海伦地区粮食生产资源利用系统分析

采用机制法对作物生产潜力模型进行了光、温、水、土逐级订正,对海伦地区的主要粮食生产潜力进行估算;并选取产量衰减量、资源满足率和资源增产潜力三个指标评价了农业资源的利用效率。结果表明,光合生产潜力为16801.4kg/hm2,光温生产潜力为12483.9kg/hm2,气候生产潜力为9799.1kg/hm2,农业自然生产潜力为8248.4 kg/hm2。如果以光温生产潜力作为目标产量,海伦地区尚有74.01%的上升潜力,且玉米的资源增产潜力高于大豆。社会经济因素是影响生产潜力实现的重要因素,自然资源中温度对产量的限制作用最大,其次是水分和土壤。在此基础上结合实地考查,对当地的粮食生产资源进行了系统分析,寻找影响粮食产量持续增长的限制性因素。     

Spectral sensitivity of ALOS,ASTER, IKONOS,LANDSAT and SPOT satellite imagery intended for the detection of archaeological crop marks

This study compares the spectral sensitivity of remotely sensed satellite images, used for the detection of archaeological remains. This comparison was based on the relative spectral response (RSR) Filters of each sensor. Spectral signatures profiles were obtained using the GER-1500 field spectroradiometer under clear sky conditions for eight different targets. These field spectral signature curves were simulated to ALOS, ASTER, IKONOS, Landsat 7-ETM+, Landsat 4-TM, Landsat 5-TM and SPOT 5. Red and near infrared (NIR) bandwidth reflectance were re-calculated to each one of these sensors using appropriate RSR Filters. Moreover, the normalised difference vegetation index (NDVI) and simple ratio (SR) vegetation profiles were analysed in order to evaluate their sensitivity to sensors spectral filters. The results have shown that IKONOS RSR filters can better distinguish buried archaeological remains as a result of difference in healthy and stress vegetation (approximately 1–8% difference in reflectance of the red and NIR band and nearly 0.07 to the NDVI profile). In comparison, all the other sensors showed similar results and sensitivities. This difference of IKONOS sensor might be a result of its spectral characteristics (bandwidths and RSR filters) since they are different from the rest of sensors compared in this study.     

2013年—2017年主要农业区秸秆焚烧时空特征及影响因素分析

中国作为农业大国,每年面临大规模的露天秸秆焚烧现象,近十几年来,秸秆焚烧在突发和极端雾霾事件中发挥了显著的作用,导致大气能见度下降,危害人类健康。本文为探究中国“大气十条”实施第一阶段（2013年—2017年）以来中国秸秆焚烧时空变化情况,并探究秸秆禁烧政策对秸秆焚烧时空变化的影响,借助2013年—2017年Terra、Aqua卫星MODIS热异常产品,利用土地利用与覆盖变化数据,通过提取白天农田范围内的热异常点,获取全国范围秸秆焚烧结果,分析了2013年—2017年秸秆焚烧时空变化特征,并深入讨论了全国和区域禁烧政策对秸秆焚烧治理的影响,有助于为今后针对重点焚烧区制定相关政策提供科学依据。研究结果显示“大气十条”颁布之后5年期间全国秸秆焚烧年总量呈先增加后减小的总趋势,最低值2016年比最高值2014年降低34.48%,2017年较2013年秸秆焚烧数量减少的区域面积约为增加区域面积的2倍。秸秆焚烧治理成效最为显著的为河南省、安徽省和湖北省,其中,河南省在严格的禁烧政策、集中约谈、经济处罚、推广秸秆综合利用产业等多种措施共同影响下,2016-06和2016-10两个秸秆焚烧高峰期的秸秆焚烧数量分别较2015年同期下降86.66%和98.93%,且后期未出现反弹。黑龙江省虽然在一定程度上控制了秋季秸秆焚烧情况,但由于秸秆产量大且缺乏处理手段,会导致次年春季出现大规模反弹,并未从根本上解决秸秆焚烧控制问题。因此,除了进一步强化秸秆焚烧重点区域和重点时段禁烧措施,不断提高禁烧监管水平,还必须鼓励秸秆还田,秸秆能源化,提高秸秆综合利用率,“禁”“用”结合、因地制宜,形成管控秸秆焚烧的长效科学措施。     

黄淮海平原冬小麦最大可能蒸散的估算

作物最大可能蒸散考虑了作物及当地地表状况,为当地地表实际覆盖情况下实际蒸散的理论上限值,能客观分析作物对水分的需求程度和农业干旱状况。基于遥感（叶面积指数和地表反照率）数据和逐日气象数据,利用Penman-Monteith公式,计算黄淮海平原小麦种植区27个气象站冬小麦生育期2000-2015年逐日蒸散,提取得到冬小麦生育期逐日最大可能蒸散数据集,并分析其时空变化特征及成因。结果表明:与联合国粮农组织（FAO）单作物系数法计算的最大可能蒸散E_k对比,区域平均最大可能蒸散E_c的时间变化趋势与E_k一致,空间分布上E_c符合客观实际。黄淮海平原冬小麦全生育期、越冬期和返青-拔节期E_c均呈北低南高的分布特征,日平均值分别为1.99 mm,0.44 mm和2.75 mm;其余3个生育期（越冬前、抽穗期、乳熟-成熟期）在空间分布上差异不大,日平均值分别为1.23 mm,4.71 mm和3.74 mm。冬小麦不同生育期（含全生育期）E_c的空间分布主要受叶面积指数分布特征的影响,二者呈显著正相关关系。     

干旱对作物产量影响研究进展与展望

粮食安全关乎人类生存和社会发展,是总体国家安全观的重要组成部分。本文首先梳理了作物产量影响因素及干旱对作物产量的影响过程,进而从基于田间控制实验、统计模型、作物生长机理模型以及遥感反演模型等4个方面系统回顾了干旱对全球主要作物产量影响评估的最新进展,揭示出当前研究呈现出由单灾种向多灾种、由单目标向多目标、由统计模型向综合模型转变的特征。文献计量分析表明,1990—2020年干旱对作物产量影响研究发文量呈指数增长,且研究主题经历了由传统的作物水分胁迫到作物受旱影响与适应综合研究的转变过程,体现出研究视角的不断深化和综合。在学科分布上,农学、植物学和环境科学是研究干旱对作物产量影响的主要学科,建议应加强地理学多要素多尺度的系统性思维在粮食和水资源耦合系统研究中的应用。最后,在分析现有问题和挑战的基础上,将未来应关注的重要议题归纳为以下4个方面,即构建干旱对作物产量影响的多源信息数据库、阐明干旱对作物产量影响的关键过程及机理、发展耦合宏观与微观过程作物生长机理模型和搭建作物产量与粮食安全综合监测平台系统,旨在通过提高干旱对作物产量影响的监测预警和科学管控,实现农业可持续发展和全球粮食安全。     

基于涡度相关的春玉米逐日作物系数及蒸散模拟

作物系数是计算作物蒸散量的关键参数。利用2006—2008年和2011年辽宁锦州玉米农田生态系统的涡度相关、气象、作物发育期及叶面积指数观测数据,分析不受水分胁迫条件下玉米逐日作物系数特征及其与叶面积指数的关系。研究表明:作物系数与玉米农田实际蒸散均呈单峰型变化,约在7月末至8月初达到最大值 (玉米开花吐丝期)。在此基础上,建立了不受水分胁迫条件下玉米逐日作物系数与叶面积指数关系 (达到0.01显著性水平), 同时,采用积温表示的标准化生育期方法模拟相对叶面积指数,并建立了逐日作物系数与相对叶面积指数关系 (达到0.01显著性水平),解决了无叶面积观测地区玉米逐日实际蒸散量的计算。研究结果可为玉米农田用水管理以及灌溉措施的制定提供参考。     

近25a来新疆农作物水足迹与经济增长的空间关系分析

水—经济空间关系是干旱区与半干旱区水资源研究的热点,揭示水—经济空间分布演变规律和因果关系,可为优化水资源合理配置、合理部署产业结构调整政策提供理论和决策参考。研究应用水足迹理论,核算新疆各地州1991—2015年农作物水足迹,结合信息熵值理论分析新疆各地州农作物水足迹、国内生产总值、第一产业增加值其熵值的空间演变规律及因果关系。结果表明：新疆农作物水足迹与第一产业增加值、国内生产总值空间演变整体向着均衡有序的方向发展,水—经济的空间不均衡性逐步缩小;新疆农作物水足迹显著影响其第一产业增加值空间演变,影响期1～5 a,农业经济空间分布受农业用水空间分布的长期制约;农作物水足迹和国内生产总值没有空间演变因果关系,全疆经济发展向着第二产业、第三产发展转型,农业经济不再显著影响全疆经济发展。     

壳低聚壳聚糖对农作物种子的生理指标影响研究

壳低聚糖是小分子量的壳聚糖降解产物,目前在生产和生活中得到广泛应用。本文研究了用亚硝酸降解法制备的壳低聚糖对普通农作物种子生理和生化指标的影响。结果表明:不同浓度的壳低聚糖可不同程度地改善绿豆的生理生化指标,其中,以1.0 %浓度的壳低聚糖溶液效果最好。1.0%的壳低聚糖可不同程度地提高种子的发芽指数、活力指数和过氧化物酶活力,对种子萌芽和幼苗均有一定的促生长作用。因此,壳低聚糖作为一种新型植物生长调节剂,可以在农业生产中发挥一定的作用。     

DISTRIBUTION OF THE MAIN CROP GERMPLASM RESOURCES IN CHINA

Cropgermplasmresourcesaretheindispensablematerialbaseforcropbreedingandagriculturalproduction.Theresearchondistributionofcropgermplasmr~urcesisofgreatimportanceinstudyingonorigin,evolutionandclassificationofcrops,expeditingandcollectinggermplasm,ascertainingofcentersofdiversity,protectinggermplasmr~urcesandmakingagriculturalproductiondivision.Since1949,researchesofexploration,collection,preservation,cha-racterizationandevaluationofcropgermplasmresourceshavebeendoneinChina.Atpresent,thenational…     

福建龙海市土壤与稻米铅地球化学特征分析

中国南方红壤区铅的分布特征、运移规律及生物效应尚不明确。本文以福建龙海市土壤和稻米为研究对象,系统分析了土壤铅的分布特征、形态组成、生物富集能力及影响机理,总结了铅在母岩-土壤-稻米迁移过程的富集分配规律。结果表明,龙海市中部区域表层土壤的铅含量高,其余区域较低,92.5%样点值在10~90 mg/kg,对应p H为4.0~7.5,强酸性和碱性土壤铅含量略低;稻米铅(0.018~0.398 mg/kg)超标率仅4.1%,对土壤铅的富集能力较弱(富集系数0.23%±0.16%),所以研究区土壤铅超标时稻米不一定超标。影响土壤铅的主要因素是成土母岩和土壤类型,不同成土母岩区的土壤铅含量规律为:第四纪海积物第四纪残坡积物花岗岩和酸性火山岩佛昙组基性玄武岩,不同土壤类型的铅含量规律为:潮土滨海盐土水稻土红壤赤红壤滨海风沙土。土壤铅有效态(离子交换态、水溶态)仅占铅全量的4.95%,强有机态和残渣态等其余形态合计占94.99%,说明土壤铅主要以稳定态存在,难于被植物吸收,进一步为合理解释"土壤铅超标而稻米不超标"这一现象提供了调查依据。研究还表明,稻米铅与表层土壤铅之间无明显相关性,保持土壤p H值在弱酸性至弱碱性范围可降低土壤铅活性。