生物量是反映农作物产量和生长健康状况的主要指标,然而直接进行农作物生物量估测不仅耗时耗力,而且具有破坏性。由于遥感技术在植被生物量反演中的方便、快捷及有效性,近年来不少研究者开始关注采用遥感技术进行农作物生物量的反演。小麦是包括中国在内的许多国家的主要粮食作物,寻找合适的小麦生物量精确估测方法在其产量估测中具有重要意义。以试验区小麦整个生长期内获取的5景全极化Radarsat-2数据及同步的地面调查数据为基础,分析了Freeman-Durden和H/A/α两种极化分解的相关极化参数与其生物量的相关关系,并在此基础上构建了4种传统经验回归模型和随机森林(RF)非参数模型反演小麦生物量。另外,根据农作物散射的物理基础,结合Freeman-Durden分解参数,还构建了表面散射与整体散射能量比值参数、体散射与总体散射能量比值参数、体散射与表面散射比值参数和二次散射与整体散射能量比值参数(Odd/Span,Vol/Span,Vol/Odd and Dbl/Span)四个参数参与极化参数对小麦生物量的敏感性分析。研究中提取的各极化参数根据播后天数在各地块内取均值以降低随机性对提取的极化参数的影响,共计95块小麦地块用于研究。研究结果表明:Freeman-Durden分解的参数中,体散射分量、表面散射分量及这两者与总散射能量的比值、这两者的比值均表现出与小麦生物量的高相关性(R2>0.55);相比Freeman-Durden分解的参数,H/A/α分解参数中除反熵外,熵和散射角均表现出与生物量的高相关性(R2>0.70)。另外,小麦生物量反演模型的可行性研究结果表明:4种经验回归模型中,二次多项式和对数模型更适合采用极化参数对小麦生物量的反演。该类方法反演小麦生物量的最佳均方根误差为77.94g·m-2,相对误差为29.05%。尽管采用随机森林的重要性参数排序中,H/A/α分解中的H和α参数也排序靠前,但是在单因子的经验回归中,其反演结果的误差较大,均方根误差为101.74g·m-2,相对误差为37.91%。尽管如此,大多数非参数随机森林参数重要性排序结果与极化分解参数与生物量相关分析的结果基本一致,采用随机森林反演。小麦生物量的精度也有明显提高,均方根误差为54.53g·m-2,相对误差为20.32%。

【目的】森林生物量是评价森林生态系统结构、功能和生产力的重要指标之一,区域尺度上的森林生物量的准确估测对了解森林现状和科学经营森林具有重要指导意义。本文旨在利用SAR影像结合Landsat5 TM影像对区域尺度上的森林生物量进行定量估测。【方法】首先利用极化分解的方法对极化合成孔径雷达(SAR)数据进行处理获得45个极化分解参数,然后将45个极化分解参数与6个Landsat5 TM波段参数共51个参数作为自变量,森林生物量W作为因变量构建统计回归模型,最后利用最优模型反演研究区的森林生物量。【结果】使用两

【目的】辽春１０号和辽春１８号小麦是常见的两个小麦品种，但是关于这两个小麦品种在不同施氮量下对维持土壤肥力的差异性方面还未知，因此探讨土壤中活性有机库（微生物量碳氮和土壤可溶性有机碳氮）在各生育期的动态变化，以此来评价土壤活性有机库对不同施氮量的响应以及转化。【方法】以不同品种盆栽小麦为研究对象，在不同施氮量（Ｎ０：０ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｎ１：４５ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｎ２：９０ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｎ３：１３５ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｎ４：１８０ ｋｇ·ｈｍ～（－２）、Ｎ５：２２５ｋｇ·ｈｍ～（－２））的设定下，探究土壤活性有机库在小麦生育期内的动态变化及相互关系。【结果】小麦生育期．．．

【目的】准确地估测森林地上生物量（above ground biomass,AGB）对大区域森林资源调查和管理至关重要，机器学习算法能实现森林AGB高精度估测，但超参数的设置能直接影响模型效果。为了提升模型的构建效率和预测精度，研究通过构建超参数优化的机器学习算法进行森林AGB估测，并比较不同超参数下的模型误差变化。【方法】以西藏自治区江达县天然林为研究对象，利用森林资源调查数据提取实测森林AGB数据，结合Sentinel-2多光谱影像提取遥感变量。采用逐步回归法和Boruta法分别进行遥感变量筛选，构建多元线性回归模型、支持向量机模型和随机森林模型进行森林AGB反演。此外，对支持向量机模型和随机森林模型进行超参数优化，以提高模型反演精度。【结果】1）随机森林模型在所有反演模型中实现了最佳的估测精度，模型决定系数达到了0.63，同时实现了最低的均方根误差和相对均方根误差，分别为28.06 t/hm~2和23.03%。均方根误差相比多元线性回归模型和支持向量机模型分别降低了22.2%和12.1%。2）超参数优化可以有效地提高模型估测精度。通过分析不同参数组合下的误差变化趋势，确定最佳的参数组合，能有效地降低模型估测误差。3）较高的森林AGB值主要分布在东部、南部和东南部地区，中部地区和北部部分地区森林AGB值较小。超参数优化的随机森林模型森林AGB反演结果与研究区实际森林分布情况具有较好的一致性，整体反演效果较好。【结论】利用超参数优化的随机森林模型结合Sentinel-2遥感影像能实现较好的森林AGB反演效果，能为森林资源动态监测提供有效参考。

该文对桐麦间作系统中小麦各部分生物量进行了研究，结果表明系统内外小麦种子生物量差异显著，系统外的小麦生物量高于系统内；同一间作模式内生物量分布受距树行远近影响，处于模式中央的小麦各部分生物量都是最大的；影响小麦生物量的主要因子为小麦品种和穗密度，间作模式和距树行远近对小麦种子生物量有一定影响，但对小麦总生物量影响较小．桐麦间作系统内外小麦种子单穗生物量的差异较总生物量的差异小；影响小麦种子单穗生物量的主要因子为小麦品种，其次为距树行远近，而间作模式和小麦穗密度对其影响甚小；不同小麦品种对环境条件要求不一致，在桐麦间作系统麦田东边，豫西８３２各部分生物量都有比西边减小的趋势，秸秆生物量平均减少５...

【目的】研究水肥空间组合对冬小麦形态指标及生物量的影响,对指导旱地施肥具有一定理论和实践意义。【方法】以肥熟土垫旱耕人为土为供试土壤,在全生育期遮雨和人工控制土壤水分条件下,采用分层隔水土柱试验法研究与田间土层分布相同土柱不同土层水分、氮、磷组合对冬小麦叶面积、株高、分蘖数、生物量、根冠比和收获指数等指标的影响。【结果】与整体湿润水分处理相比,上干下湿水分处理(0～30cm土层干旱胁迫,30～90cm土层湿润)下,抽穗期小麦旗叶面积、株高分别降低7.03%和3.77%;小麦地上部和根系生物量及收获指数也不同程度降低,但根冠比增加。从肥料处理看,单施磷和氮磷配施处理,小麦叶面积、株高、有效分蘖数...

以耕地棕壤和草甸土为材料,通过盆栽试验研究了施用有机肥及有机肥与钾肥配合施用对小麦生物量和吸钾量的影响。结果表明:施用有机肥后可以提高小麦的生物量和吸钾量。在棕壤上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦生物量分别比对照增加了14.85%、24.94%和42.46%,在草甸土上施用有机肥20,40,80g·kg-1处理的小麦吸钾量分别比对照提高了38.41%、83.37%和143.55%,差异均达到了极显著水平。在施用钾肥的基础上再施用有机肥,能进一步提高小麦的吸钾量。

【目的】水云模型（WCM）是一种采用SAR数据反演森林地上生物量（AGB）应用较为广泛的半经验模型，探索将不同波长、极化方式、极化信息等引入WCM，以期为提高森林AGB反演精度提供科学依据。【方法】本文以X、C、L、P波段多频极化SAR数据为数据源，首先将各波长各极化后向散射系数用于WCM进行森林AGB反演，对比其反演精度；接着采用极化分解分量构建地体散射比参数，并将其引入WCM发展为极化水云模型（PolWCM），同时对比分析其在X、C、L、P波段森林AGB的反演结果。【结果】（1）在X、C、L、P 4个波段中，除X波段外，将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演，精度均高于基于其他极化通道后向散射系数的反演结果；且长波长（L和P）的反演精度高于短波长（X和C）的反演精度。在L波段，将HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演，R~2和RMSE分别为0.46和18.00 t/hm~2;P波段HV极化反演结果的R~2和RMSE分别为0.43和21.18 t/hm~2。（2）将极化信息以地体散射比的形式引入WCM,PolWCM模型在X、C、L、P各个波段均可提高反演精度，反演结果的RMSE值分别为24.90、24.71、17.70和18.08 t/hm~2。【结论】采用WCM进行森林AGB反演具有极化、波长依赖性，其中将L波段HV极化后向散射系数代入WCM进行森林AGB反演时精度最优；将极化信息以地体散射比的方式引入WCM，发展PolWCM，可以明显提高森林AGB的反演精度。

【目的】研究水肥耦合对冬小麦旗叶光合特性及生物量的影响，建立旱地冬小麦生产的合理水肥管理模式。【方法】2011－2012年，以长旱58为供试材料，设置水分(W)和肥料(Y)2个因子，其中水分包括不灌水、低灌水量、中灌水量、高灌水量4个水平，肥料包括不施肥、低肥、中肥、高肥4个水平，共16个处理，于小麦不同生育时期测定其光合指标（净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr））及生物量。【结果】1）方差分析表明，水分对小麦旗叶光合特性的影响大于肥料，各施肥水平下，旗叶Pn、Gs、Tr与水分呈正相关。不论在何种水肥组合处理中，随着生育期的延长，冬小麦旗叶Pn、Gs、Tr均呈先升后降趋势，于...

为确定刈割留茬高度对冬小麦(Triticum aestivum)光合产物累积及分配的影响,在温室盆栽条件下,对冬小麦陇育4号(LY)和运旱2号(YH)于分蘖期进行刈割处理,刈割留茬高度为6cm(R_6)和3cm(R_3),以不刈割为对照(CK)。结果表明,刈割留茬高度影响冬小麦株高增长,刈割后花期植株叶面积指数与CK无差异。在R_6和R_3处理下,LY的地上部生物量较CK分别下降了23%和3%,根生物量分别下降了12%和13%(P>0.05),YH的地上部生物量分别降低了22%和15%(P>0.05)、根

　利用水培研究了氮素水平对冬小麦分蘖期某些含氮化合物及生物量的影响。结果表明,随着氮素水平提高,小麦叶片、根系硝态氮含量及可溶性蛋白含量升高;根系铵态氮含量在5和15mmol/L时最高,二者之间差异不显著;叶片铵态氮含量在5和25mmol/L时最高;单位鲜重的叶绿素含量在5mmol/L时最高,但单株叶绿素含量随供氮水平的升高而升高;在氮素水平为15mmol/L时,植株含水量、叶面积、地上和根系鲜重、干重均最大。

森林是陆地生态系统的重要组成部分，精确估测森林地上生物量能够减少陆地生态系统碳储量的不确定性。本文以内蒙古大兴安岭根河实验区为研究区，基于森林样地调查数据、Ｌａｎｄｓａｔ ８ ＯＬＩ、机载Ｐ－波段ＰＯＬ ｓａＲ以及ａｓｔＥＲ ＧｄＥＭ数据，分别采用多元线性逐步回归法和基于随机森林算法（ＲａｎｄＯＭ ＦＯＲＥｓｔ，ＲＦ）进行特征优化选择后的ｋ－最近邻（ｋ－ｎＥａＲＥｓｔ ｎＥＩＧｈｂＯＲｓ，ｋ－ｎｎ）法对研究区森林地上生物量（ａｂＯｖＥ－ＧＲＯｕｎｄ ｂＩＯＭａｓｓ，ａＧｂ）进行估测，对比验证采用不同类型数据（单传感器数据和多传感器数据）时２种方法的反演结果来寻求森林ａＧｂ估测的最优方法和输入因．．．

森林生物量能直接反映森林质量,遥感技术结合地面样地能实现林分或区域范围森林生物量的反演,反演结果对制定森林资源合理利用、生态环境改善等方面的政策具有重要的指导意义。论文以旺业甸林场Landsat8 OLI影像为数据源,从影像中提取161个植被指数,对比Pearson相关系数法和随机森林法进行特征变量选择,分别筛选出合适的因子作为模型自变量,结合实地调查数据,建立多元线性逐步回归、地理加权回归、kNN回归和随机森林等4种生物量反演模型,并对模型结果进行精度验证。研究结果表明:1)利用Pearson相关系数法进行特征变量选择要优于随机森林法。2)短波红外光和近红外区间波段组合得到的植被指数与生物量的相关性显著,相关性系数最高的前五个因子为SR627、SR637、SR647、SR64、SR213,分别达到了0.776、0.761、0.730、0.702和0.657;3)4种生物量反演模型中,随机森林模型效果最好,决定系数R2为0.72,RMSE=8.12,EA=76.54%;线性逐步回归模型次之,R2为0.65,RMSE=9.01,EA=72.88%;其次是kNN回归模型,R2为0.59,RMSE=9.75,EA=74.89%;地理加权回归模型效果最差,R2为0.58,RMSE=13.75,EA=53.95%;4)利用随机森林模型对研究区进行生物量反演,反演结果生物量空间分布与实际情况基本一致,反演效果较好。

【目的】探明四环素类抗生素土霉素在小麦根际的微生态效应。【方法】通过根箱模拟栽培法,研究了土霉素对小麦烟农21(对土霉素不敏感品种)和核优1号(对土霉素敏感品种)根际土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶4种酶活性以及微生物生物量的影响。【结果】(1)土霉素处理能够显著降低小麦核优1号根区、近根区和远根区土壤脲酶、蔗糖酶(根区除外)、磷酸酶和过氧化氢酶活性,而只显著降低了小麦烟农21根区、部分近根区和远根区相应的土壤酶活性。(2)土霉素能够显著增加小麦根际土壤微生物生物量氮的含量,且其影响作用随着距根表距离的增加呈逐渐增加的趋势,就小麦品种而言,土霉素对烟农21的影响大于核优1号。土霉素显著降低...

通过大田试验,研究不同灌溉条件下小麦地上部分生物量积累规律,分析春小麦地上生物量的差异性,结果表明:全生育期灌水量为3000m3.hm-2(对照灌溉量为4500m3.hm-2,减少1500m3.hm-2)对小麦株高、叶片、叶鞘及穗粒的干物质积累造成明显不利影响,春小麦在整个生长期内出现明显的水分亏缺;灌水量3600m3.hm-2(比常规灌溉减少900m3.hm-2)小麦营养生殖期各器官的生物量积累较高,但在生殖生长期地上生物量积累出现下降趋势;灌水量为4200m3.hm-2(比常规灌溉减少300m3.hm-2)小麦全生育期内各主要发育器官生物量积累最高;全生育期内4种灌水处理下春小麦生物量分配...