不同质地土壤中荒漠灌木梭梭“肥岛”的初步探讨

为检验荒漠灌木＂肥岛＂是否受土壤质地调节,本研究选取了中亚干旱区梭梭（Haloxylon ammodendron（C.A.Mey.））的两种原生生境：古尔班通古特沙漠的风沙土和绿洲区的灰漠土。两种土壤的质地有显著差异,风沙土中砂粒含量是灰漠土的2.1倍~2.4倍,而灰漠土中粉粒和黏粒含量分别是风沙土的3.0倍~3.6倍、2.9倍~5.1倍。通过对比分析两种土壤中梭梭冠下水分和养分的空间变异特征,获得了如下结果：两种土壤中均存在灌木＂肥岛＂效应,且随深度增加而减弱;在0~20 cm土层,与灰漠土相比,风沙土中冠下水分和养分的空间异质性更强,富集程度更高,风沙土中水分、有机质、有效氮和有效磷的富集率分别是灰漠土的4.6倍~12.3倍、3.4倍~8.6倍、3.0倍~4.9倍和2.1倍~2.6倍。本研究表明,两种土壤均存在灌木＂肥岛＂效应,而土壤质地可能决定了＂肥岛＂效应的强弱程度。

不同水氮处理对棉田氮素平衡及土壤硝态氮移动的影响

【目的】探讨不同水氮管理策略对高产棉田氮素平衡及氮素移动的影响。【方法】设置田间小区试验,研究了常规灌水+常规施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+优化施氮、优化灌水+优化施氮、常规灌水+不施氮处理条件下的棉田氮素平衡和土壤硝态氮动态。【结果】在常规水氮管理条件下,收获后表观损失量高达163—294 kg.hm-2,60—200 cm土层中硝态氮含量较播前有大幅增加,增量与表观损失的比值达到0.39—0.69;优化水氮管理条件下表观损失量仅为19—87 kg.hm-2;常规水氮处理不同层次土壤剖面上均呈现出硝态氮的积累,而且随灌水量加大累积峰下移,优化水氮管理土壤剖面硝态氮累积程度较小。【结论】在常规施氮体系中氮素的表观损失率达52%—68%,氮素随水移动到根层以下是重要的损失途径之一;本试验中采用的优化水氮管理方法显著减少了硝态氮的淋移损失。

极度干旱区设施蔬菜地土壤硝态氮的分布特征

设施农业中过量施肥和灌溉不仅降低肥料利用率,且容易引发硝酸盐污染风险。以库尔勒英下乡露天菜地为参照,对该地大棚菜地年度氮素输入量、土壤剖面硝态氮累积特征,以及地下水硝态氮含量进行了研究。结果表明:氮素年度输入量大棚菜地>露天菜地;两种种植方式0-180cm土壤均出现了硝酸盐的明显累积,大棚菜地硝态氮累积量随种植年限的增长而升高,并表现出明显的底层累积(60-180cm)特征,但均未超过露天菜地;对地下水调查发现硝态氮超标率达86.36%,对当地居民身体健康造成潜在威胁。因此,必须采取合理的农业管理措施,提高绿洲农业生态系统的氮肥利用率。

结合E-YOLO和水体指数约束的大面幅影像水利设施检测

水利设施对水资源与水量调度、自然湿地生态保护与修复、资源和生态功能的利用及经济效益发展有重要作用。传统方法统计水利设施位置、数量等依赖于汇编资料,存在耗时长、资料更新不够及时以及具体地理位置不详等缺点,遥感为大规模监测水利设施提供了新的可能。本文以YOLO v3网络为基础,结合水利设施的特点,提出了一种基于大面幅影像快速检测水利设施的算法,主要分为两个方面:(1)改进的YOLO算法(E-YOLO)。E-YOLO提出PPA特征融合方法和等比预测框与四特征图交叉预测方法,对小样本等问题进行优化;改进损失函数,突出置信度损失;同时使用迁移学习的方法,读取特征提取部分的预训练模型参数。(2)基于E-YOLO算法和水体指数约束的大面幅水利设施检测算法。通过水体指数约束滑动步幅来解决影像面幅大、目标尺度小的问题,同时降低漏检率和误检率,再结合轮廓合并方法,优化检测结果。本研究中采用高分二号影像数据实现大面幅影像水利设施检测,实验结果表明:E-YOLO算法可以明显提高水利设施检测效果,相比平均F2精度相比YOLO v3提高了1.25%。且有更好的稳定性;水体指数约束的大面幅检测方法可以在保证效率的情况下提高检测精度,其F2精度相比大步幅和小步幅方法分别提高了3.72%和2.70%,为遥感水利设施检测提供了良好方案。