鲜羊粪添加对中度盐碱退化羊草草地植被及土壤特征的影响

为了探究添加鲜羊粪对盐碱退化羊草草地的影响,以黑龙江省西部中度盐碱退化羊草草地为试验对象,分析不同鲜羊粪添加量对草地植物群落特征、土壤盐碱特性及土壤团聚体稳定性的影响。试验采用单因素随机区组设计,设置对照,羊粪添加量1.25 kg/m^(2)、2.50 kg/m^(2)、3.75 kg/m^(2)、5.00 kg/m^(2)共5个处理,羊粪添加处理持续60 d。结果表明:随着羊粪添加量的增加,植物群落高度和群落盖度呈显著上升趋势(P<0.05);施用羊粪2.50 kg/m^(2)时,植被地上生物量显著高于其他处理(P<0.05),单位面积鲜重增长了92.64%,干重增长了62.11%;添加羊粪能够提高土壤含水量,显著降低土壤电导率,羊粪添加量为2.50 kg/m^(2)和5.00 kg/m^(2)时,0~10 cm土层土壤电导率显著低于其他处理(P<0.05);羊粪添加能够显著改善盐碱退化羊草草地的土壤团聚体组成(P<0.05),增加5~10 mm粒径土壤团聚体所占比重,极显著提高土壤平均质量直径和平均几何直径(P<0.01),羊粪添加量为2.50 kg/m^(2)时,0~10 cm土壤团聚体稳定性最高。因此,本研究得出添加鲜羊粪最适用量为2.50 kg/m^(2),能够对退化羊草草地生态恢复起到良好的正向促进作用。

棉花地上鲜生物量的高光谱估算模型研究

通过测试棉花6个生育时期350～2500 nm波段的冠层高光谱数据,采用连续统去除和波段深度归一化的分析方法,计算出棉花反射光谱550～750 nm波段深度参数（Dc）;同时,将冠层反射光谱数据与棉花鲜生物量进行逐步回归分析,确定了近红外波段763 nm及红光波段670 nm是棉花鲜生物量的2个敏感波段,并组成了高光谱归一化植被指数（NDVI）和比值植被指数（RVI）;基于Dc参数和NDVI、RVI植被指数,建立了棉花地上鲜生物量的5种单变量线性与非线性函数模型,分析表明,RVI的指数函数模型反演的棉花地上鲜生物量的估计值与实测值的相关系数最大（R=0.7289＊＊,RMSE=0.8776）;5种函数模型方程,经检验均达到1%的极显著水平,其中,以指数函数、幂函数和双曲线函数构建的棉花鲜生物量估算模型精度相对较高;该研究采用高光谱植被参数和指数,实时、无损、动态、定量提取了棉花地上鲜生物量,为分析、模拟、评价、预测棉花群体大小,设计理想棉花群体及棉花高光谱遥感估产提供了科学的依据.

甘南草地地上生物量的高光谱遥感估算研究

为了促进高光谱分辨率遥感技术在草地畜牧业动态监测和遥感估产中的应用,选择甘南草原为研究区,通过野外观测,测量了天然牧草的冠层高光谱和地上生物量数据,分析了4种主要草地类型的冠层光谱曲线特征,并分析了地上鲜生物量与冠层反射光谱和一阶微分光谱之间的相关关系,构建了光谱特征参数作为变量,建立了甘南草原牧草地上鲜生物量的高光谱估算模型,并对模型进行检验,结果表明:特征参数D723的对数回归模型,不仅相关系数较高,而且均方根和相对误差都较小,因此,估算精度较高,可作为甘南草地地上鲜生物量的最佳高光谱估算模型。

棉花高光谱植被指数与LAI和地上鲜生物量的相关分析

通过测试棉花关键生育阶段350-2500nm波段的冠层高光谱数据,用近红外波段760-850nm及红光波段650-670nm的2个范围内的波段,组成了高光谱归一化植被指数（NDVI）及800和670nm2个波段组成修改型二次土壤调节植被指数（MSAVI2）,分别与棉花叶面积指数（LAI）和地上鲜生物量进行相关分析,结果表明,棉花NDVI和MSAVI2与LAI和地上鲜生物量两个参数均以幂指数相关关系为最佳（RNDVI-LAI=0.7346＊＊,RMSAVI2-LAI=0.7436＊＊,n=81;RNDVI-鲜生物量=0.7426＊＊,RMSAVI2-鲜生物量=0.7934＊＊,n=59）,MSAVI2与LAI和地上鲜生物量的相关性均高于NDVI与LAI和地上鲜生物量的相关性,说明MSAVI2较NDVI更好的消除土壤背景等对反射光谱造成的影响,较精确的提取反映棉花生长状况的叶面积指数和生物量信息。

NDVI和EVI在高寒草地牧草鲜质量估算和植被动态监测中的比较

对2007-2009年126景MODIS影像的归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)数据进行了比较研究,并结合11个高寒草地监测点的地上生物量鲜质量(AGB)数据,通过相关分析、回归分析等方法,分析了MODIS共4种植被指数(NDVI250,NDVI500,EVI250,EVI500)在估算高寒草地牧草鲜质量中的优劣,并确定了通过EVI250估算地上生物量鲜质量的回归方程。结果表明,EVI在高寒草地上均比NDVI小,但EVI比NDVI更稳定准确。应用植被指数产品EVI估算高寒草地牧草鲜质量优于NDVI,其中在EVI250、EVI500、NDVI250和NDVI5004种植被指数中,EVI250与地上生物量鲜质量的相关性最好,相关系数为0.904(P<0.01),回归方程为yAGB=-244+1316xEVI250(R2=0.817,P<0.01)。

棉花高光谱植被指数与LAI和地上鲜生物量的相关关系研究

通过测试棉花关键生育阶段350～2500nm波段的冠层高光谱数据，用近红外波段760～850nm及红光波段650—670nm的2个范围内的波段，组成了高光谱归一化植被指数（NDW）和800和670nm两个波段组成修改型二次土壤调节植被指数（MSAVI2），分别与棉花叶面积指数（LAI）和地上鲜生物量进行相关分析，结果表明，棉花NDVI和MSAVI2与LAI和地上鲜生物量两个参数均以幂指数相关关系为最佳（RNDVI—LAI=0．7291^＊＊，RMSAVI22—LAI=0．7436^＊＊，n=81；RNDVI-鲜生物量=0．7426^＊＊，RMSAVI2-鲜生物量=0．7911^＊＊，n=59），MSAVI2与LAI和地上鲜生物量的相关性均高于NDVI与LAI和地上鲜生物置的相关性，说明MSAVI2较NDVI能更好的消除土壤背景对反射光谱造成的影响，能较精确的提取反映棉花生长状况的叶面积指数和生物量信息。

棉花冠层光合有效辐射参数与地上部各组分鲜生物量的相关分析

【目的】研究棉花各生育时期吸收光合有效辐射(APAR)和光合有效辐射截获量(FAPAR)的变化特征,建立地上部各组分鲜生物量与APAR、FAPAR的相关关系,为实时、无损、快速监测棉花的长势状况,提供理论依据。【方法】通过线性光量子传感器LI-250SA获取常规棉和杂交棉冠层5个生育时期的光合有效辐射(PAR),计算得到光合有效辐射参数APAR和FAPAR,同时获取棉花地上部各组分鲜生物量(茎、叶片、生殖器官),并进行相关回归分析。【结果】两品种5个生育时期冠层APAR和FAPAR在盛蕾期较低,开花结铃期达到最高值。基于棉花两品种APAR和FAPAR建立与地上部各组分鲜生物量的幂指数和指数函数模型,相关系数均达到了极显著的检验水平(α=1%,n=36),其中APAR与鲜叶生物量构建的幂指数函数模型(r=0.744 3**,RMSE=0.291 6),对地上部鲜叶生物量进行估算,实测值与估测值之间呈极显著的线性相关关系(r实测鲜叶量-估测鲜叶量=0.749 9**,n=36,α=1%),模型精度达80.7%。【结论】利用APAR可以定量反演棉花地上部鲜叶生物量,为光合有效辐射精确预测棉花长势信息提供科学依据。

基于棉花冠层FPAR的LAI和地上鲜生物量估算研究

【目的】研究棉花生育期冠层光合有效辐射截获量(FPAR)与其叶面积指数(LAI)和地上鲜生物量的相关关系,建立FPAR对LAI和地上鲜生物量的估算模型,探讨获取LAI和地上鲜生物量的新方法,为动态监测棉花的生长状况提供科学依据。【方法】利用线性光量子传感器,测试新陆早19号和新陆早13号2个棉花品种4种配置种植方式下,冠层在6个关键生育期的光合有效辐射数据,获取FPAR,并同步实测棉花冠层LAI和地上鲜生物量,建立FPAR与LAI和地上鲜生物量的相关方程,同时比较LAI和地上鲜生物量的估测值与实测值的差异。【结果】2个棉花品种的FPAR随生育进程呈现类似变化规律:在盛蕾期至开花期迅速增加,于花铃期或盛铃期达最大值,随后逐渐下降;棉花FPAR与LAI和地上鲜生物量均达到极显著正相关关系,其中均以幂指数相关关系为最佳(RFPAR-LAI=0.8513**,RFPAR-地上鲜生物量=0.7469**,n=80);用FPAR分别估算的LAI和地上鲜生物量,与其实测值的相关关系均达到1%极显著正相关(R实测LAI-估算LAI=0.8180**,R实测地上鲜生物量-估算地上鲜生物量=0.7396**,n=80)。【结论】棉花FPAR对LAI的估算精度较其对地上鲜生物量的高,表明利用棉花冠层FPAR可以简单、快捷、非破坏性地估测棉花的LAI和地上鲜生物量。

模拟增温和氮素添加对高寒草地植物群落的影响

为研究温度升高和氮素添加对高寒草地植物群落生长的影响,通过模拟增温和添加不同形态及配比氮素的方法,在玉树珍秦乡高寒草地生态系统野外试验观测站进行了短期观测。研究结果表明:对高寒草地植物群落高度和地上生物量鲜重而言,增温(A1)与不增温(A2)处理之间存在显著差异(P<0.05);添加氮素会增加草地植物群落高度和地上生物量鲜重,且显著差异(P<0.05);但添加不同形态及配比的氮素,对高寒草地植物群落高度和地上生物量鲜重没有明显的影响。增温和氮素添加的交互效应对高寒草地植物群落高度和地上生物量鲜重有一定的影响。

用单叶鲜重速测青贮玉米地上生物量

研究了苗期（４叶期）、拔节期和灌浆期的白马牙玉米（Ｚｅａｍａｙｓ）每层叶鲜重与单株地上生物量（鲜重或干重）的回归方程。结果表明，按从上至下的顺序排叶序，则苗期的第２～３层叶、拔节期的第４层叶和灌浆期的第４～６层叶的叶鲜重分别与相应生育时期的单株地上生物量呈极显著的正相关，可分别用以快速估测该生育时期的单株地上生物量（鲜重或干重）。

微生物菌肥拌种配合追施不同施用量化肥对张家口燕麦生长与产量的影响

选用张家口地区生产上常用的燕麦品种坝莜一号为试材,以当地尿素追施量300 kg/hm2为基准(100%全量化肥处理),采用微生物菌肥拌种(菌肥施用量15 kg/hm2)然后减少化肥施用量(即试验设化肥施用量100%、75%、50%和0)的方法,研究了菌肥拌种+化肥不同追施量处理对燕麦生长和产量的影响。结果表明:播种前用微生物菌肥15 kg/hm2进行拌种,而后配合追施尿素150 kg/hm2(三叶期追施60%、拔节期追施40%)效果最好。该处理能够促进燕麦籽粒灌浆,株高、穗长、穗粒重和千粒重最大,产量最高(5681.25 kg/hm2),较传统的全量化肥处理增产显著(增产率10.18%)。

黄土高原春小麦地上鲜生物量高光谱遥感估算模型

通过田间小区试验,测定了4个春小麦品种(定西24号、陇春8139、高原602和定西38号)在不同生育期和不同种植密度下冠层光谱反射率及其对应的地上鲜生物量,分析了春小麦地上鲜生物量随生育期的变化以及地上鲜生物量与冠层反射光谱和一阶微分光谱之间的相关关系,采用相关系数较大的特征波段及其组合构建光谱特征参数以其作为变量,建立了春小麦地上生物量的高光谱估算模型,并对模型进行检验。结果表明:以参数F780和D719为变量的对数形式y=3.9498ln F780+7.0596和乘幂形式y=512.99D7191.0174估算水平最高,前者均方根误差(RMSE)为0.2173,相对误差(RE)为10.45%,预测值与实测值相关系数为0.854;后者RMSE为0.2188,RE为9.96%,预测值与实测值相关系数为0.853。因此,上述两个模型可作为陇中黄土高原地区春小麦地上鲜生物量的最佳估算模型。