、任务定制、数据处理、在轨综合效能评估等方面部署了研究课题,在卫星工程研制和在轨测试阶段全程同步实施。通过技术研究、产品开发、测试与应用,并在卫星入轨后迅速支持卫星任务定制、载荷定标、数据处理与业务应用,实现了星地一体化同步协调发展,提高了空间基础设施应用效益。

应用暗目标法从PARASOL标量数据反演陆地气溶胶

PARASOL传感器不仅能够进行偏振观测,而且能够获得标量观测数据。针对PARASOL的传感器特征,在地面典型地物光谱数据分析的基础上,确定了暗目标的识别方法以及地气分离方法,获得了针对PARASOL标量数据的暗目标法反演陆地气溶胶的算法。利用2006年夏季AERONET北京站的地面数据验证了本算法,结果表明,本算法获得的结果与地面观测结果有较好的相关性(R=0.86),但在气溶胶光学厚度较小时误差较大。

基于分数阶滤波器的遥感图像处理

在研究分数阶微积分的基础上,提出了一种基于WLS误差准则的滤波方法,该滤波器的系数可通过调节其阶次来改变;给出了该滤波器的原理,分析了其幅频特性。通过用Riemann-Liouville定义验证,并将此滤波器运用于遥感图像处理,结果表明,该方法在抗干扰和提取更多细节方面取得了很好的平衡,具有较好的滤波效果。

放牧与围封对黄土高原典型草原植物生物量及其碳氮磷贮量的影响

将黄土高原典型草原植物亚生态系分为地上活体、立枯物、凋落物和地下根系4个部分,进行放牧与围封草地植物生物量及其碳、氮、磷贮量的研究。结果表明,放牧与围封草地各组分碳、氮、磷贮量的季节动态模式与其对应生物量变化规律一致;碳、氮、磷贮量均与生物量呈极显著正相关(P<0.01),其相关系数分别为0.990,0.899和0.936(FG),0.990,0.891和0.936(GG);封育和放牧草地植物间各部分碳、氮、磷贮量差异均由各自生物量差异引起。围封草地植物总生物量和地上、地下生物量、立枯物、凋落物的量,以及碳、氮、磷贮量一般高于放牧样地(P<0.05)。地上活体氮、磷贮量在其生物量最大时最高(7月),此时围封草地地上活体氮、磷贮量(1.291 8,0.083 7g/m2)显著低于放牧草地(1.529 7,0.100 2 g/m2)(P<0.05)。放牧草地主要通过地上幼嫩器官生物量和氮、磷含量的增加来获得较大氮磷贮量,并以此提高草地利用率。

土地利用方式对陇中黄土高原土壤理化性状的影响

对陇中黄土高原至少50年传统耕作历史的农耕地和退耕20年的草地土壤理化性状进行了比较研究。结果表明，1）不同土地利用方式对土壤有机碳、全氮、速效磷、pH值和容重有显著影响。0～10cm土层土壤有机碳含量草地显著高于农田，全氮含量差异不显著，20～100cm土层有机碳和全氮农田高于草地（P〈0．05）；土壤全磷含量农田虽高于草地但无显著差异。土壤C／N除0～10cm土层外，农田高于草地。在整个土壤剖面上，草地土壤pH值显著高于农田（P〈0．05）；除10-20cm和底层土壤外，草地土壤容重也高于农田。2）草地土壤有机碳和全氮随土壤深度增加而降低，而农田土壤在0～30cm土层随土壤深度的增加而增加，在30cm土层以下与草地有相同趋势。草地土壤全磷含量各土层间没有显著差异，农田土壤全磷含量与土壤有机碳和全氮含量变化趋势一致；草地和农田土壤速效磷含量都呈减少趋势。土壤pH值随土壤深度的增加而增加。3）各样地土壤有机碳、全氮、全磷、速效磷与土壤容重和土壤pH值之间呈极显著负相关，土壤容重与土壤pH值呈极显著正相关，土壤有机碳、全氮、全磷和速效磷之间也呈极显著正相关关系。

围封与放牧对青藏高原草地生物量与功能群结构的影响

以青藏高原高寒草甸、高寒草原、温性荒漠草原的退化草地为基础,比较了5年围封样地与放牧样地的生物量和群落结构。结果表明：（1）围封后3类草地地上总生物量较放牧样地分别显著增加了48.1%、10.8%、34.5%;地下生物量对围封的响应与地上总生物量一致,且围封后高寒草原0-10cm土层根系生物量比例较放牧地显著下降。（2）围封显著降低了高寒草甸的根冠比,高寒草原和温性荒漠草原无显著变化。（3）与放牧地相比,围封显著增加了高寒草甸和高寒草原禾本科植物的生物量比例,高寒草甸杂类草显著降低,温性荒漠草原功能群生物量比例无显著差异。

围封对青海湖流域高寒草甸植被特征和土壤理化性质的影响

以青海湖流域退化的高寒草甸2个草地类型为对象,比较分析了围封2年样地植物群落生物量、群落结构和土壤理化性质的变化.结果表明,1）围封后高山嵩草和矮生嵩草的地上生物量较放牧地分别增加了33.8% 和31.5%;且禾本科植物生物量的比例显著增加,杂类草的比例降低.2）功能群多样性指数和均匀度指数显著增加.3）围封2年后,2个草地型0～10cm 土层土壤有机碳含量分别增加了10.15%和12.74%,10～30cm 土层均无显著变化;矮生嵩草草地0～10cm 土层土壤全磷含量增加了16.13%,其余无显著变化;表层土壤容重分别降低了6.61%和6.25%,pH 值降低了4.04%和3.69%,10～30cm 土层均无显著变化;土壤全磷含量在各土层均无显著变化.

黄土高原典型草原优势植物凋落物分解及养分释放对氮添加的响应

利用原位分解袋法研究了黄土高原典型草原优势植物长芒草(Stipa bungeana)和阿尔泰狗娃花(Heteropappus altaicus)凋落物的养分释放过程对氮添加的响应,试验周期为1 a。设置6个氮添加水平,分别为N0(0)、N1(1.15 g N m^(-2)a^(-1))、N2(2.3 g N m^(-2)a^(-1))、N3(4.6 g N m^(-2)a^(-1))、N4(9.2 g N m^(-2)a^(-1))和N5(13.8 g N m^(-2)a^(-1)),氮素类型为尿素((NH_2)_2CO)。结果表明:(1)氮添加处理两年显著改变了长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物的初始化学性质。随着氮梯度的增加,凋落物的N(氮)含量逐渐增加,木质素含量先增加后下降,C/N(碳氮比)和木质素/N降低,C(碳)、P(磷)和C/P(碳磷比)没有显著的差异。(2)氮处理对长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物的分解速率的影响不显著。长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物C含量随分解时间整体为降低过程,N和P含量总体上为增加过程,且整个分解过程中N含量各处理间差异显著。(3)氮处理对长芒草和阿尔泰狗娃花凋落物C和P的分解基本无影响,两种元素都呈现释放过程。氮处理对凋落物的N残留率有显著的影响,在N1—N3(1.15—4.6 g/m^2)处理下的长芒草凋落物N残留率高于其他处理,且呈现富集过程;而阿尔泰狗娃花凋落物中的N呈现富集-释放过程。在土壤养分贫瘠的黄土高原典型草原,适量的氮输入可以促进系统的固氮。

地球静止轨道高分辨率成像卫星的发展现状与展望

文章首先简要介绍了"高分四号"卫星的主要性能指标和在轨运行情况,然后梳理了美国、欧洲等国家地球静止轨道高分辨率成像技术的发展现状。文章重点从卫星的轨道特性、多任务适应的工作模式、灵活的任务编排、实时动态监测、在轨长寿命几个方面总结提炼出"高分四号"卫星创新点;从谱段特性、成像体制、多功能一体化设计、高精度热控设计、高稳定性的结构一体化设计等多个方面分析了成像载荷的特点。最后,分析了地球静止轨道高分辨率成像卫星的发展趋势,展望了未来空间基础设施规划中计划实施项目的应用特点和应用领域。

校企合作创新网络学习机制影响因素实证研究

文章构建了校企合作创新网络学习机制的影响因素分析框架,从网络整体的角度出发,将影响校企合作创新网络学习机制的因素归纳为网络成员的个体性因素、网络成员的容斥性因素、网络知识的特性因素、网络组织的结构性因素四类,并以河南省76家创新型企业为样本进行了实证分析。实证研究结果显示,网络成员的相斥性因素中的知识文化距离对组织间学习效果有显著的负面影响,相容性因素中的信任和沟通以及网络组织的结构性因素中的网络规模对组织间学习效果有显著的正面影响,而网络成员的个体性因素、网络成员的相斥性因素中的地理距离、网络知识的特性因素、网络组织的结构性因素中的网络中心度对组织间学习效果的影响并不显著。

基于Korteweg-de Vries方程解析解的海洋内波模拟研究

主要是利用非线性发展方程丰富的解析解,基于含有散射项和微扰项的Korteweg-de Vries方程对台湾东北部东海海域内波的传播特性进行研究,并着重分析海洋内波在SAR图像上的信号特征,进而讨论耗散项和微扰项对海洋内波所引起的表层流速变化的影响。

基于IMU/DGPS的航空遥感影像快速纠正方法

论述利用IMU/DGPS系统快速获取外方位元素的原理,介绍在外方位元素支持下的影像快速镶嵌的基本方法,重点说明利用IMU/DGPS系统进行影像的快速正射校正。相关的实验结果表明,文中的方法能在几何精度要求不高的应急事件处理的情况下,快速获取区域的镶嵌影像.