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1.
基于叶面积指数反演的区域冬小麦单产遥感估测 总被引:6,自引:0,他引:6
利用定量遥感技术反演的叶面积指数(LAI)在中国北方黄淮海地区典型县市进行冬小麦单产预测研究.为提高数据质量和减少估产误差,利用Savitzky-Golay滤波技术降低云对NDVI数据的影响及数据缺失;通过冬小麦实测LAI进行时序内插,模拟得到实测点每日冬小麦LAI,继而获得实测点主要生育时期平均LAI;在此基础上,建立了冬小麦主要生育时期平均LAI与作物单产关系模型,改变目前利用生育时期内某一时间点LAI代替整个生育时期LAI的方法;在模型择优基础上,得到最佳遥感估产关键期——开花期LAI与单产统计模型;最后,利用MODIS-NDVI经验模型反演得到的开花期平均LAI进行2008年冬小麦单产预测.结果表明:与地面实测的冬小麦单产相比,研究区估产平均相对误差为1.21%,RMSE达到257.33kg·hm-2,可以满足大范围估产的要求.利用上述方法可以在研究区冬小麦收获前20~30d进行准确的单产估计. 相似文献
2.
本文在分析冬小麦群体经济产量与叶面积系数关系的基础上,以地面实测冬小麦反射光谱数据为依据,提出了一种新的动态VI-产量模型,即LAD-产量模型。该模型具有冬小麦生育后期(抽穗一灌浆末期)光合面积和光合时间等信息,其冬小麦单位面积产量(简称单产)估测精度为98%。另外,本文根据常用的某一特定生育期VI-产量模型,用冬小麦各生育期的VI值分别估测小麦单产,确定山东省禹城市冬小麦的灌浆中期为最佳估产时间。此时期.小麦单产估测精度为96%。 相似文献
3.
基于MODIS-NDVI的区域冬小麦遥感估产——以山东省济宁市为例 总被引:16,自引:2,他引:14
以黄淮海平原冬小麦主产区山东省济宁市为研究实例,利用遥感方法,采用250 m分辨率经过Savitzky-Golay滤波技术平滑处理的MODIS-NDVI遥感数据对冬小麦产量进行预测.研究选取了冬小麦关键生育期内0.2~0.8范围的旬NDVI数据,并建立了其与冬小麦产量的关系.同时,采用逐步回归方法筛选建立冬小麦关键生育期旬NDVI与冬小麦产量间关系的估产模型.利用地面实测冬小麦产量数据,对所建的估产模型进行精度检验,结果表明,估产相对误差在-3.6%~3.9%之间.表明利用Savitzky-Golay滤波技术平滑后的作物关键生育期内MODIS-NDVI遥感数据进行冬小麦估产,其方法精度较高,具有一定的可行性. 相似文献
4.
杨树无性系光合特征的研究 总被引:3,自引:1,他引:2
对新培育的金科系列的4个杨树无性系(3#、6#、8#、9#)的光合特征及净光合速率、水分利用效率与主要影响因子的关系进行了研究。结果表明:不同月份4个无性系的净光合速率的日进程一般在10:00左右达到峰值,然后逐渐降低;蒸腾速率日进程不尽一致;气孔导度在7:00~9:00出现峰值后,缓慢下降。在6~8月,4个无性系的净光合速率的总平均值(μmol CO2·m-2·s-1)排序为:无性系9#(8.53)>6#>(7.21)3#(6.47)>8#(4.98);蒸腾速率的总平均值(mmol H2O·m-2·s-1)排序为:无性系9#(3.74)>3#(2.76)>6#(1.76)>8#(1.47);水分利用效率的总平均值(mmol CO2·mol-1 H2O)排序为:无性系8#(4.77)>6#(4.35)>3#(2.99)>9#(2.40)。4个无性系的净光合速率与水分利用效率的排序并不一致。9#属于高光合、高蒸腾、低水分利用效率类型,8#属低光合、低蒸腾、高水分利用效率类型。在6月份6#无性系的净光合速率和水分利用效率与温度、湿度显著相关,3#、8#、9#无性系与光合有效辐射和气孔导度密切相关。 相似文献
5.
不同土壤水分条件下紫藤叶片生理参数的光响应 总被引:24,自引:3,他引:21
测定了不同土壤湿度下2年生紫藤叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)及水分利用效率(WUE)等生理参数的光响应过程,探讨了紫藤正常生长发育所需的土壤水分和光照条件.结果表明:紫藤叶片的Pn、Tr及WUE对土壤湿度和光照强度的变化具有明显的阈值响应.维持紫藤正常生长(同时具有较高Pn和WUE)的土壤湿度范围为:体积含水量(Wv)15.3%~26.5%、相对含水量(Wr)46.4%~80.3%,最佳土壤湿度约为Wv 23.3%、Wr 70.6%.紫藤叶片对光照环境的适应性较强,在光合有效辐射强度(PAR)为600~1 600 μmol·m-2·s-1时,Pn和WUE具有较高水平,饱和光强在PAR为800~1 000 μmol·m-2·s-1.紫藤叶片光合作用非气孔限制的发生与土壤湿度与光照强度密切相关,Wv为18.4%~26.5%、Wr为55.8%~80.3%时,光合作用主要受气孔限制,光照强度的影响较小;超出此范围后,其受光照强度的影响较大,出现由气孔限制转变为非气孔限制的PAR临界值.紫藤正常生长允许的最低土壤湿度约为Wv 11.9%、Wr 36.1%,允许最高PAR约为1 000 μmol·m-2·s-1,是紫藤叶片光合机构受到破坏的临界点. 相似文献
6.
不同风浪条件下太湖梅梁湾光合有效辐射的衰减 总被引:14,自引:3,他引:11
基于2003年7月12~17日在太湖梅梁湾进行的连续6 d原位水下光场观测资料,分析了不同风浪条件下光合有效辐射(PAR)的衰减和真光层深度,探讨了影响水下光合有效辐射的主导因子.结果表明,整个观测期间向下PAR衰减系数为2.63~4.71·m-1(均值为3.63±0.47·m-1),对应的真光层深度为0.98~1.75 m(均值为1.29±0.18 m),显示1.5 m以下深度浮游植物、沉水植物基本上无法获取足够的太阳光能进行光合作用.从小风浪到中风浪、大风浪向下PAR衰减系数分别是2.63、3.72和4.37·m-1,衰减系数分别增加了41%、66%.透明度、PAR衰减系数、真光层深度与悬浮物浓度存在显著性线性相关,并且与悬浮物中无机颗粒物相关性最好,而与叶绿素a、脱镁叶绿素及溶解性有机碳相关性很低.多元逐步线性回归表明,叶绿素a和溶解性有机碳最先被剔除方程,说明在梅梁湾由于风浪扰动引起悬浮物浓度的改变是影响水下光场的主导因素. 相似文献
7.
渭北黄土区农林复合系统光能竞争与生产力 总被引:8,自引:0,他引:8
农林复合系统是改善渭北黄土区脆弱生态环境,促进该区域经济发展的重要举措.本文以该区具有代表性的核桃/李子与大豆(秦豆8号)/辣椒(陕椒981)农林复合模式为对象, 研究了复合系统内大豆、辣椒的光合作用、生长和产量等情况.结果表明:不同种植模式下,大豆、辣椒的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同程度的下降,且距树行愈近,影响愈大.叶片水势与大豆、辣椒的光合速率、地上部分生物量以及产量呈不相关或负相关. 而10~20 cm土壤含水量与大豆的生物量和产量,以及辣椒的地上部分生物量呈正相关.大豆、辣椒产量与其光合有效辐射呈显著正相关.说明在农林复合系统中,光能竞争是导致间作大豆、辣椒产量下降的主要原因. 相似文献
8.
遮光对三叶鬼针草光合作用和叶绿素含量的影响 总被引:17,自引:0,他引:17
采用盆栽试验,研究了遮光对三叶鬼针草(Bidens pilosa)光合参数的影响。结果表明:遮光处理提高了三叶鬼针草叶绿素a+b含量,但叶绿素a/b的比值没有什么改变;高光强条件下生长的三叶鬼针草的最大光合速率和饱和光分别是遮光处理的379和271倍;遮光处理的初始斜率比对照高,而表观量子效率却比对照低;遮光处理的三叶鬼针草在光合有效辐射低于100 μmol·m-2·s-1时,其光合速率比对照组要高;当光合有效辐射超过650 μmol·m-2·s-1时,光合速率随光强的增加而下降;对照组在光强约为1780 μmol·m-2·s-1时才出现光合速率随光强的增加而降低的现象;遮光处理不利于三叶鬼针草的生长。 相似文献
9.
光能竞争对农林复合生态系统生产力的影响 总被引:6,自引:0,他引:6
农林复合生态系统是改善渭北黄土区脆弱生态环境、促进该区域经济发展的重要举措.以该区具有代表性的核桃(Juglans regia L.)、李子(Prunus salicina),绿豆(秦豆6号)、辣椒(陕椒981)农林复合模式为对象, 研究不同农林复合系统对光能分布、农作物生长、生产的影响.研究结果表明,不同复合模式下,玉米、辣椒的光合有效辐射、光合速率、生物量及产量均有不同程度的下降,且距树行愈近,影响愈大.叶片水势与玉米、辣椒的光合速率、地上部分生物量以及产量不相关或负相关.而10~20cm土壤含水量与绿豆的生物量和产量以及辣椒的地上部分生物量正相关.但绿豆、辣椒的生产量与其光合有效辐射呈显著正相关性,这说明,农林复合系统中光能竞争是导致间作绿豆、辣椒产量下降的主要原因. 相似文献
10.
利用Li-6400光合测定系统,研究了长白山阔叶红松林4个不同尺度林窗内光照强度的异质性,分析红松幼树在林窗内9个方位的光合作用日变化特征.结果表明:林窗内9个方位出现光合有效辐射(PAR)峰值顺序为:西实际林窗、北扩展林窗、林窗中心>南实际林窗、南扩展林窗、东扩展林窗、东实际林窗>西扩展林窗、北实际林窗,光照呈东-西、南-北不对称分布,光照梯度在西、北方向变化较大,但各方向距中心不同距离的日均PAR无显著差异.林窗Ⅰ~Ⅳ日均PAR分别为21.85、45.57、66.02和23.48 μmol·m-2·s-1,相互之间均达显著差异水平(P<0.05).PAR与净光合速率(Pn)呈显著正相关,且相关系数随PAR增大而增大.随林窗面积的增大,PAR和Pn均先增大后减小; 当林窗面积为267 m2时,二者同时达到最大值. 相似文献
11.
群体分布和灌溉对冬小麦农田光能利用的影响 总被引:15,自引:1,他引:14
于2006—2008年进行冬小麦田间试验,设置行距×株距分别为:7 cm×7 cm(A)、14 cm×3.5 cm(B)、24.5cm×2 cm(C)、49 cm×1 cm(D)4种群体分布方式,每种分布方式设4种灌溉处理:整个生育期内不灌溉,灌拔节水,灌拔节和抽穗水,灌拔节、抽穗和灌浆水(每次灌水量相同,均为0.60 m3),研究在同一群体密度(2.04×106 株·hm-2)下不同群体分布和灌溉对冬小麦光能利用状况的影响及其在生产中的利用价值.结果表明:A、B处理的群体分蘖数和叶面积指数(LAI)显著高于C、D处理;随着行距的加大,光合有效辐射(PAR)透射率逐渐增多,而PAR截获率呈下降趋势;增加灌溉可提高冬小麦群体单茎数和LAI,降低PAR透射率,从而明显提高了PAR总截获率.冠层内PAR截获率表现为上强下弱的趋势,相对均匀的群体分布和所有灌溉处理均显著增加了冠层40 cm以上的PAR截获率.冬小麦光能利用率(RUE)随行距增大而逐渐降低,其中,A、B、C、D处理总RUE两年的均值分别为1.24%、1.27%、1.21%和1.06%,B处理较C、D处理分别提高了5.21%和19.56%,差异显著.群体分布相对均匀的A、B处理可显著改善冬小麦群体结构和PAR截获状况,有利于充分利用光能;所有灌溉处理也可影响群体结构,进而明显提高作物的RUE. 相似文献
12.
作物模型与遥感信息的结合有助于利用遥感监测的大范围植被信息解决作物模型区域应用时模型初始状态和参数值难以确定的问题。该文借助叶面积指数(LAI)将经过华北冬小麦(Triticum aestivium)适应性调整的WOFOST模型与经参数调整检验的SAIL_PRO SPEC T模型相嵌套,利用嵌套模型模拟作物冠层的土壤调整植被指数(SAVI),在代表点上 借助F SEOPT优化程序使模拟SAVIs与MODIS遥感数据合成SAVIm的差异达到最小,从而 对WOFOST模型 重新初始化。结果表明,借助于遥感信息,出苗期的重新初始化使模拟成熟期与按实际出苗期模拟的结果相差在2天以内,模拟的LAI和总干重的误差比按实际出苗期模拟结果的误差降低3~8个百分点;返青期生物量的重新初始化使模拟LAI和地上总干重在关键发育时刻的误差降至16%以内,模拟LAI和贮存器官重在整个生育期内都更加接近实测值;对返青期生物量的动态调整显示返青到抽穗期间较少次数的遥感数据即能有效地提高作物模型的模拟效果。 与国外同类研究相比,该文在作物模型本地化、重新初始化变量和优化比较对象的选择上都有所不同,而利用遥感数据动态调整作物模型初始状态或参数值更具有新意。该文对区域尺度上利用遥感信息优化作物模型的研究具有基础性、探讨性意义。 相似文献
13.
低磷石灰性土壤施磷和小麦秸秆后土壤微生物量磷的变化 总被引:4,自引:0,他引:4
通过室内培养试验,向低磷的石灰性土壤加入磷(0、25、50、100 mg P·kg-1,KH2PO4)和小麦秸秆(5 g C·kg-1),25 ℃下培养90 d,研究在施肥和秸秆还田条件下土壤微生物量磷及微生物含磷量的变化特点,及其与土壤有效磷之间的关系.结果表明:土壤微生物量磷、微生物含磷量随加入无机磷量的提高而增加,最高分别为71.37和105.34 mg·kg-1;除非加入足够的无机磷(如100 mg·kg-1),否则同时加入秸秆会降低土壤微生物量磷和微生物含磷量,这种效果在培养初期更加明显.土壤微生物量磷和微生物含磷量与土壤有效磷之间存在显著的正相关关系(相关系数R2分别为0.26和0.40,n=49).加入的无机磷可迅速转化为微生物量磷,表观贡献率最高可达71%,秸秆的加入可使表观贡献率进一步提高. 相似文献
14.
岩溶区青冈栎整树蒸腾的季节变化 总被引:1,自引:0,他引:1
应用Granier热消散树干液流技术,在裸露岩溶区坡地上对青冈栎样树的树干液流和整树蒸腾过程变化及其驱动因子进行了研究.结果表明:青冈栎树干液流密度与树木胸径大小的关系是随机的,日间液流密度峰值出现在13:30—14:30;日液流密度峰值夏季最大,为56.00 g H2O·m-2·s-1,春季最小,在35.86 g H2O·m-2·s-1.岩溶区单树日蒸腾量随着天气变化起伏较大,单树日蒸腾量与水汽压亏缺和太阳辐射呈显著的幂函数相关关系(R=0.97,P<0.01).平均整树日蒸腾量变化格型为夏季高冬春低,秋季(旱季)随土壤水分的减少由高到低变化.与其他地区的树种相比,即使受旱季的干燥少土双重胁迫,裸露岩溶区坡地上的青冈栎整树日蒸腾量仍然较高,推断在岩溶区旱季青冈栎的水分来源可能很大程度上依赖于富水的表层岩溶带. 相似文献
15.
基于遥感与模型耦合的冬小麦生长预测 总被引:5,自引:0,他引:5
遥感的空间性、实时性与作物生长模型的过程性、机理性优势互补,将两者有效耦合已成为提高作物生长监测预测能力的重要手段之一。提出了一种基于地空遥感信息与生长模型耦合的冬小麦预测方法,该方法基于初始化/参数化策略,以不同生育时期的小麦叶面积指数(LAI)和叶片氮积累量(LNA)为信息融合点将地面光谱数据(ASD)及HJ-1 A/B CCD、Landsat-5 TM数据与冬小麦生长模型(WheatGrow)耦合,反演得到区域尺度生长模型运行时难以准确获取的部分管理措施参数(播种期、播种量和施氮量),在此基础上实现了对冬小麦生长的有效预测。实例分析结果表明,LNA较LAI对模型更敏感,以之作为耦合点的反演效果较好。另外,抽穗期是遥感信息与生长模型耦合的最佳时机,对播种期、播种量和施氮量反演的RMSE值分别达到5.32 d、14.81 kg/hm2、14.11 kg/hm2。生长模型与遥感耦合后的模拟结果很好地描述了冬小麦长势和生产力指标的时空分布状况,长势指标的模拟相对误差小于0.25,籽粒产量模拟的相对误差小于0.1。因此研究结果可为区域尺度冬小麦生长的监测预测提供重要理论依据。 相似文献
16.
采用复合网袋法,研究了冬季南京紫金山三角枫落叶在无干扰溪流和生态恢复溪流中的分解过程.结果表明:112 d后,三角枫落叶无灰干质量剩余率为31%~62%,分解速率符合指数衰减模型(P<0.05).在生态恢复溪流和无干扰溪流的流水生境中, 三角枫落叶的分解速率分别为0.0030 d-1和0.0064 d-1,静水生境中分别为0.0018 d-1和0.0016 d-1.流水生境中,无干扰溪流网袋内的大型底栖动物多度和生物量显著高于恢复溪流(P<0.05),而静水中无显著差异(P>0.05).无干扰溪流中的撕食者多度比例最高(70.4%),以栉水虱为主;生态恢复溪流中滤食者的多度比例最高(37.8%),以长跗摇蚊属为主.流水生境中三角枫落叶的分解速率与撕食者物种丰富度和多度相关性显著(P<0.01),而与生物量的相关性不显著(P>0.05).说明冬季溪流中撕食者的物种丰富度和多度决定三角枫落叶的分解速率. 相似文献
17.
基于干热风危害指数的黄淮海地区冬小麦干热风灾损评估 总被引:13,自引:0,他引:13
全球气候变化背景下,农业气象灾害呈上升态势。干热风灾害发生区域、次数和强度都发生了明显的变化。研究干热风灾害对农作物的影响对于我国农业可持续发展、保障粮食安全等均具有重要的现实意义。利用黄淮海地区68个气象台站1961—2010年的逐日气象资料,和54个农业气象试验站1981—2006年小麦的发育期、产量、干热风灾害等数据,采用公认的中国气象局2007年发布的气象行业标准《小麦干热风灾害等级》中冬小麦干热风灾害指标,计算干热风危害指数,进一步细化发育期,确定冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子,分离干热风年冬小麦气象产量,构建重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,进行1981—2006年黄淮海地区冬小麦干热风灾损的评估。结果表明:(1)重度干热风危害下,1981—2006年期间黄淮海各地区冬小麦不同发育时段的干热风危害指数平均在抽穗—开花时段最大,乳熟—成熟时段居中,开花—乳熟时段最小,分别为0.17、0.15和0.14,平均0.15;(2)冬小麦抽穗前气象条件对气象产量影响的关键气象因子为:播种—出苗期间的最低气温、拔节—孕穗期间的平均气温和孕穗—抽穗期间的平均气温,各个单因子相关系数分别为0.64、0.86和0.99,均达到极显著水平。其中播种—出苗的最低气温可决定小麦出苗的迟早和苗情;拔节—孕穗期间,在小花原基形成期—四分体形成期气温偏低可延长小穗、小花分化时间,防止退化,提高结实率;孕穗—抽穗的平均气温偏高有利于提早抽穗,延长后期灌浆时间,且晴天有利于开花授粉;(3)分离干热风年冬小麦气象产量后,构建了重度干热风影响下干热风危害指数与冬小麦抽穗—成熟3个阶段气象条件对气象产量影响的统计模型,验证结果表明该模型客观上能够综合地反映干热风在不同发育阶段对小麦产量的影响。进一步灾损评估表明:重度干热风危害下,黄淮海地区冬小麦减产率在21.52%—39.80%之间,平均为27.83%。 相似文献
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中国东北羊草草原生长季内产量生态模拟及信息参数应用 总被引:3,自引:0,他引:3
通过对中国北方羊草草原生物量动态、生物量垂直空间格局及其与环境因子相互关系等主要产量生态数量特征的模拟与内在相关性的研究 ,结果表明 ,草地地上生物量的生长规律呈“单峰”型 ,最大地上生物量出现在 8月 5日 ,其值为1 97.3g· m- 2 干物质 ,而后下降 ;在达到峰值前 ,符合 logistic模型 ,进一步分析模型有关特征值获得了草地有效管理期为返青后的第 73天到第 1 1 9天等十分重要的产量生态信息参数。生长季内地上生物量动态与前一个月的平均气温 ( R=0 .82 87)和积累降雨量 ( R=0 .8932 )均呈极显著正相关 ,这是实施科学水肥管理的重要参数 ;而地上部生物量最大绝对增长速率 ( AGR)出现在 6月 2 0日至 7月 5日 ,平均为 3.35 33g· m- 2 · d- 1干物质 ;而地上部生物量最大相对增长速率( RGR)出现在 5月 2 0日至 6月 5日 ,平均为 0 .0 6 6 2 g· g- 1· d- 1干物质 ;在生长后期绝对增长速率和相对增长速率均出现负值 ,这表明地上部生物量的生长效率在生长初期最高。地上生物量垂直空间格局由下向上呈幂函数变化 ,其模型为 :Bn=a Xb,其中 93%的产量集中在 4 0 cm以下 ,这对不同的家畜的选择利用与刈割利用提供了依据 ;不同种群对草原牧草产量形成的作用是不同的 ,羊草种群对草原牧草产量形成的正向 相似文献
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二氧化碳浓度升高对太湖沉水植物马来眼子菜生长的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
通过室外培养试验,研究不同CO2浓度条件下沉水植物马来眼子菜的生长及生理变化.结果表明:CO2浓度升高(1000 μmol·mol-1)条件下,马来眼子菜单株的平均生物量增加了44.3%(P<0.01),茎生物量比重下降了5.5%(P<0.05);根和叶中氮含量分别下降了18.1%和6.4%(P<0.05),而茎中氮含量变化不明显(P>0.05);根、茎、叶中磷含量分别增加了22.2%(P<0.05)、26.6%(P>0.05)和38.8%(P<0.05);可溶性糖含量增加了27.3%、18.3%和37.5%(P<0.05);根、茎和叶中全碳含量增加了4.6%、5.3%和2.0%;CO2浓度升高使水体中氮、磷含量分别下降了7.9%和5.1%(P<0.05),但对底泥中氮、磷的含量影响不明显.CO2浓度升高将对沉水植物生长及其生境有一定影响. 相似文献