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1.
以内蒙古赤峰敖汉旗北部风沙土区两种主要灌木（黄柳、小叶锦鸡儿）为研究对象,利用不同函数和自变量来构建植株个体的地上生物量估测模型,筛选出与生物量相关性最显著、拟合度最好的地上生物量估测模型。研究结果表明:两种典型灌木的最优生物量回归方程均为幂函数方程。判定系数R2为0.626～0.915,SEE值为0.179～0.508,F检验达到显著性水平,黄柳以断面周长（DH）为自变量的模型最优,模型为 y=2.193x1.291（R2=0.915,p＜0.01）;小叶锦鸡儿则以冠幅（S）为自变量建立的幂函数模型最佳,为y=0.008x2.349,（R2=0.878,p＜0.01）。由于灌木的生长状况具有空间异质性,在其他研究区使用该模型时需要精度的检验和校正。 相似文献
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基于高光谱特征参数荒漠草原生物量估测研究 总被引：2，自引：0，他引：2
应用高光谱技术对荒漠草原草地生物量进行估测,分别采用原始光谱、一阶微分光谱和高光谱特征参数,分析荒漠草原草地冠层光谱数据与草地生物量相关关系,选择与草地生物量显著相关的高光谱特征参数,利用单变量线性与非线性、逐步回归和BP(Back Propagation)神经网络构建估测模型。试验结果表明:与草地生物量相关系数最大的为高光谱特征参数SDR/SDb,相关系数为0.792;通过高光谱特征参数Dy、Rg、Rr、SDy、SDR、Rg/Rr、(Rg-Rr)/(Rg+Rr)、SDR/SDb、(SDR-SDy)/(SDR+SDy)建立的BP神经网络回归模型最优,决定系数R2为0.766,均方根误差为40.19g/m2,相对误差为29.88%。因此,利用草地冠层高光谱特征参数可以估测草地生物量,能够对草地生物量进行定量分析,为草地精细化管理提供技术支持,对畜牧业可持续发展具有重要意义。 相似文献
3.
为探讨大兴安岭林区蒙古栎地上生物量分配模式,并构建可加性生物量模型,采用破坏性取样法共采集了78株蒙古栎的干材、树皮、树枝和树叶的生物量,其中31株通过全挖法收集根系生物量,计算地上各组分生物量占地上生物量的比例,分析其随胸径的变化趋势。以胸径、树高、冠幅为自变量,探讨各组分的最优生物模型;采用似乎不相关模型构建地上各组分生物量的可加性模型,采用留一交叉法对模型进行验证。结果表明,干材占地上生物量的51%;随胸径的增加,干材生物量占比较为稳定,树枝生物量占比呈上升趋势,树皮和树叶则相反,根茎比表现为先急、后缓的下降趋势,均值为0. 36;所有生物量模型均表现出良好的拟合效果(调整决定系数R2Adj为0. 907～0. 984),采用胸径为自变量的根系生物量模型拟合效果最佳,基于胸径和树高组合变量的干材和树皮生物量模型可取得较好结果,而以胸径和冠幅为自变量的树枝和树叶生物量模型效果最佳。本研究得出的生物量模型对大兴安岭蒙古栎生物量的核算具有参考价值。 相似文献
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基于地理加权回归模型的亚热带地区乔木林生物量估算 总被引：2，自引：0，他引：2
基于浙江省碳汇样地调查数据,以乔木林生物量(含地上和地下生物量)为因变量,将筛选的与因变量相关性较高的因子作为解释变量,采用地理加权回归和协同克里格方法对乔木林生物量进行估算,对比分析两种估测方法的精度。结果表明:基于地理加权回归方法构建的乔木林生物量估算模型(R2adj=0.820 4,RMSE=23.021 5 t/hm2)精度优于协同克里格方法(R2adj=0.726 3,RMSE=28.054 9 t/hm2),同时使用地理加权回归方法的乔木林生物量预测值的变异系数(Cv=0.618 9)高于协同克里格法(Cv=0.585 4),由此可知地理加权回归方法因考虑了待估变量的局部变异,比协同克里格方法具有更好的拟合结果,预测精度较高。 相似文献
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北方半湿润滨海地区海水养殖废水灌溉菊芋研究 总被引：2，自引：0，他引：2
2007年3~10月,在山东莱州海洋863中试基地,研究了海水养殖废水灌溉条件下,耐盐能源植物菊芋的盐胁迫响应以及对氮、磷的吸收利用机制。结果表明:海水养殖废水灌溉条件下,菊芋地上部生物量(茎、叶)随着灌溉水盐度(S)的增加明显下降,盐度为9.46 g/L的养殖废水处理生物量仅为淡水处理(CK2)的62.5%;地下部生物量(根、块茎)与盐度之间的关系符合一元二次方程曲线,且当盐度为3.83 g/L时,地下部生物量取得最大值(0.205 kg/株)。养殖废水处理菊芋地上部氮浓度明显低于淡水处理,地下部则各灌溉水处理间氮浓度没有明显差异;磷浓度地上部各灌溉水处理间没有明显差异,但地下部养殖废水灌溉处理明显高于淡水处理,表明海水养殖废水灌溉可以促进菊芋对磷的吸收,但氮利用受到显著影响。通过氮、磷通量计算,进一步证实了这一结果。 相似文献
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为实现快速无损获取马铃薯株高和地上生物量信息,分别获取马铃薯现蕾期、块茎形成期、块茎增长期、淀粉积累期、成熟期的高光谱影像,实测马铃薯株高H、地上生物量（AGB）和地面控制点（GCP）的三维空间坐标,基于无人机高光谱影像结合GCP生成试验田的数字表面模型（DSM）,利用DSM提取马铃薯的株高Hdsm ;然后,对马铃薯AGB与原始无人机冠层光谱和高光谱指数分别进行相关性分析,筛选出最优光谱指数和前10个光谱指数,利用指数回归（Exponential regression,ER）构建单变量模型;最后,采用多元线性回归（Multiple linear regression, MLR）、偏最小二乘回归（Partial least square regression, PLSR）和随机森林（Random forest, RF）3种方法构建不同生育期的估算模型,并进行对比,挑选出马铃薯AGB估算的最优模型。结果表明：将提取的马铃薯株高与实测值进行线性拟合,R 2 为0.84;在单变量模型中,每个生育期以ER估算AGB得到的验证精度高于相应的建模精度,其中构建模型效果优劣次序依次为最优光谱指数、Hdsm 、H,块茎增长期以CIrededge指数估测精度最高（R 2 =0.45）;在多变量模型中,每个生育期采用3种方法构建AGB估算模型,每种方法以光谱指数加入Hdsm 的模型精度更高、稳定性更强;每个生育期利用MLR以光谱指数和Hdsm 为变量的AGB模型（R 2 为0.64、0.70、0.79、0.68、0.63）效果优于PLSR（R 2 为0.62、0.68、0.75、0.67、0.60）和RF（R 2 为0.56、0.61、0.67、0.63、0.53）模型。利用MLR模型进行马铃薯AGB填图,5个生育期的AGB空间分布与实际生长情况一致。利用融入Hdsm 的MLR模型可估测大面积马铃薯AGB,为精准农业定量化研究提供技术支持。 相似文献
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基于无人机遥感的玉米水分利用效率与生物量监测 总被引：1，自引：0，他引：1
玉米生物量及水分利用效率是反映作物长势和作物品质的重要指标。为实现农业精准管理,本文以不同水分处理的青贮玉米为研究对象,探讨无人机多光谱遥感平台结合作物生长模型估测青贮玉米生物量及水分利用效率的可行性。首先,将基于高时空分辨率无人机多光谱图像估测的关键作物参数蒸腾系数kt输入到简单的水分效率模型中,来拟合不同水分胁迫处理下玉米水分利用效率WUE和标准化水分利用效率WP*;然后,采用拟合的WUE、WP*估算相同水分和不同水分状况下的玉米生物量,并进行验证;基于高时空分辨的无人机多光谱遥感图像获取了大田尺度上的WUE、WP*和生物量的空间分布图。结果表明,基于无人机多光谱、气象和土壤水分数据计算的实际蒸腾量∑Tc,adj和∑ktkswkst（ksw、kst为环境胁迫因子）与玉米生物量具有极显著（P<0.001）的相关性,不同水分处理下WUE的决定系数R2均不小于0.92,WP*的R2均不小于0.93。在同一水分胁迫下,使用拟合的WUE和WP*对生物量的估测精度几乎相同,玉米V-R4生育期估测精度较高,WUE的RMSE为126g/m2,WP*的RMSE为91.7g/m2,一致性指数d均为0.98,但在R5-R6生育期内精度不高。在不同水分胁迫下,使用WUE和WP*估测生物量时,WUE容易受到水分胁迫影响,精度较低（RMSE为306g/m2,d=0.93）,而WP*的精度较高（RMSE为195g/m2,d=0.97）。研究表明,将无人机遥感平台与作物生长模型相结合能够很好地估测大田玉米生物量及水分利用效率。 相似文献
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甘蔗产量预测对于制定甘蔗生长期间的精准管理决策具有重要意义。遗传算法(Genetic algorithm,GA)优化神经网络可以提高预测效率及预测精度,通过高速计算快速找到最优解。基于湛江观测实验站2011—2020年间田间物联网获取的气象因子（大气相对湿度、大气温度、降雨量）、田间水热因子及甘蔗产量,采用BP神经网络及GA-BP神经网络模型对所选地区甘蔗产量进行预测与相关性分析。结果表明,通过Pearson及Spearman相关系数可知,甘蔗产量与月土壤最高温度、月土壤最低温度、月土壤平均温度、月大气最高温度、月大气平均温度、月大气平均相对湿度为极显著相关,相关系数高于0.7,与月土壤平均含水率、月降雨量显著相关,与月大气最低温度相关性较弱。GA-BP神经网络模型对甘蔗产量的预测精度明显高于BP神经网络模型,R2达到0.8428,MAPE仅为0.90%,RMSE为1.10t/hm2,预测值与试验值之间拟合程度较高,V型交叉验证结果表明模型预测结果准确稳定。因此,GA-BP模型能够更加科学、合理地预测甘蔗产量,对甘蔗田间管理措施及统筹分配具有重要的指导意义。 相似文献
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根长密度分布是反映作物根系潜在水分利用状态的重要指标，然而，当前关于水盐胁迫下作物根系量化的研究有限。以2016-2017年盐渍农田向日葵为研究对象，比较分析了不同盐分田块(低S1、中S2和高S3)的土壤水盐和作物根长密度分布变化，提出可以表征其动态变化的Logistic模型(LRDG)，并对模型参数(α和β)进行量化。结果显示：高盐田块的作物根长密度整体高于低盐田块，且根系集中生长的现象显著，特别是在蕾期后，向日葵根系集中分布于30～75 cm土层，累积根长占比超过40%，其中2016年S3田块作物根长密度峰值达5 cm/cm3以上。相比于标准根长密度的指数和幂函数模型，Logistic模型可较好地表征盐渍农田向日葵静态根长密度分布，R2为0.870,RRMSE为0.338；同时，Logistic模型参数α和β随土壤表层水盐和积温变化规律显著，由此具体量化了参数α和β的计算公式，参数量化验证RRMSE分别为0.425和0.297。这表明构建的LRDG模型能够准确表征土壤水盐胁迫下作物根长密度分布的动态响应，可为盐渍农田作物抗逆潜力挖掘和水肥... 相似文献
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《灌溉排水学报》2015,(12)
通过滴灌盆栽试验,研究了不同生育期不同施氮水平条件下滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率之间的响应特征。结果表明,N2(2g/盆)、N4(4g/盆)、N6(6g/盆)水平下,蕾期时滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率负相关,相关系数分别为-0.975、-0.914、-0.967;N2、N6处理拟合模型分别为指数函数和线性函数,决定系数(R2)分别为0.985和0.936,达极显著水平。N2、N4、N6水平下,花铃期时滴灌棉花气孔导度与土壤体积含水率正相关,相关系数分别为0.859、0.980、0.944;N4处理拟合模型为指数函数,决定系数(R2)为0.997,达极显著水平;因此,研究的函数模型可以很好地描述滴灌棉花气孔导度与体积含水率的相关关系。 相似文献
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地上部与地下部作用对玉米/大豆间作优势的影响 总被引：6，自引：0，他引：6
通过对不同分隔方式下玉米/大豆间作的养分吸收量、光合参数与产量等的测定,分析地上部和地下部的资源竞争作用。试验设置4种间作分隔方式和2种单作处理:地上地下均不分隔(T1),地上地下均分隔(T2),仅地下分隔(T3),仅地上分隔(T4),单作玉米(T5)与单作大豆(T6)。结果表明,对于籽粒产量和生物学产量的土地当量比,T1为1.23和1.20,T2为0.97和0.91,T3为1.01和1.02,T4为1.10和1.08。玉米相对大豆的资源竞争能力,T1为0.79,T2为-0.08,T3为0.14,T4为0.39。玉米相对大豆的氮、磷、钾营养竞争比率,T1为1.63、1.92和1.50,T2为1.05、1.03和1.06,T3为1.28、1.32和1.27,T4为1.47、1.43和1.36。除拔节期外,T1玉米的净光合速率P n、蒸腾速率T r、气孔导度G s与细胞间隙CO2浓度C i最高;T4略低于T1,但差异不显著;T2和T3均显著低于T1;除分枝期外,T1大豆的P n、T r、G s与C i最低;T4略高于T1;T2和T3均显著高于T1。综上所述,对于玉米/大豆的间作优势而言,地上部与地下部的相互作用大于单一因素的作用,其次,地下部作用大于地上部作用。 相似文献
12.
灌溉对不同耐旱型大豆生理特性及产量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
田间条件下,在半干旱地区,通过对不同耐旱型大豆品种进行灌溉,探讨品种和灌溉对大豆生理性状及产量的影响。结果表明:灌溉提高了同一品种的LAI、株高、地上部生物产量、叶绿素含量,但却降低了根冠比值。同一处理,各时期地上部生物量表现为:R6R4R2,根冠比值表现为:R2R4R6。灌溉与品种均显著影响大豆产量的形成,且灌溉效应大于品种效应。灌溉提高了同一大豆品种的产量,但辽豆21产量提高的更多。同一灌溉条件下,辽豆14产量优于辽豆21。灌溉提高了大豆植株的株高、主茎节数、节间长度。同一灌溉条件下,辽豆14的株高、主茎节数高于辽豆21,但节间长度却低于辽豆21。 相似文献
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为了构建能够反映作物长势的综合性指标以及准确估测作物产量,采用粒子滤波算法同化CERES-Wheat模型模拟和基于Landsat数据反演的叶面积指数(Leaf area index,LAI)、地上生物量和0~20 cm土壤含水率,获取冬小麦主要生育期以天为尺度的变量同化值,分析不同生育时期的LAI、地上生物量和土壤含水率同化值与实测单产的相关性,并应用熵值的组合预测方法确定不同状态变量影响籽粒产量的权重,进而生成综合性指数,并分析其与实测单产的相关性。结果表明,LAI、地上生物量和土壤含水率同化值和田间实测值间的均方根误差(Root mean square error,RMSE)以及平均相对误差(Mean relative error,MRE)均低于这些变量模拟值和实测值间的RMSE和MRE,说明数据同化方法提高了时间序列LAI、地上生物量和土壤含水率的模拟精度。基于不同状态变量的权重生成的综合性指数与实测单产间的相关性大于单个变量与实测单产间的相关性;基于综合性指数构建小麦单产估测模型,其估产精度(R2=0.78,RMSE为330 kg/hm2)分别比基于LAI、地上生物量和土壤含水率建立模型的估产精度显著提高,表明构建的综合性指数充分结合了不同变量在作物估产方面的优势,可用于高精度的冬小麦单产估测。 相似文献
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A. S. Abdul-Jabbar T. W. Sammis Assistant professor D. G. Lugg 《Irrigation Science》1982,3(3):197-207
Summary There have been a few investigations on the effect of moisture on root development of alfalfa (Medicago sativa L.), but none have attempted to describe the relationships in a quantitative manner. Therefore, alfalfa root patterns along with yield and evapotranspiration (ET) were examined under different moisture levels, using a line-source sprinkler system. Water application ranged from 28 to 153 cm, the latter representing the potential evapotranspiration. Alfalfa root mass and yield were highest under high moisture levels, and the shoot/root ratio increased with increasing moisture level. The relationships between ET and root mass and between ET and shoot/root ratio were curvilinear. The largest percentage of root mass under all moisture treatments was found in the top 45 cm of the soil profile where the largest differences in total root mass between treatments were observed. The percentages of roots at each soil depth averaged over three ranges of moisture levels were curvilinear functions of soil depth. Although alfalfa roots were found to a depth of at least 150 cm for all moisture levels, there was a greater rooting depth with a higher moisture level. Roots were detected to a depth of 210 cm for the high moisture treatment, although root biomass was small below 170 cm where a sand layer was encountered which may have impeded root penetration. The root diameter was found to be independent of moisture level, which means that there was a greater root surface area with higher moisture levels. Root length density distribution was similar to root mass distribution.Journal article 911, Agricultural Experiment Station, New Mexico State University, Las Cruces, NM 88003, USA 相似文献
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在室内条件下,监测了发芽后30 d冬小麦幼苗在蒸馏水及Hoagland营养液培养条件下夜间水力提升的数量及其与蒸腾速率、气孔导度、根干质量、茎叶干质量以及根/茎等之间的关系。结果表明,冬小麦幼苗夜间蒸腾速率呈单峰曲线变化,在00:00达到最高。蒸馏水处理和Hoagland营养液处理的平均夜间蒸腾速率分别为2.34和1.85 mmolH2O/(m2.s)。从20:00到次日06:00,Hoagland营养液处理的冬小麦幼苗水力提升量为32.84mg/株,显著高于蒸馏水处理的13.68 mg/株。相关分析表明,冬小麦幼苗夜间水力提升量与蒸腾速率呈显著负相关关系,与根/茎呈显著正相关关系,和气孔导度无相关关系。可为冬小麦水分精准管理提供理论依据。 相似文献
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《Agricultural Water Management》2004,70(2):137-150
Reuse of drainage waters is an attractive management option that has been proposed for many irrigated agricultural areas. In California's San Joaquin Valley (SJV), however, drainage effluents are not only saline, but may also contain potentially toxic trace elements such as selenium and molybdenum. Crop suitability for reuse systems depends on the influence the sodium sulfate-dominated waters have on biomass production, plant sustainability, and mineral elements that are critically important for forage quality.Ten promising forage crops were grown in greenhouse sand cultures irrigated with synthetic drainage waters dominated by Na2SO4 with an EC of either 15 or 25 dS/m each containing 500 μg/L Se and Mo as SeO42− and MoO42−. Plant material was analyzed three times for mineral content and selected trace elements that may have a profound influence on ruminant health.Trace element concentrations indicate Se toxicity is of little concern, but that high concentrations of both Mo and S in the herbage may lead to Cu deficiency in ruminants. Similarly, high K/Mg and K/(Ca + Mg) ratios in many of the legume and grass forages, respectively, indicate that there may be potential for development of sub-normal Mg levels (hypomagnesaemia) in ruminants. However, each of these disorders can be avoided or corrected with dietary supplements. The most concern regarding ruminant nutrition based on these data is sulfur toxicity. Sodium-sulfate dominated drainage waters will likely elevate forage S concentrations to levels that might cause excessive sulfide concentrations in the rumen and potentially lead to serious neurological disorders affecting animal health. 相似文献
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不同供水量处理黄芩WUE与生理生态因子的关系 总被引：5，自引：0，他引：5
为研究黄芩水分利用效率(WUE)与生理生态因子之间的关系,在黄芩生长季节模拟降水量设4种不同供水量处理,测黄芩光合作用及环境因子日变化,计算WUE,对测得数据进行统计分析。结果表明,在黄芩生长期水分供给量250～350 mm处理黄芩生长良好,生物产量高;供水量150 mm处理黄芩水分利用效率虽然高,地下生物产量却较低;供水量450 mm处理黄芩水分利用效率和地下生物产量都较低。生理因子与WUE相关水平较低,生态因子与WUE相关水平较高,生态因子对WUE影响是通过生理因子作用来实现的。 相似文献
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调亏灌溉对冬小麦根冠生长影响的试验研究 总被引：2，自引：1，他引：2
以冬小麦为试验材料,采用防雨棚下桶栽土培方法,就调亏灌溉(RDI)对作物根、冠生长的影响进行了试验研究。试验采用二因素随机区组设计,冬小麦设置5个水分调亏阶段,每个调亏阶段设置3个水分调亏程度,另设全生育期充分供水处理为对照(CK)。分别在水分调亏期间和复水后测定各处理根系参数和地上干物质质量。结果表明,RDI对植株根冠生长发育的影响因不同水分调亏阶段和不同水分调亏度而有所不同。在水分调亏期间冬小麦根系生长受到强烈抑制,但复水后根系具有"补偿生长效应"或"超补偿生长效应"。冬前适度水分调亏(调亏度55%FC～65%FC)对根系生长具有正效应;返青—拔节阶段不同程度水分调亏复水后均有"补偿生长效应"或"超补偿生长效应",而且这种"补偿生长效应"随水分调亏度加重呈增强趋势。冬小麦水分调亏均增大根冠比(R/S),且随水分调亏度加重,R/S明显增大。因此,RDI可以作为冬小麦根冠生长调控的有效方法。 相似文献
20.
北固山湿地野生虉草生物量的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对北固山湿地野生虉草的株高、茎高、叶龄、生物量等进行了研究,结果表明,虉草的株高和茎高的变化呈现出近“S”型的生长曲线,叶龄与株高和茎高均呈一元线性显著的正相关关系,生物量的变化与生育期关系密切。 相似文献