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采用涡度相关技术对湘中地区中稻大田生育期(2019年6—9月)的碳通量进行了连续观测,分析了稻田生态系统碳交换中的净碳交换量(NEE)、总初级生产力(GPP)和总呼吸(Reco)的变化特征。结果表明：中稻大田生育期内碳通量具有明显的日变化和季节变化特征,碳通量月平均日变化总体成“U”形单峰曲线变化,不同月份的差异体现在“U”形的高度上;中稻大田生育期内不同生育时期的固碳能力有所不同,孕穗期、齐穗期、灌浆中期、分蘖盛期、成熟期的固碳能力依次减弱;NEE、GPP和Reco的变化曲线分别呈现出“U”形、倒“U”形和偏锋特征;中稻大田生育期内的NEE总和、GPP、Reco分别为–173.93、587.62、413.68 g/m2。研究发现,湘中地区中稻大田生育期内表现出一定的碳汇功能,这也正是产量形成的物质基础和产量潜力挖掘的研究方向。 相似文献
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【目的】基于高光谱特征初步判别油菜摘薹情况,为实现高光谱反演籽粒油酸含量提供理论指导。【方法】使用FieldSpec 3地物光谱仪采集油菜盛花期叶片光谱数据,采用Agilent GC-MS 7980B气相色谱仪分析摘薹和未摘薹处理的籽粒油酸含量,比较2组处理的平均原始光谱反射率特征,及其油菜叶片原始及一阶微分光谱反射率与籽粒油酸含量相关性,在此基础上构建基于原始光谱特征波长的支持向量机（SVM）判别模型、基于光谱参数的油酸含量二项式模型、基于一阶微分光谱特征波长的油酸含量多元线性逐步回归（MLSR）及偏最小二乘回归（PLSR）预测模型,并利用独立样本T检验对模型精度进行验证。【结果】发现未摘薹及摘薹处理的平均原始光谱反射率曲线在760~1080nm波段存在一定差异。未摘薹及摘薹处理的原始光谱反射率与籽粒油酸含量相关性曲线存在一定差异,未摘薹处理的原始光谱反射率在484~956和1001~1146 nm波段与籽粒油酸含量呈正相关,摘薹处理的原始光谱反射率在1882~2111和2324~2499 nm波段与油菜籽粒油酸含量呈正相关,说明摘薹会影响油菜光谱反射率与籽粒油酸含量的相关性表现。选取位于760~1080 nm波段4个拐点波长（760、920、970和1080 nm）的原始光谱反射率作为自变量,用以构建SVM判别模型,经过多次随机取样比较构建所有SVM判别模型,发现最佳判别模型的训练集样本总体精度为86.1%,验证集样本总体精度为77.8%,说明利用高光谱技术判别油菜是否摘薹具有一定的可行性。光谱参数模型中RVI模型对未摘薹处理油菜籽粒油酸含量的反演效果最佳,且该模型与未摘薹处理籽粒油酸含量的相关系数（-0.705）最高。比较全部油菜籽粒油酸含量预测模型类型,PLSR模型对未摘薹处理籽粒油酸含量预测精度最高,其训练集R2=0.590、RMSE=0.610,MLSR模型对摘薹处理籽粒油酸含量预测精度最高,其训练集R2=0.773、RMSE=0.874。利用独立样本T检验对二者模型测试集样本进行验证,未摘薹样本P=0.839,摘薹样本P=0.858,二者样本实测值与预测值均无显著差异（P>0.05）,模型合理,说明利用高光谱技术对油菜籽粒油酸含量进行预测可行。【建议】引入随机森林等机器学习算法,更好地选取特征波长（显著相关波长或全波段等）,提高光谱数据对油菜籽粒油酸含量的预测能力。后期的试验应侧重于多品种油菜籽粒油酸含量估测研究,探索高光谱技术估测油菜籽粒油酸含量是否具备普遍的可行性。利用高光谱技术反演其他油菜籽粒品质指标,为高光谱遥感监测油菜品质提供理论依据。 相似文献
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叶绿素荧光参数Fv/Fm是作物逆境胁迫研究中的重要指标。尽管目前存在不少Fv/Fm监测方法，但是监测成本高且需要时间进行暗适应，亟待进一步改进。基于此，为探究一种可以快速无损低成本的Fv/Fm监测方法，本试验采集薹期甘蓝型油菜的叶片光谱和对应的叶绿素荧光参数，使用Savitzky-Golay卷积平滑(SG)、标准正态变换(SNV)和多元散射校正(MSC)组成3种预处理方法对原始光谱进行预处理，通过竞争性自适应重加权算法(CARS)完成特征波段的筛选，进而基于筛选出的特征波段建立偏最小二乘回归方程(PLSR)、支持向量回归(SVR)和径向基神经网络(RBFNN)3种预测模型对Fv/Fm进行预测，采用决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对预测误差(RPD)对模型进行精度评价。结果表明，使用SG-SNV-RBFNN方法构建的预测模型精度最高，其训练集R2为0.928 ... 相似文献
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为研究"单本密植-大苗机插"技术下水稻地上部干物质积累量以及叶面积指数增长特性,以晶两优华占为材料,在3种大田种植密度(常规密度D0:16万穴·hm-2、中密度D1:19万穴·hm-2、高密度D2:24万穴·hm-2)和2种施肥(常规施肥处理N0、减施肥处理N1:常规施肥基础上减肥24.19％)下比较其产量形成差异,运... 相似文献
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利用油菜生长季(2020年9月～2021年5月)观测田间涡度相关通量数据,分析油菜光能利用率(Ecosystem light use efficiency,LUEeco)和表观初始量子效率(α)动态变化特征及两者之间关系,并结合环境因子和植被指数,探讨油菜LUEeco与各参数之间关系。结果表明,油菜LUEeco日变化呈U型曲线,早晚较高,午间较低,不同月份差异主要体现在曲线变化高低上;油菜LUEeco月变化呈先升后降抛物线变化,与α月变化具有一致性;不同计算方法得到光能利用率之间存在显著线性正相关关系,总体上LUEeco约为α的二分之一;在季节尺度上,LUEeco总体表现为偏峰型曲线变化,全生长季平均值为0.0347μmol(CO2)·μmol(PAR)-1;LUEeco季节变化主要受光合有效辐射、空气温度和作物长势影响。研究结果可为探讨光能利用率变异特征及基于光能利用率模型生态系统生产力模... 相似文献
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研究全程机械化条件下有序机抛技术增密减肥处理对杂交稻主要生育期地上部干物质积累、肥料偏生产力以及产量的影响。以水稻品种晶两优华占为试验材料,采用有序机抛技术,设置常规密度（D0：16万穴/hm2）、中密度（D1：19万穴/hm2）和高密度（D2：24万穴/hm2）3个移栽密度以及常规施肥处理（N0）和减量施肥处理（N1：常规施肥基础上减肥26.56%）2个施肥水平。结果表明,移栽密度和施肥量对水稻主要生育期地上部干物质积累、肥料偏生产力和产量均存在显著影响;与D0N0处理相比,D2N1处理有利于维持千粒重,协调穗、粒矛盾,且有效提高主要生育期地上部干物质量、肥料利用率（42.44%）及产量（4.47%）。相关分析表明,产量与移栽密度显著相关（r=0.53*）,说明在减施肥料条件下,移栽密度对产量产生较大影响。在常规施肥基础上减施肥料26.56%,移栽密度24万穴/hm2,能提高水稻产量以及肥料偏生产力,为增密减肥的最佳处理。 相似文献
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为深入了解农田生态系统碳交换规律以及碳循环的机理和过程,本研究采用涡度相关技术,对湘中地区稻油两熟农田生态系统进行了全年的通量观测,分析了碳通量及其各组分在不同时间尺度上的变化特征,探讨了水稻、油菜生长季内碳通量对主要环境因子的响应。结果表明:稻油两熟农田生态系统净碳交换日尺度变化特征总体呈"U"型单峰曲线变化,季节变化特征呈现单峰双谷"W"曲线变化,存在两个明显的碳吸收期;净碳交换吸收峰值水稻普遍高于油菜,总初级生产力和生态系统呼吸的累积速率水稻高于油菜;稻油两熟农田生态系统全年的净碳交换累积总量为-206.26 g/m^(2),总初级生产力累积总量为1 173.9 g/m^(2),生态系统总呼吸累积总量为967.64 g/m^(2),生态系统的碳利用效率为17.6%,总体表现为碳吸收旺盛;水稻和油菜生长季内碳通量与环境因子的相关性不同,白天的净碳交换与光合有效辐射呈负相关,夜间生态系统呼吸随土壤温度的升高呈指数曲线变化,油菜的温度敏感性要高于水稻。本研究结果可为农田固碳减排提供理论依据和数据支持。 相似文献