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[期刊] 华北农学报
[作者]
李举华 林荣芳 刘兆丽 王建林 刘树堂
为了研究氮肥与有机肥配施对冬小麦群体的影响,揭示实现冬小麦高产的条件,试验分析了长期定位施肥条件对冬小麦的叶面积指数及受光态势的影响。结果表明:氮肥和有机肥的施用量越大,群体越繁茂,叶面积指数也就越大,而群体内部光照强度就会降低,表征群体受光态势的半消光深度与叶面积指数极显著负相关。叶面积指数与氮肥(N)和有机肥(M)施用量之间的关系:LAI=4.41×10-3N+5.93×10-5M+0.888,通过合理施肥可以创造出具有最适叶面积指数的冬小麦群体。
关键词：
长期定位施肥 叶面积指数 受光态势
[期刊] 中国农业科学
[作者]
夏天 吴文斌 周清波 周勇 于雷
【目的】冬小麦叶面积指数是评价其长势和预测产量的重要农学参数,高光谱技术监测叶面积指数的方法能够实现快速无损的监测管理。本文旨在将田间监测和高光谱遥感相结合,探索研究中国南方江汉平原地区冬小麦的最佳波段、光谱参数及监测模型。【方法】研究选取江汉平原的湖北省潜江市后湖管理区,利用ASD地物光谱仪和SunScan冠层分析系统在田间对冬小麦的冠层光谱及叶面积指数的变化进行监测,并探讨高光谱植被指数与冬小麦叶面积指数之间的定量关系。通过相关性分析、回归分析等方法构建6种植被指数与冬小麦叶面积指数的反演模型。【结果】冬小麦冠层光谱反射率中近红外波段870 nm,红光波谷670 nm,绿光波峰550 nm...
关键词：
高光谱 冬小麦 叶面积指数 估算
[期刊] 中国农业资源与区划
[作者]
刘轲 周清波 吴文斌 陈仲新 夏天 王思 唐华俊
获取农作物叶面积指数（ｌｅａｆ ａｒｅａ ｉｎｄｅｘ，ｌａｉ）及其动态变化对于农作物长势监测和产量估测等应用具有重要的意义。基于冠层反射率模型（物理模型）的ｌａｉ遥感反演方法具有良好的普适性，对地面数据依赖较少，近年来广泛应用于农作物ｌａｉ高光谱反演研究。然而，当物理模型参数取值尽可能准确（代入参数实测值或依据先验知识取值）时，模拟光谱与实测光谱间仍然存在误差，研究称之为＂光谱模拟误差＂。该研究通过比对实测冬小麦冠层光谱与ａＣｒＭ（ａ ｔｗｏ－ｌａｙｅｒ Ｃａｎｏｐｙ ｒｅｆｌｅＣｔａｎＣｅ Ｍｏｄｅｌ）模型最优模拟光谱，展示了光谱模拟误差在各波段、不同样本点的分布规律。据此，根据对光谱模拟误．．．
[期刊] 中国农业科学
[作者]
李鑫川 徐新刚 鲍艳松 黄文江 罗菊花 董莹莹 宋晓宇 王纪华
【目的】考虑到利用单一植被指数(VI)反演叶面积指数(LAI)时,存在着不同程度的饱和性和易受土壤背景影响的问题,提出通过分段的方式选择敏感植被指数形成最佳VI组合以提高LAI反演的精度。【方法】通过ACRM辐射传输模型模拟数据,结合地面实测光谱数据,选择常用的植被指数进行土壤敏感性分析以及饱和性分析确定LAI的分段点,并在此基础上分段选择最佳植被指数形成组合VI来实现LAI的最终反演,并利Landsat5TM开展区域条件下冬小麦LAI反演应用。【结果】以LAI=3是较为适宜的分段点,利用植被指数最佳分段组合OSAVI(LAI≤3)+TGDVI(LAI>3)可在一定程度上有效克服土壤影响因素以...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
孙诗睿 赵艳玲 王亚娟 王鑫 张硕
以获取的冬小麦无人机多光谱影像为数据源,充分利用多光谱传感器的红边通道对传统植被指数进行改进,通过灰色关联度分析后基于多个植被指数建模的方法对冬小麦的叶面积指数(leaf area index,LAI)进行反演精度对比。结果显示:使用基于多植被指数的随机森林(RF)比赤池信息量准则-偏最小二乘法(AIC-PLS)反演精度高。得到的LAI反演值和真实值之间的R~2=0.822,RMSE=1.218。研究证明通过随机森林预测具有更好的拟合效果,对冬小麦的LAI反演有较好的适用性。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
聂志刚 李广 王钧 马维伟 雒翠萍 董莉霞 逯玉兰
【目的】模型的有效应用依赖于参数的快速、准确估算。本研究拟解决作物生长模型参数本土化率定过程中运算量大、耗时长、精度低、效率低的问题。【方法】依据甘肃省定西市安定区2个试验点(李家堡镇麻子川村和凤翔镇安家沟村),多年(2002—2005年和2015—2017年)大田试验数据以及定西市安定区1971—2017年气象资料,利用混合蛙跳算法智能的迭代搜索原理,对APSIM模型旱地小麦叶面积指数相关参数进行了优化,并采用相关性分析方法对模型校正结果进行检验。【结果】利用青蛙群体即相对独立又合作协调的子群内局部深度搜索与子群间全局信息交流生物进化学习策略,有效提高了运算的速度,实现了对APSIM模型中与旱地小麦叶面积指数相关参数的快速、准确估算。相关参数主要包括:主茎上节出现所需的热时间间隔、小麦出苗后初始化的节数、小麦出苗后初始化的叶片数、小麦出苗后初始化的叶面积指数、某日正在生长的节数和最大比叶面积。分别使用穷举试错法所得参数值和混合蛙跳算法所得参数值模拟叶面积指数,参数优化后,叶面积指数模拟值和实测值之间的RMSE(root mean square error)平均值由0.069降低到0.027,NRMSE(normalized root mean square error)平均值由8.09%降低到4.56%,M_E(model effective index)平均值由0.979提高到0.993。【结论】相对于参数率定常用穷举试错法,混合蛙跳算法具有自发学习特征的智能迭代行为,实现了参数的自动率定,提高了效率。基于该算法进行APSIM模型旱地小麦叶面积指数相关参数的优化,使得模型对叶面积指数的模拟精度显著提高,证明该算法的使用对作物生理生态系统复杂模型的校正效果良好,为改善模型参数率定过程存在的运算量大、耗时长、精度低、效率低的缺点提供了一种行之有效的方法。
[期刊] 华北农学报
[作者]
王义芹 杨兴洪 李滨 童依平 李振声
选用不同叶片姿态、不同叶片类型以及不同经济系数等多种特性小麦品种(品系)以及拟近等基因系为试验材料,测定了不同叶位叶面积、旗叶光合速率以及小麦生物和经济产量。研究小麦叶面积、旗叶光合速率与产量的关系。结果表明:顶三叶面积与单株生物产量、经济产量显著正相关,而下部三片叶叶面积与单株生物产量和经济产量之间无显著相关;旗叶光合速率与生物产量和经济产量之间呈正相关,但相关不显著,而旗叶光合速率与旗叶面积的乘积与生物产量和经济产量之间呈显著正相关。提高小麦顶三叶面积和光合速率有利于提高产量,旗叶面积和光合速率乘积与产量的关系更为密切。
关键词：
小麦 叶面积 光合速率 产量
[期刊] 华北农学报
[作者]
南镇武 梁斌 刘树堂 李文香 张广凯
为提高冬小麦籽粒营养品质,利用莱阳长期定位施肥试验第26,36年产出的冬小麦籽粒,研究了长期单施有机肥及其配施化学氮肥对冬小麦籽粒蛋白质、淀粉、粗脂肪等主要品质指标的影响。结果表明,随施氮量的增加,蛋白质和氨基酸含量上升,而淀粉和粗脂肪含量下降。与不施肥(CK)或单施有机肥(M1、M2)相比,有机无机配施(M1N1、M1N2、M2N1、M2N2)蛋白质和氨基酸含量分别提高15.2%~43.9%,10.4%~56.7%;谷氨酸在氨基酸组分中含量最高,脯氨酸受氮肥施用影响程度最大。在同一有机肥投入水平下,低量化学氮肥投入处理的淀粉、粗脂肪含量高于高量化学氮肥投入处理;在等氮量投入下,有机肥供氮比例...
关键词：
长期定位施肥 冬小麦 籽粒品质
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
梁勇奇 李明泽 杨瑞霞 耿同 李欢
【目的】使用离散型激光雷达数据反演叶面积指数(LAI)的过程中,数据预处理的关键步骤为激光雷达滤波。穿透指数(LPI)作为反演过程中的重要变量,需要根据点云的类型计算,从而直接受到滤波精度的影响。因此,滤波算法的精度能间接影响到反演LAI的精度。虽然滤波算法不断改进,滤波精度逐渐提高,应用在越来越多的场景,但关于不同滤波算法对反演LAI精度影响的探讨较少。【方法】本文通过对机载LiDAR滤波算法历史、发展和现状的调研,最终选择混合滤波算法(Hybrid)、自适应不规则三角网滤波算法(ATIN)、形态学滤波算法(Morph)和基于坡度滤波算法(Slope)为研究对象;分别使用这4种算法,得到点云中的地面点;根据Beer-Lambert定律,反演帽儿山国家森林公园落叶松林和榆树林的LAI;以经过评估的精度更高的Hybrid算法为标准,计算另外3种算法的滤波精度和LPI偏差;对比分析LAI反演模型的平均精度;最后,通过分析不同误差来源的影响强度,确定了反演LAI时较好的滤波算法。【结果】在最佳的采样半径下,经过Hybrid、ATIN、Morph和Slope滤波算法处理,LAI反演模型的平均精度,在落叶松林,R2分别为:0.900 3、0.876 3、0.892 5、0.877 0;RMSE分别为:0.105 6、0.134 5、0.109 7、0.133 2;在榆树林,R~2分别为:0.914 4、0.903 0、0.887 2、0.900 0;RMSE分别为:0.269 0、0.201 7、0.189 4、0.207 0。在落叶松林,I类误差较大的Morph算法,能保证较高的模型精度;而Ⅱ类误差较大的Slope和ATIN算法对应的反演模型精度较低。【结论】经不同滤波算法处理得到的LAI反演模型精度存在差异,经混合滤波算法处理其对应的LAI反演模型精度更高,形态学滤波算法的滤波精度较低,对应的反演模型精度较高;滤波算法导致的Ⅰ、Ⅱ类误差中,Ⅱ类误差对LAI反演模型的影响更大。
关键词：
激光雷达 叶面积指数 滤波 森林植被
[期刊] 华北农学报
[作者]
张水清 黄绍敏 郭斗斗
为了探讨长期施用化肥、有机无机结合等不同施肥条件下的冬小麦增产效果与土壤养分演变规律。以连续18年的长期定位施肥试验为依据,对历年冬小麦产量和土壤养分测试结果进行系统总结。结果表明:化肥与有机肥都可以提高冬小麦产量,且二者效果不相上下;化肥与有机肥都可以提高土壤有机质含量,有机肥与秸秆在提高土壤有机质,有效磷及有效钾含量方面比化肥更具优势;随着施肥年份的增加,土壤碱解氮呈缓慢增加趋势;施肥到一定阶段后,高量有机肥,常量有机肥,化肥及秸秆还田,无肥处理的土壤有效磷含量分别稳定在80,60,20,3 mg/kg左右。
关键词：
长期施肥 冬小麦 产量 潮土 肥力
[期刊] 华北农学报
[作者]
李京涛 姜雯 张玉梅 刘树堂 林琪
利用连续28年长期定位施肥试验,研究了长期施肥对冬小麦生育后期根系衰老及产量的影响,结果表明,施用有机肥特别是有机肥与一定量的氮肥配合施用能显著抑制根系的膜脂过氧化作用,使小麦根系中SOD活性提高、MDA含量降低、从而延缓了根系的衰老,使小麦生育后期仍能维持较高的根系生理活性,提高了粒重,增加籽粒产量。
[期刊] 华北农学报
[作者]
付炳堃 刘天丽 孙梦遥 曹之富 王倩
为明确不同种植密度对快菜生长,产量以及叶面积指数影响的差异性,为快菜适宜种植密度的选择提供理论依据和实践指导。以京研快菜6号为研究对象,设置666 672,500 000,444 438,333 328株/hm~24个密度水平,研究不同种植密度对快菜株高、茎粗、开展度、叶片数、单株质量、产量及叶面积指数的影响。结果表明,各种植密度下快菜的生长、产量和叶面积指数等指标在经过播种后21 d的缓慢增长期后极速增长,在播种36 d时到达峰值,其中,种植密度为444 438株/hm~2的峰值最高,相比于处理666 672株/hm~2,其株高、茎粗、开展度、叶片数分别提高了5. 26%,50. 19%,29. 77%,30. 00%,其单株质量、产量、单株叶面积、叶面积指数分别提高了137. 56%,11. 64%,100. 50%,33. 67%。相关分析表明,种植密度与单株质量、产量、叶面积指数呈回归方程为抛物线型的曲线相关,在峰值处存在较合理的种植密度,较适宜的叶面积指数为9. 21～11. 43。综合各密度处理下的快菜生长情况和产量,京研快菜6号种植密度在444 438株/hm~2时较为合理。
[期刊] 中国农业科学
[作者]
侯佳敏 罗宁 王溯 孟庆锋 王璞
【目的】探究我国玉米增密过程中地上部群体结构和功能变化,为合理密植提供理论依据。【方法】本文共收集了82篇公开发表的学术论文,获得1 338组产量-密度数据,其中包括1 200组最大叶面积指数(LAImax)-密度数据,475组穗位叶最大净光合速率(Pnmax)-密度数据。根据播种日期将总样本划分为春玉米和夏玉米2组,综合运用边界线分析和方程拟合等多种方法,对玉米产量、种植密度、光合速率三者之间的关系进行了分析。【结果】(1)我国玉米获得最高产量(11.5 t·hm~(-2))时,种植密度为10.0×10~4 plants/hm~2。获得最高产量时,春玉米和夏玉米种植密度相近,但春玉米产量较夏玉米高13.0%。(2)当密度达到11.0×10~4 plants/hm~2时,LAImax达到平台值,将不再随密度增加而增大。在LAImax达到6.4时,可获得最高产量。春玉米LAImax的平台值较夏玉米高17.6%。用对数函数分析穗位叶Pnmax-密度,穗位叶Pnmax-LAImax的变化关系时,发现密度和LAImax增大均导致Pnmax下降,在夏玉米表现尤为显著。(3)分析不同年代品种数据发现,随年代变化产量逐步提高,LAImax和穗位叶Pnmax不断增大。【结论】增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一。随密度进一步增加,玉米叶片光合特性等发生改变,限制了产量的进一步提高。本研究定量综合分析了玉米产量、种植密度、最大叶面积指数、穗位叶光合速率之间的关系,对构建玉米密植高产高效生产系统具有重要意义。
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
吴伟斌 洪添胜 王锡平 彭万喜 李震 张文昭
介绍了目前使用的直接和间接地面测量叶面积指数(leaf area index,LAI)的方法,指出了其存在的问题,同时对间接方法的仪器进行了比较,并对地面测量LAI的方法、检验LAI测量仪器的测试平台和基于光学模型方法的LAI测量仪器进行了展望。
关键词：
叶面积指数 冠层 空隙率 测量方法
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