天山北坡冬草场牧草产量与气象条件的统计分析

 本文利用紫泥泉种羊场1966—1987年天然草场牧草产量资料及沙湾县气象站资料。采用相关分析、积分回归、逐步回归等统计方法,研究牧草产量的变化趋势,气象条件对牧草产量形成的影响。结果表明：牧草产量随时间上升或下降趋势不显著,4一6月和9、10月是牧草产量形成的关键期,降水量是关键因子,并建立了牧草产量预报模式。     

多枝柽柳年轮生长速率测量及TRGR指标优势分析

灌木对生境和气候变化具有高度敏感性,其年轮资料在认识区域环境演变过程、全球气候变化和环境保护中具有重要作用。灌木植株在生长过程中受遗传和极端环境的影响,年轮常出现偏心和不规则生长,这使得专业年轮分析软件测量的年轮宽度数据难以准确反映其整体径向生长信息。为探讨适合于寒旱区灌木年轮学研究的年轮测量指标和测量方法,研究以该区域荒漠常见植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)为研究对象,通过U-net深度学习方法,获得年轮提取训练模型,自动获取扫描轮盘各年早材区域。轮盘扫描及语义分割后的图像经GIS配准赋坐标、ENVI图像处理后,借助GIS编辑和测量工具,完成多枝柽柳各年年轮生长速率(Tree-ring growth rate, TRGR)、年轮宽度(Tree-ring width, TRW)和树木基部断面积生长增量(Basal area increment, BAI)的测量;研究基于Timesat Savitzky-Golay(S-G)滤波时间序列拟合,获取点样尺度归一化植被指数(Normalized difference vegetation index, ND...     

基于GIS的梭梭年轮测量方法

年轮信息对重建气候和预测环境的动态变化有重要意义。为准确测量梭梭年轮间距等各项参数,研究基于GIS对扫描后的梭梭圆盘PS图像赋予坐标系统,通过ENVI图像分类软件结合GIS测量工具,完成梭梭年轮间距测量;利用WinDENDRO年轮分析系统验证测量结果的准确性。结果表明: 两种方法测量结果差异不显著(P=0.63),配对平均值差值为0.87 μm,测量结果准确可信。研究构建的方法可以用于梭梭年轮间距测量,并为面积、周长等年轮参数的自动化测量奠定了基础。该方法也可替代现有专业树木年轮分析系统用于部分年轮参数测量。研究结果有助于梭梭树轮气候学分析和种群年龄结构调查。     

中国植被生长期的时空变化

基于822个气象站点1951—2017年的日均温度数据,采用世界气象组织给定的植被生长期(GSL)定义,利用Slope、Mann-Kendall和Hurst指数分析中国各省(区)不同时期的GSL变化趋势及相应时期150、200、250、300和350 d的GSL等值线移动速度。结果表明: 研究期间中国北方地区GSL变化显著。GSL增长速度表现为北方快于南方、高海拔快于低海拔。中国大部分地区未来GSL变化趋势与当前的变化趋势相同。北方绝大部分省(区)GSL增长速度在0.1~0.2 d·a^-1,西藏的增速最快,为0.44 d·a^-1。1981—2000年是中国各省(区)GSL变化最显著的时段。除新疆GSL延长是生长期终日(GSE)主导外,其他各省(区)GSL延长总体是生长期始日(GSS)占主导。在高纬度和高海拔省(区),GSL变化对年均温度的变化更敏感。年均温越高的省(区)GSL也普遍越长。1951年以来,中国150、200、250、300和350 d的GSL等值线出现了明显移动,东北地区200 d等值线的移动速度最快,其平均北移速度为6.11 km·a^-1。中国GSL等值线总体移动规律为:等值线数值越大,北移速度越慢。其中,350 d等值线在部分区段甚至出现了南移的情况。中国GSL延长将导致农作物种植边界北移,自然植被生长期延长。该变化对中国农作物的品质、产量和生态系统碳固定的影响还有待深入研究。     

华东地区耕作制度对积温变化的响应

根据华东地区1971-2004年农业资料和1961-2004年26个气象站日平均气温资料,应用统计分析方法,研究了作物耕作制度和积温变化的关系.结果表明:1961-2004年华东地区日平均气温稳定通过10℃初日提前、终日推迟,期间的有效积温呈稳步增加;浙江、上海和江苏等省市复种指数随日平均气温稳定通过10℃期间有效积温增加而减小,相关系数分别为-0.605、-0.582、-0.615(n=34),安徽、山东等省复种指数随日平均气温稳定通过10℃期间有效积温增加而增加,相关系数分别为0.655、0.441(n=34);华东地区全年粮食单位面积产量随日平均气温稳定通过10℃期间的有效积温增加而增加,福建、江西、浙江、上海、安徽、江苏、山东等省市日平均气温稳定通过10℃有效积温与全年粮食单位面积产量间的相关系数分别为0.602、0.370、0.454、0.761、0.518、0.621、0.489(n=34);随着热量增加粮食种植面积减少,而蔬菜、西瓜、甜瓜、经济林、油料等作物种植面积增加;农药和化肥施用量随热量增加而增加.     

采用不同光谱波段宽度的归一化植被指数估算水稻叶面积指数

通过大田试验,测量了水稻不同生育期的冠层光谱,并通过在TM红光波段和近红外波段范围内不断扩展波段宽度,计算了各个波段宽度对应的归一化植被指数(NDVI)及其与叶面积指数(LAI)的最大相关系数,再根据NDVI与LAI最佳拟合方程的最大R2值随波段宽度的变化特征确定了最佳波段宽度.结果表明:NDVI与LAI的相关系数和最佳拟合方程的最大R2值具有相同的变化趋势,在小于红光波段宽度60nm范围内,均随波段宽度的增大而减小,即窄波段NDVI比宽波段NDVI对LAI的估算效果好;在超过60nm后,由于受近红外波段宽度的影响而略有波动.对R2规律的分析表明,使用NDVI估算水稻LAI的最佳波段宽度为15nm.     

MODIS植被指数与水稻叶面积指数及叶片叶绿素含量相关性研究

利用光谱分辨率为3nm的ASD FieldSpec UV／VNIR光谱仪获得了2002和2003年水稻整个生长期的高光谱数据,同时对水稻叶面积指数(LAI)和叶绿素含量(CHL．Ｃ)进行了测定,对中分辨率成像光谱仪(MODIS)的增强植被指数(EVI)、归一化植被指数(NＤVI)以及红边位置(REP)与LAI及CHL．C之间的关系进行了研究．结果表明。LAI与冠层光谱在可见光、近红外波段相关性较好,叶绿素含量与冠层光谱在红光波段相关性较好．EVI、REP和LAI之间的相关关系不受水稻覆盖率的影响;NDVI与LAI的相关关系在水稻低覆盖率情况下较好;在水稻高覆盖率情况下。EVI和REP比NDVI与LAI之间的相关关系要好．MODIS-NDVI、EVI及REP与叶片叶绿素含量相关性较好．由此可见,EVI和REP可以有效地监测水稻LAI和CHL．C．     

衢州市胡柚种植生态适宜性分析

胡柚是衢州市具有原产地域保护的质优产高的特色水果.胡柚种植适宜性区划研究对于区域农业经济发展具有重要意义.本文基于衢州区域内的地理数据、土壤数据和1971-2008年的日常规气象数据,分析了胡柚产量与气象要素关系,建立了胡柚种植的综合区划指标,采用层次分析法建立了胡柚种植的综合区划评估模型.结果表明:衢州市胡柚种植适宜区面积占评价区域的65.47％,较适宜区种植面积占13.12％,不适宜区种植面积占21.41％;区划结果可为衢州市胡柚种植的优化布局和良种结构的调整提供科学依据.     

华东地区热量资源的变化特征、趋势预估及农业适应对策

根据华东地区1961-2004年27个气象站日平均气温资料,研究了华东地区>0℃初终日期、持续日数、积温的变化特征和变化趋势.结果表明:华东地区>0℃积温和持续日数分别增加了5.18～9.53℃·d·a-1和0.22～0.60 d·a-1,>0℃初日提前了0.22～0.46 d·a-1,>0℃终日推迟了0.01～0.14 d·a-1(福建省除外).年平均气温每升高1℃,>0℃积温增加285～402℃·d,持续日数增加7～18 d.各季节>0 ℃积温呈增加趋势,而山东省夏季积温呈减少趋势.到2070年华东地区>0℃积温为6831.4～8585.6℃·d,增幅为283.5～1803.8℃·d;除山东省外,华东其余省市全年日平均气温稳定在0℃以上.为适应华东地区热量资源的变化,农业上应进一步调整作物品种结构、适当提高复种指数、加强病虫草害监测预测和提高农业技术水平等.