利用改进型MODIS火点探测算法实现河北省秸秆焚烧火点识别

为准确地了解河北省秸秆焚烧火点的空间分布,为秸秆焚烧监测的实现、禁烧工作的开展、环境质量改善提供支持.基于MODIS L1B数据、MODIS标准火点产品MOD14、全国秸秆焚烧火点日报数据为基础,采用改进型MODIS火灾探测算法,并通过IDL语言实现,得到秸秆焚烧火点空间分布信息,并进行空间与定量精度分析.研究表明:火点大部分位于河北省南部的一些地区,其中尤以邢台、石家庄、邯郸火点数量最为突出;该算法运算速度快,获取的秸秆焚烧火点数据具有一定检测精度和可靠性,对秸秆焚烧的监测具有一定的实用价值.     

气候变化背景下中国玉米生产潜力变化特征

玉米作为中国第一大粮食作物,探究其生产潜力在气候变化背景下的时空变化特征对中国有效应对气候变化具有重要意义。论文结合全球农业生态区模型、极点对称模态分解方法和集对分析方法,探讨了中国玉米生产潜力的周期性波动特征及长期变化趋势,进而分析了其空间格局演变过程。结果表明：1960—2010年间,中国玉米生产潜力呈增加趋势,由1960年代的9.10亿t增至2000年代的9.45亿t左右。在年际尺度上,中国玉米生产潜力主要以准3 a和准5 a的周期进行波动;在年代际尺度上,存在准10 a和准20 a的波动周期。其中,准3 a的周期波动是中国玉米生产潜力长时间变化的最主要特征,这主要是受年降水量变化的影响。从空间格局来看,中国玉米生长适宜区主要集中在加格达奇—锡林浩特—临河—西宁—天水—中甸沿线以东;1960—2000年间,玉米生产潜力界线在中国东北部和临河—西宁沿线发生了较为明显的移动。华北平原、辽河平原、四川盆地等地区的玉米单产潜力变化趋势具有较强的一致性,松嫩平原、三江平原、关中盆地、长江中下游平原等地区的玉米单产潜力变化过程与上述地区恰好相反。在这2类地区,玉米单产潜力的变化均较显著,但变化方向在年代际尺度上具有交替性。     

用硫酸镁和造纸草浆黑液制备吸附剂及其对活性黄ST-4RFN吸附研究

利用硫酸镁和造纸草浆黑液制备含镁氧化合物的吸附剂,通过化学分析、表面性质分析、X射线衍射和红外光谱等对吸附剂进行了表征.考察了吸附剂焙烧温度、投加量、吸附时间以及pH值等因素对活性黄ST-4RFN吸附性能的影响,吸附过程可用Freundlich模型来描述.     

吉林省玉米产业发展可持续能力评价研究

基于地理信息系统(GIS)及空间分析模型,从玉米生产与加工两个方面构建玉米产业可持续能力评价(sustainabliality Assessment SA)指标体系,对吉林省玉米产业发展可持续能力进行评价,并对吉林省玉米产业布局现状和规划的合理性进行分析。结果表明:长春市辖区由于地理条件优越、交通便捷以及丰富的玉米资源,是玉米产业发展的最优区域。吉林市辖区、四平市辖区、公主岭市、梨树县、农安县、扶余县地理条件相对优越、交通便捷以及丰富的玉米资源,是玉米产业发展的良好区域。松原市辖区、前郭县、德惠市、榆树市、辽源市辖区、东丰县是玉米产业发展的一般区域。大安市、乾安县、长岭县、舒兰市、永吉县、双辽市发展玉米产业条件相对较差。     

豫西山区与承德基地相似距研究

用修改欧氏距离和马氏距离，分析了豫西山区不同海拔与河北省承德地区，全国闻名的良种繁育基地玉米制种的农业气候相似性．确定了与承德地区相似的玉米制种海拔界限为３３４－１２１５ｍ．其中海拔５００ｍ以上农业气候条件更为适宜．     

秸秆地质聚合物复合材料保温性及耐高温性能研究

为弥补传统秸秆建筑材料在抗压强度、防火性能、保温能力等方面的不足,本实验将秸秆掺入地质聚合物中合成一种新型复合保温建筑材料,研究了不同秸秆含量对材料保温性能的影响,并考察了材料的耐高温性能。结果表明:秸秆地质聚合物具有良好的保温性能,秸秆掺量由1%增至6%时,材料的导热系数由0.0981 W/m·K减至0.0692 W/m·K。秸秆掺入量为4%时,抗压强度为32.78 MPa。耐高温实验结果显示,当煅烧温度低于250℃时,地质聚合物对秸秆具有一定的保护作用。当材料在600℃温度下煅烧120 min后,其抗压强度依然达到35.94MPa。温度在800℃以内材料具有稳定的矿物组成,热稳定性良好。     

基于主成分分析的植被指数与叶面积指数相关性研究

综合分析了玉米叶面积指数与几种常见光谱植被指数相关性,确定主成分分析方法在反演叶面积指数中的作用。首先,借助MATLAB编程软件,以植被指数与玉米叶面积指数相关性最高为原则,选出遥感影像上各种植被指数,其波段组合为NDVI(752.4/701.5),RVI(752.4/701.5),MSR(752.4/701.5),SAVI(823.7/701.5),MSAVI(823.7/701.5),然后,对这5种植被指数进行主成分分析,建立LAI-VI多元逐步回归模型,并对模型精度进行验证,总体估测精度为96.237%。经实验验证,利用主成分分析方法在反演植被叶面积指数时能够起到较好的效果,具有广泛的应用前景。     

石灰土中秸秆还田降解率及其对土壤肥力的影响

石灰土具有高的有机碳的积累,但营养成分的供给速率偏低,导致土壤贫瘠。本文通过室内模拟实验,研究相同来源玉米秸秆在岩溶土与非岩溶土中的降解情况,对秸秆降解率、土壤理化性质、土壤肥力等进行动态检测,结果表明：（1）总体上岩溶土秸秆降解速率比非岩溶土快。秸秆降解速度最快主要集中在最初60天,之后呈缓慢上升趋势,到98天基本达到平衡。非岩溶土降解峰值出现时间为第42天,岩溶土为第28天,峰值出现时间前者比后者滞后14天。总降解时间持续160天,岩溶土降解率为77%,非岩溶土为75%。（2）秸秆降解期间,土壤pH值前期有下降的趋势,后期慢慢回升,这与秸秆降解过程中不同时期降解产物变化规律相吻合。秸秆还田可以提高土壤肥力,其中速效氮和速效钾含量增加非常明显。（3）与岩溶土相比,全量检测结果显示各肥力指标在非岩溶土含量低,但升幅百分比高;有效态检测结果显示非岩溶土速效磷和速效钾含量高。说明秸秆还田一些营养元素有效态在非岩溶土中更易于释放,而岩溶土由于其土壤质地的特殊性,许多养分被土壤粘土矿物牢固结合,营养元素供给速率慢,但因此也易于养分全量的累积。     

Does smallholder maize intensification reduce deforestation? Evidence from Zambia

Increasing food production to meet growing demand while reducing tropical deforestation is a critical sustainability challenge. This is especially true in sub-Saharan Africa, which faces serious food insecurity issues and where smallholder farming is the main driver of forest conversion. Competing theories imply opposite predictions as to whether deforestation increases or decreases with smallholder agricultural intensification, which can improve food security by increasing crop yields per area cultivated. This research provides new empirical evidence on the association between deforestation and smallholders’ use of modern inputs, in particular inorganic fertilizer on maize and improved maize seeds, using Zambia as a case study. We analyze this association nationwide in a spatially disaggregated manner at the lowest administrative level using machine learning-based small area estimation, which makes use of detailed nationally representative surveys on smallholder farm households for 2011 and 2014, and census data to statistically predict modern inputs use country-wide for 2011, when average maize yields were 1.28 tons/ha. Then, we evaluate the association between improved maize seed and fertilizer inputs and subsequent deforestation, while controlling for key geospatial covariates. The results support the land-sparing hypothesis, finding that smallholder farmers’ use of improved maize seed is negatively associated with deforestation on non-acidic (pH ≥ 5.5) soils, an effect that is enhanced by complementary inorganic fertilizer use. Fertilizer use on its own, however, is weakly associated with increased deforestation. Sustainable intensification via use of improved seeds on adequately fertile soils and improving soil health appears compatible with reducing both deforestation and food insecurity.