稻田光谱与水稻长势及产量结构要素关系的研究

本文通过对水稻不同生育期的稻田光谱与水稻长势和产量结构的相关分析得出以下几点结论:(1)稻田光谱与水稻长势的相关性较好,特别是在水稻生长后期;(2)抽穗期,稻田光谱与决定水稻产量的各结构要素之间相关系数较高;(3)在水稻灌浆期,稻田光谱与水稻理论产量的相关性较好,特别是800nm的反射光谱值:(4)水稻估产模型是:Y=6.65PVI_D+8.19PVI_H+4.48PVI_Mt+4.36PVI_Ms-0.3,其中:Y-水稻产量;PVI-垂直植被指数,D,H,Mt,Ms,分别代表分化期、抽搐期、灌浆期及乳熟期。     

ENVISAT ASAR数据用于大区域稻田识别研究

应用高级合成孔径雷达(ASAR)获取的中等分辨率宽幅模式(Wide-Swath Mode)数据提取了江苏省中北部地区的稻田分布信息.通过分析和比较稻田与其他地物的VV极化后向散射时域变化特征,选择合适的阈值和条件,利用阈值分类算法从多时相宽幅模式影像中提取稻田,并结合地面水稻样方,对稻田识别结果进行验证.结果表明,利用ASAR宽幅模式数据进行大区域范围的稻田识别,其精度达到73.68%,为利用中等分辨率雷达数据进行大区域水稻长势监测提供了重要的保障.     

稻田水量转换观测及模拟实验研究

对双季稻田水量转换 10年 (1991～ 2 0 0 0年 )定位观测 ,以及模拟不同水源条件的稻田水管理模式 ,解析田间水量转换的 5年 (1998～ 2 0 0 2年 )实验结果表明 ,稻田不同水管理田间水量转换有明显差异 ,常规管理田间耗水量的分配为 :腾发量占总耗水量 1/ 2 ,翻耕整地占 1/ 6 ,植物构成占 1/ 2 1,田间渗漏占 1/ 14 ,其他环境耗水 (维持 )占 1/ 5。长年水层灌溉田间腾发量和维持性环境耗水量偏大 ;耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏耗水比例过高。水分生产力 (以年度单位面积上每耗水 1mm的产量计为kg/ (mm·hm2 ·a) ) ,稻谷产量 ,长年水层灌溉与常规管水一致 ,为 6 .6 5kg/ (mm·hm2 ·a) ,耕灌雨养处理较低 ,为 6 .13kg/ (mm·hm2 ·a)。群体光合累积效应处理间差异表现与产量差异表现相同 ,早稻差异很小 ,晚稻差异显著。叶片水分生产效率 ,早稻以水层灌溉最大 ,晚稻是常规管理最大 ,耕灌雨养处理早晚稻都较小。不同生育期这种大小关系也有变化     

三江平源治泽湿地与稻田CH4排放对比研究

2001年5－10月，在三江平原对毛果苔草沼泽湿地和由沼泽地开垦后稻田的CH4排放通量进行了同步观测，三江平原毛果苔草沼泽湿地CH4排放通量范围是1．32－46．38mg/(m^2.h)，平均值为17．29mg(m^2.h).稻田的CH4 放通量范围是0．05－24．37mg(m^2.h)，平均值为6．67mg(m^2.h)，沼泽湿地CH4排放通量平均值是稻田的2．5倍，水分条件和因土地利用方式改变引起的土壤理化条件变化是导致二者的CH4排放通量产生差异的主要原因，CH4排放通量有明显的季节变化，7－8月高温期出现CH4排放高峰。     

1990～2000年中国稻田甲烷排放变化模拟

甲烷（CH^₄）是大气中重要的温室气体之一。研究我国稻田的甲烷排放年际变化,客观评估我国稻田CH^₄排放量,对于区域乃至全球大气CH^₄浓度的贡献具有积极意义。本文将一个比较成熟的稻田甲烷排放模型CH^₄MOD和G IS空间化数据库结合,模拟估计了中国大陆1990～2000年水稻生长季稻田甲烷排放的年际变化。模拟结果表明:从1990年到2000年,我国稻田甲烷排放量具有比较明显的年际波动,其中1993～1995年由于播种面积较少,甲烷排放为一个低谷,排放量约为5.37Tg;其他年份的排放量在5.93～6.22Tg之间。虽然1997年之后我国水稻播种面积比1993年之前少约1.84×10⁶hm²,但两个时期的甲烷排放量却基本相等,这主要是由于1997年之后单位面积稻田甲烷的排放也较1993年之前高的缘故。从空间格局方面讲,我国稻田甲烷排放的高值区主要分布在湖南、湖北、江西、广东、广西、四川、江苏和安徽,东北地区稻田甲烷排放在20世纪90年代有逐年增加的趋势。     

基于土壤反射光谱特性的广东省稻田土壤快速分类

选择广东省215个村镇稻田的土壤样本,首先利用ASD Field Spec3测量土壤样本在350~2 500 nm的光谱,并采用S-G一阶导数平滑滤波降低样本测量中光照差异的影响,然后将遗传算法（Genetic Algorithm,GA）和支持向量机分类（Support Vector Machine,SVM）分别用于提取分类光谱特征和建立分类模型,分别在土纲、亚纲、土类3个层次进行土壤分类。结果表明：1）在不同的分类层次下,与铁氧化物密切相关的650~710以及900 nm附近光谱,与羟基矿物吸收有关的2 207~2 237和2 377~2 397 nm区间均被作为分类特征变量。2）随着土壤类型的细分,分类所需变量增多。在土类级,对有机质敏感的2 080 nm附近的光谱也被引入分类定标模型中,土纲和亚纲下分类精度＞67%,土类级分类精度为58.67%。利用遗传算法提取光谱特征,进行基于支持向量机的土壤分类具有一定优势。     

江西稻田生态土壤肥力监测试验设计与结果分析

针对江西稻田生态环境监测与信息服务的需要，设计了土壤肥力监测方法。并进行了为期1a的试验。试验结果发现，江西稻田土壤呈现出清晰的、规模化的渐进式酸化过程，对水稻品质不利；稻田土壤养分不均衡，有机质含量高，局部有机磷含量偏低，有效钾含量处较低水平，已成为江西水稻高产优质的关键限制因子。另外，试验还发现，根据动态监测结果及时进行土壤肥力干预，均衡科学施肥，可以满足水稻高产优质对养分的需求，有利于提高水稻生产潜力。     

三峡库区稻田复养河蟹的农田生态系统能量特征与经济效益

在2002年四川南充稻田养蟹田间探索性试验的基础上,2003年在位于三峡库区淹没带边缘非淹区的重庆市开县竹溪镇进行稻田复养河蟹的田间试验,对种、养结合模式农田生态系统的能流与物流进行了初步探索,并进行了经济效益分析.结果表明：稻蟹复养田的光能利用率高于单作水稻田的15.7%;水稻生长期间的防病治虫用药、运作管理用工、无机肥用量、机械耗材的投入成本明显减少,总的投入比单作水稻田少4.3%,总能、无机能、有机能的产投比分别少35.1%、51.0%和31.6%;土壤全氮、氨态氮分别高于单作水稻田的21.4%和55.2%,稻田水中的氨态氮高达61.3%,这些无机态氮是培育水生生物、高等植物的营养源,又是供应河蟹生长的饵料,而硝态氮则要低得多;河蟹的甲壳质及其排泄物经分解矿化后,是提高土壤有效养分,供应水稻生长的主要肥源.稻田养蟹后,虽然稻谷产量比单作水稻低10.1%,投入成本且低于20.0%,而利润比单作水稻增加77.8%;河蟹的产投比1.54：1,获利润6 381.49元/hm^2;稻田复养河蟹的净利润为7104.19元/hm^2,是单作水稻的44.3倍.     

清远地区晚稻田甲烷排放的实验

根据2003年清远地区晚稻田甲烷(CH4)排放的实验观测资料,分析了该地区晚稻田生长期间CH4排放的变化规律,对影响排放的相关因子进行了分析。结果表明:晚稻田CH4排放的变化规律基本为3峰型,整个生长期间平均排放通量为6.09 mg.m-2.h-1。不同稻种之间的CH4排放通量差别不是很大,种植的2个水稻品种"金优99"和"七丝尖"相差1.08 mg.m-2.h-1。水位和土壤氧化还原电位对CH4排放通量有明显的影响。     

长江流域稻田生态系统的水分和养分转换过程

田间模拟施肥进步和灌溉模式的定位试验在中国科学院桃源农业生态试验站进行。结果表明施肥制度和水分管理模式显著地影响水分和养分的转化过程和生产效益。单施N的产量效应为4.5 kg/kg,而NP或NPK配施养分总的产量效应分别为8.8 kg/kg和8.0 kg/kg;有机物料循环的增产率为56.8%,在有机物料循环的基础上配施NPK化肥最大的增产率可达到80.1%;化肥应用的进步可使水稻产量增长62.5%或通过施肥实现的水稻产量中由于化肥应用所占的贡献份额为38.4%,有机无机肥配合水稻产量增长80.1%,或通过施肥达到的产量中有机无机肥配合所占的份额为44.4%。本区双季稻年灌溉需水量为5838 m³/hm²,年变异C.V = 8.3%。晚稻灌溉占全年的71%,7~9月是灌溉需水高峰期,占全年灌溉量的68%。生产灌溉效率 (灌溉水量与产量之比)：生物量3.67 kg/m³,精谷量1.48 kg/m³。常规管理田间水分分配为：蒸散占1/2,翻耕整地占1/6,植物构成占1/21,田间渗漏占1/14,其它环境耗水 (维持) 占1/5。耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏比例过高。不同灌溉处理试验表明：双季稻生产的灌溉,以早稻保持水层灌溉,晚稻按需配额灌溉的模式比较适宜。