基于无人机遥感的夏玉米水分胁迫指数改进方法

冠层温度（canopy temperature,Tc）是作物水分胁迫计算的基础。准确地剔除热红外图像中的土壤背景,可以提高作物水分的监测精度。该研究以4种水分处理的拔节期夏玉米为研究对象,借助无人机可见光和热红外图像,采用红绿比值指数（red-green ratio index,RGRI）法提取研究区域的面状玉米冠层温度的空间分布信息,并分析每幅热红外图像上冠层温度的累积频率。该并提出了两种改进作物水分胁迫指数（crop water stress index,CWSI）性能的方法,一是使用基于正态分布的不同统计分位数分割冠层温度,并基于不同统计分位数上的平均冠层温度计算CWSI（记为CWSITcF%）。二是基于冠层温度方差（canopy temperature variance,Var）,将玉米冠层数据分为4个区间：区间Ⅰ,Tc≤40,Var≤10;区间Ⅱ,Tc≤40,10< Var≤20;区间Ⅲ,35< Tc<45,Var>20;区间Ⅳ,40< Tc<50,0< Var≤20,并在各自区间上选择最敏感的统计分位数计算CWSI（记为CWSIn）。研究结果表明：1）利用2020年和2021年两年数据计算的CWSIn与作物生理指标（气孔导度Gs、净光合速率Pn、蒸腾速率Tr）间的决定系数R2分别为0.72、0.52、0.62 ,nRMSE分别为23.96%、24.06%、25.60%,模型拟合精度高于原始CWSI（R2分别为0.73、0.34、0.46,nRMSE分别为23.69%、28.27%、30.21%）,但与CWSITcF%差别不大（R2分别为0.74、0.54、0.61,nRMSE分别为22.87%、23.74%、25.61%）;2）虽然CWSITcF%能提高诊断作物水分胁迫的精度,但最敏感的冠层温度区间在年际间相差较大（2020,61.17%;2021,49.38%;两年数据,83.51%）,而CWSIn稳定性更高（与生理指标间的nRMSE分别为：2020年16.60%、27.37%、28.49%;2021年21.60%、18.95%、22.64%）。因此,综合来看 CWSIn可以更加精确地监测作物水分胁迫,利用该改进方法可为无人机遥感精准监测作物水分胁迫状况提供参考。     

不同种类及加工方式对杂粮酸奶体外抗氧化活性的比较

为探究杂粮品种及加工方式对杂粮酸奶体外抗氧化活性的影响,选择小米、黄米、燕麦、藜麦、糙米、荞麦、高粱米7种杂粮为原料,经过蒸制、煮制、打浆3种常见加工方式,比较其多酚含量及抗氧化活性,对特性较好的杂粮经恰当处理后与牛奶共发酵制备酸奶,研究该杂粮酸奶的多酚含量及抗氧化活性,开发具备抗氧化活性的杂粮酸奶。结果表明,7种杂粮之间的抗氧化能力存在显著（P<0.05）差异,采用抗氧化综合（antioxidant potency composite,APC）指数法评定杂粮的抗氧化活性,发现抗氧化活性最高的杂粮为荞麦。进一步对荞麦进行加工处理,发现蒸制处理后其抗氧化活性优于煮制和打浆。将蒸制的荞麦与牛奶混合制备酸奶,制成的荞麦酸奶总酚含量为52.85 mg/100g,是普通酸奶的5.16倍;且其抗氧化能力显著高于普通酸奶（P<0.05）。该研究为功能性杂粮酸奶的开发提供借鉴。     

基于混合扩张状态观测器的农田平地机液压系统反步滑模控制研究

为解决农田平地机液压系统在复杂地貌平地作业时控制精度低、抗干扰能力差等问题,设计了一种基于混合扩张状态观测器（HESO）的反步滑模控制器。其中,HESO基于输出反馈信号估计系统未知状态和总扰动,并在前馈通道中进行扰动补偿;基于快速趋近律设计的反步滑模控制器输出连续光滑的控制量,增强了系统鲁棒性,克服了系统非线性与参数不确定性问题;通过Lyapunov稳定性理论对所提出的观测器和控制器稳定性进行验证,得到误差一致有界稳定结论;通过AMESim和Matlab/Simulink联合仿真与田间试验对本文控制算法的有效性和优越性进行了验证。在两条地貌情况较为复杂波浪地中单次平地和地貌情况较为相似的两田块进行3次遍历试验表明,使用本文控制方法,平地后高程相较于平地前标高的平均绝对误差、最大绝对误差、绝对误差标准差分别为0.053、0.146、0.037m和0.02、0.041、0.011m,较PID算法分别降低36.35%、28.32%、31.37%和62.6%、50%、51.83%。     

K+对盐胁迫下罗布麻生长及离子吸收分配的效应

通过温室盆栽试验,研究了低钾(0.01 mmolL-1)和正常钾(2.5 mmolL-1)水平对NaCl胁迫下罗布麻(Apocynum venetum)生长和离子吸收分配的影响。结果表明,随着介质中NaCl浓度的增加,罗布麻的根、茎、叶的生物量和株高呈下降趋势;但相同浓度NaCl处理下,低钾和正常钾之间无显著差异(P0.05)。罗布麻各器官中Na+含量随介质NaCl浓度的增加显著上升(P0.05),叶中上升幅度明显大于根和茎;叶和茎中K+随介质NaCl浓度的增加显著下降,但仍维持较高水平,根中K+浓度能保持稳定;低钾和正常钾水平下,与无盐胁迫(对照)相比,50 mmolL-1 NaCl处理植株叶中K+浓度无显著变化。在对照条件下,罗布麻体内积累大量K+,其叶中K+浓度是Na+的15倍多。可见,增强K+的选择性吸收和运输,保持叶部较高的K+含量和K+/Na+比是罗布麻适应盐逆境的重要生理机制。     

宁夏荒漠草原植物群落的空间异质性

荒漠草原植被最显著的特点是植物种类贫乏,几乎全部为旱生种类,且空间异质性强,植物与自然环境之间的联系密切,小地形的差异势必会造成植物群落物种多样性的变化及其在不同尺度上的空间异质性。本研究于2011年9月在宁夏盐池县试验区封育10年的荒漠草原围栏内,采用样线取样法在坡面尺度上调查不同坡位上草地群落的空间分异,分析微地形条件对荒漠草原植物群落空间异质性的影响。结果表明,植物群落的空间变异性在不同坡向及不同坡位间存在差异;矮小半灌木功能群在空间上的分布斑块化最明显,多年生草本功能群次之,一年生草本功能群在阴坡上的分布斑块化程度较高,在阳坡上其斑块性明显下降;在草地植物群落恢复演替的进程中,多年生草本植物已发展到相对稳定的程度,矮小半灌木处于增长期,一年生草本植物在阴坡的增长大于阳坡。     

放牧干扰下荒漠草原植物功能群数量特征与输沙量的关系

[目的]分析放牧干扰下草地群落及功能群数量特征变化与草地土壤风蚀间的关系,阐明草地不同功能群对草地侵蚀过程的影响,为荒漠草原合理放牧利用及保护提供理论依据。[方法]以内蒙古短花针茅荒漠草原为研究对象,采取完全随机试验设计设置对照、中度和重度3个不同的放牧处理,对不同处理下的草地输沙量和功能群特征进行研究。[结果](1)随放牧强度增加,各功能群内物种高度、盖度和地上生物量基本呈下降态势。适当放牧能显著提高Simpson优势度指数和Shannon-Wiener多样性指数。(2)各放牧处理间的草地输沙量差异显著,不同输沙高度处的草地输沙量变化规律均为HG>MG>CK,同一放牧处理下,随输沙高度上升输沙率显著降低。(3)各功能群高度、盖度与输沙量均存在指数负相关关系,其中多年生禾草和多年生杂类草的高度变化对输沙量的影响更显著。各功能群的地上生物量与输沙量存在负相关指数关系,其中多年生禾草的生物量与输沙量的拟合程度最高。[结论]过度放牧会显著影响功能群特征并降低草地的防风固沙能力,建议放牧强度控制在中度及以下。     

牧草种子收获后的田间管理措施

牧草种子收获后的田间管理对次年的种子产量具有重要影响, 尤其是在果后营养生长期较长的地区, 种子收获后针对秸秆和残茬的田间管理往往被忽视, 对于新的枝条形成、越冬返青以及植被的利用年限均造成不利影响。本文对牧草种子田收获后的田间管理方法、作用、效果和技术要点等进行综述, 并结合国内外的研究进展, 提出牧草种子收获以后, 在管理种子田的方法措施中普遍存在的问题, 为解决我国牧草种子产量低、质量差等问题提供理论依据和技术支持。     

中华鲟硬组织微结构及微化学的特征探索

为了在中华鲟洄游生态学研究上有新突破,实验首次比较研究了中华鲟3种硬组织(耳石、背骨板和胸鳍条)的微结构和微化学特征.结果 发现,耳石结构松散,存在多个耳砂(微晶球霰石球晶)颗粒,且每个颗粒均具有独立的核心;背骨板存在分层现象;胸鳍条结构较为致密,且均一.胸鳍条、耳石中生境元素Co/Ca、Sr/Ca和Ba/Ca比特征变...     

成都市土地利用时空结构变化研究

随着经济的高速发展,城市化对土地利用结构变化的影响较大,土地利用时空结构变化研究对土地规划及可持续发展具有重要意义.本文对成都市2000—2020年的土地利用数据进行处理,计算土地利用年变化率(R)、土地利用程度综合指数和土地利用变化量(S),得出以下结论:(1)耕地和建设用地变化幅度较大,总体呈增大的趋势;林地和其他...     

74.7%农民乐防除休闲耕地杂草试验研究

采用农民乐防除休闲地杂草,结果表明,74.7%农民乐对苣荬菜的防除适宜剂量为1 500g.hm-2;对野胡萝卜为750—1 050g.hm-2;赖草、硬枝早熟禾为2 250g.hm-2;对西伯利亚蓼、三脉紫菀、茵陈蒿为3 000g.hm-2。