山东荣成天鹅湖大叶藻形态和生长的季节性变化研究

2012年8月至2013年7月,作者逐月对天鹅湖大叶藻(Zostera marina L.)的形态特征、植株密度、生物量和生产力进行了监测。结果表明,大叶藻周年株高最高值和最低值分别出现在7月和1月;叶鞘高度、叶鞘宽度和叶宽的最高值均出现在7月,叶鞘高度最低值出现在1月,叶鞘宽度和叶宽最低值均出现在2月;大叶藻顶枝、侧枝和花枝的周年密度最大值分别出现在6月、4月和5月,最小值分别出现在1月、8月和7月;单株生物量和地上部分生物量最大值均出现在7月,地下部分出现在10月,而单株生物量和地上部分生物量最小值均出现在1月,地下部分生物量最小值出现在3月;单株地上和地下生产力最大值均出现在6月,最小值则分别出现在1月和2月。分析显示,大叶藻在冬季由于水温较低导致生长缓慢,且植株较小,在春季随水温上升,生长开始加快。水温在夏初达到大叶藻的最适生长水温,大叶藻的生物量和初级生产力达到最高值,而夏末和初秋由于水温过高导致大叶藻个体生物量、密度和初级生产力开始降低。这种季节性变化与水温的季节性变化密切相关。     

短期增温和降水减少对沙质草地土壤微生物量碳氮和酶活性的影响

通过模拟气候变化,探究短期增温和降水减少对沙质草地土壤微生物量碳氮及酶活性的影响,揭示沙质草地土壤微生物量碳氮和酶活性对短期气候变化的响应规律。结果表明：（1）短期增温和降水减少对土壤微生物量碳氮和酶活性均产生显著影响。（2）在自然温度下,与自然降水相比,降水减少40%时土壤微生物量碳（MBC）和微生物氮（MBN）含量最高,增幅分别为87.9%和98.8%;降水减少60%时土壤碱性蛋白酶（S-ALPT）活性最低,降幅达32.8%。（3）在增温条件下,与自然降水相比,降水减少40%时土壤MBC和MBN含量最低,降幅分别为25.67%和48.16%,土壤脲酶（S-UE）活性最高,增幅20.42%。（4）土壤pH与3种土壤酶活性正相关,与土壤微生物量碳氮负相关。土壤微生物量碳氮与土壤纤维素酶（S-CL）活性负相关,与S-UE、S-ALPT活性正相关。     

Evaluating the effect of non-uniform and deficient irrigation—Part I

A method for evaluating the effect of non-uniform and deficient irrigation is presented. The method is based on a deterministic mathematical model that evaluates the effect of the soil water fluctuation in the root zone during the irrigation season on the crop yield.The problem is viewed in conjunction with the management strategy of irrigation water application under the assumption that only shortage of water causes a reduction in yield. The parameters describing the deficit zone of the application pattern, the soil-crop-atmosphere system and the crop response are incorporated in the model. Crop yield predictions are made through the relative water use and a multiplicative and an additive yield functions.A numerical example is used to illustrate the use of the model in sprinkler irrigation practice. The results agree well with those derived from the mathematical model evaluating the irrigation regime and the yield on each square of the irrigated area separately.     

Simulation of groundwater dynamics in the North China Plain by coupled hydrology and agricultural models

We simulated the effects of irrigation on groundwater flow dynamics in the North China Plain by coupling the NIES Integrated Catchment‐based Ecohydrology (NICE) model with DSSAT‐wheat and DSSAT‐maize, two agricultural models. This combined model (NICE‐AGR) was applied to the Hai River catchment and the lower reach of the Yellow River (530 km wide by 840 km long) at a resolution of 5 km. It reproduced excellently the soil moisture, evapotranspiration and crop production of summer maize and winter wheat, correctly estimating crop water use. So, the spatial distribution of crop water use was reasonably estimated at daily steps in the simulation area. In particular, NICE‐AGR reproduced groundwater levels better than the use of statistical water use data. This indicates that NICE‐AGR does not need detailed statistical data on water use, making it very powerful for evaluating and estimating the water dynamics of catchments with little statistical data on seasonal water use. Furthermore, the simulation reproduced the spatial distribution of groundwater level in 1987 and 1988 in the Hebei Plain, showing a major reduction of groundwater level due mainly to overpumping for irrigation. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

利用GPS-R遥感技术反演植被生物量

为了验证利用GPS-R遥感技术反演植被生物量的可行性,分析了GPS反射信号反演植被生物量的原理与方法,通过试验利用干涉复合场数据（ICF）计算出信号反射率,利用已有文献拟合出的信号反射率与植被生物量之间的关系求出生物量,并与遥感技术结果进行了对比。试验结果表明：利用GPS-R遥感技术反演植被生物量是可行的,但是精度还需依靠时间反演模型;GNSS-R反演植被生物量对分析调查区域植被生长和碳排放情况具有重要意义。     

高分二号异轨立体数据的森林高度提取

森林植被碳储量的空间分布格局及其动态变化是陆地生态系统碳收支核算的基础。作为森林地上生物量的重要指示因子,森林高度的精确估算是提高森林植被碳储量估算精度的关键。现有研究已证明,由专业星载摄影测量系统获取的立体观测数据可用于森林高度提取,但光学遥感数据最大的问题是受云雨等天气因素的影响严重。区域森林地上生物量产品的生产需要充分挖掘潜在数据源。国产高分二号卫星(GF-2)虽然不是为获取立体观测数据而设计的专业星载摄影测量系统,但其获取的图像空间分辨率可达0.8 m,且具备±35°的的侧摆能力,在重复观测区域可构成异轨立体观测。本文以分别获取于2015年6月20日和2016年7月19的GF-2数据作为立体像对,其标称轨道侧摆角分别为0.00118°和20.4984°,以激光雷达数据获取的林下地形(DEM)和森林高度(CHM)为参考,对利用GF-2立体观测数据进行森林高度提取进行了研究。通过对立体处理得到的摄影测量点云的栅格化得到DSM,以激光雷达数据提供的DEM作为林下地形,得到了GF-2的CHM。结果表明GF-2提取的CHM与激光雷达CHM空间分布格局较为一致,两者之间存在明显的相关性,像素对像素的线性相关性(R2)达到0.51,均方根误差(RMSE)为3.6 m。研究结果表明,在林下地形已知的情况下,GF-2立体观测数据可用于森林高度估算。     

江苏某材料厂周边农田土壤钼污染特征及农作物健康风险评价（84）

为了解江苏某材料厂金属冶炼活动引发的重金属污染风险,采集周围农田土壤、小麦和水稻籽实样品,确定Mo含量及其在土壤中的形态,采用地质累积指数和富集因子指标评价土壤中钼的污染风险,采用健康风险指数评价小麦、稻米中Mo的健康风险。结果表明,农田土壤中Mo含量在0.50～63.2 mg/kg之间,其平均值5.70 mg/kg远高于全省平均值0.65 mg/kg,表层土壤出现了中度—高度富集,近70%的样点受到不同程度的钼污染,污染范围距该厂300 m,污染深度>1.5 m。土壤中的Mo具有较高的生物有效性,在小麦、水稻籽实中显著富集,主要与土壤具有较高的全Mo含量以及土壤呈碱性有关。基于EPA的健康风险评估方法,食用当地稻米、小麦会产生较大的健康风险。     

黄土高原西部地区黄土地层有机质主要来源分析*

黄土有机质的主要来源是决定其稳定碳同位素(δ13Corg.)能否应用于重建过去C3/C4相对丰度变化及相应的古气候变化的关键基础科学问题.如若黄土地层当中的有机质主要由粉尘携带而来,而非当地植被,显然其δ13Corg.不是一个局地植被过去C3/C4相对丰度变化及古气候变化的良好指示器.本文对黄土高原西部地区(六盘山以西)新获得和已发表的相关数据进行综合分析,尝试对该地区黄土有机质的主要来源进行定量的分析.结果表明,总体而言,该地区黄土地层有机质主要来源于当地植被,由粉尘携带而来的有机质贡献量不超过8％,所造成的有机碳同位素变化幅度不超过1.7‰.这些结果说明该地区的黄土地层有机质δ13Corg.是可以用来重建过去C3/C4植物相对丰度及相应的古气候变化的.为了更精确的重建,后续的工作应当更多考虑粉尘搬运过程当中的有机质输入以及粉尘沉积之后的微生物活动的可能潜在影响.     

农情遥感监测云服务平台建设框架

准确及时的农情信息是国家与地方政府保障粮食安全与社会稳定的必要条件。云计算的出现为这一需求的实现提供了契机。本文阐述了农情遥感监测云服务平台建设的重要意义、设计思想、总体架构、组成部分以及建设内容。在此基础上,以农情遥感监测产品信息服务为例,开发了一个农情遥感监测信息在线原型系统。该系统是农情遥感监测云服务平台的重要组成部分,负责多尺度时间序列农情遥感监测结果与信息的管理、存储和维护,并且向用户提供查询与下载服务。农情遥感监测云服务平台建设框架的设计为全面整合专家智慧、IT技术、数据资源、服务方式以及平台的实现提供理论指导与建设依据。该平台的建立,将深刻改变农情遥感应用的模式,推动农情遥感的广泛应用与产业化发展。     

多时相无人机影像的烟草轮作精细监测

针对大区域烟草轮作监测缺乏有效手段的问题,文章提出了基于无人机摄影测量技术进行高精度烟草轮作种植情况的监测方法:首先基于两个时相的无人机遥感影像分别生成数字正射影像;然后通过人工解译获取两个时相的烟田空间分布图;最后利用地理信息系统空间分析功能对两个时相的烟田空间分布图进行处理获取烟草轮作信息。在山东省临沂市的两个乡镇开展了应用,取得了良好的示范效果,对农作物轮作监测有参考价值。