分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-06-12 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 固沙植物种子萌发和幼苗生长是土地荒漠化治理的决定性环节，土壤水分是影响该环节的主要限制因 子。本研究通过室内盆栽实验，以花棒(Hedysarum scoparium)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和沙蒿(Artemisia desertorum)为研究对象，比较分析了不同水分梯度处理下(4%、6%、8%、10%、15%、20%和 25%)3 种固沙植物的种子 萌发特性与幼苗生长过程中的表型特征差异，探讨固沙植物种子萌发和幼苗生长对土壤水分变化的响应。结果表 明:(1)随着土壤水分的增加，3 种固沙植物的种子萌发特性均存在显著差异(P<0.05)。萌发率均随土壤水分的增 加表现出先增加后降低的趋势。其中，花棒在土壤水分为 15%、20%时萌发率最高，均为 83%;柠条锦鸡儿在土壤水 分为 10%时萌发率最高，为 73%;沙蒿种子萌发率在土壤水分为 15%时达到最大值 77.5%，随后慢慢降低，但变化不 显著。(2)3 种植物的叶面积和根长均随土壤水分的增加呈现先增加后降低的趋势，比叶面积和根冠比呈现先降低 后增加的趋势。(3)花棒、柠条锦鸡儿、沙蒿幼苗分别在土壤水分为 10%、8%、20%时生物量最高，分别为 0.0733 g、 0.1142 g 和 0.0363 g，且地上生物量显著高于地下生物量(P<0.05)，但柠条锦鸡儿幼苗对地下生物量分配较花棒和 沙蒿更高。(4)3 种固沙植物的 SOD 活性、POD 活性、CAT 活性、Pro 含量、SS 含量以及 Chl 含量均随土壤水分的增加 呈先增高后降低的趋势，而 MDA 含量、膜透性以及相对含水量呈先降低后升高的趋势。基于以上结果，通过隶属函 数法分析得出 3 种固沙植物分别在土壤水分为 15%、8%和 8%时幼苗长势最好。因此，后续采用这 3 种固沙植物进 行植被恢复时，除考虑种子自身性状外，还应充分考虑由降雨条件引起的土壤水分的变化，以提高出苗率和幼苗生长的成功率。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农业基础学科 提交时间： 2017-10-20 合作期刊: 《中国生态农业学报》
摘要： 叶面积指数(LAI)是评价作物长势的重要农学参数之一, 利用遥感技术准确估测作物叶面积指数(LAI)对精准农业意义重大。目前, 数码相机与无人机系统组成的高性价比遥感监测系统在农业研究中已取得一些 成果, 但利用无人机数码影像开展作物LAI 估测研究还少有尝试。为论证利用无人机数码影像估测冬小麦LAI的可行性, 本文以获取到的3 个关键生育期(孕穗期、开花期和灌浆期)冬小麦无人机数码影像为数据源, 利用数字图像转换原理构建出10 种数字图像特征参数, 并系统地分析了3 个生育期内两个冬小麦品种在4 种氮水平下的LAI 与数字图像特征参数之间的关联性。结果表明, 在LAI 随生育期发生变化的同时, 10 种数字图像特征参数中R/(R+G+B)和本文提出的基于无人机数码影像红、绿、蓝通道DN 值以及可见光大气阻抗植被指数(VARI)计算原理构建的数字图像特征参数UAV-based VARIRGB 也有规律性变化, 说明冬小麦的施氮差异不仅对LAI 有影响, 也对某些数字图像特征参数有一定影响; 在不同条件(品种、氮营养水平以及生育期)下的数字图像特征参数与LAI 的相关性分析中, R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB 与LAI 显著相关。进而, 研究评价了R/(R+G+B)和UAV-based VARIRGB 构建的LAI 估测模型, 最终确定UAV-based VARIRGB 为估测冬小麦LAI的最佳参数指标。结果表明UAV-based VARIRGB 指数模型估测的LAI 与实测LAI 拟合性较好(R2=0.71,RMSE=0.8, P<0.01)。本研究证明将无人机数码影像应用于冬小麦LAI 探测是可行的, 这也为高性价比无人机遥感系统的精准农业应用增添了新成果和经验。
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