我国设施生态农业主要模式及配套技术的研究与实践
作者:李萍萍*,韩建刚,陈欣,高丽红
关键词:设施生态农业;“四位一体”生态模式;种养沼结合;立体栽培;轮作栽培;有机基质栽培;生态防治
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.171
基于数据同化系统的作物产量预测研究进展
作者:赵钰,杨武德*,段丹丹,冯美臣,王超
摘要:数据同化系统融合了遥感数据和作物生长模型的优势,是实时监测农业生产状况的有力手段。本文在简要介绍作物产量遥感估测方法的基础上,重点对数据同化算法的发展情况、多源遥感数据在数据同化上的应用潜力、数据同化系统的不确定性以及数据同化系统的尺度效应4方面进行论述。并且针对农业应用现状,提出未来应充分挖掘多源遥感数据、多作物生长模型集合和数据算法的优势,最终实现以机理模型为纽带的作物估产模式,并为制定田间管理策略、规划粮食产业布局和制定进出口贸易政策提供有力的数据和技术支撑。
关键词:产量;数据同化系统;多作物生长模型集合;多源遥感数据
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.08.071
作物根际激发效应:调控农田土壤碳动态及助力碳中和的关键因素
作者:郑维维,何超,杨京平*
摘要:土壤碳是陆地碳库的重要组成部分,碳输入及输出、矿化与固定的动态平衡是实现碳中和的关键因素。根际激发效应(rhizosphereprimingeffect,RPE)是指活体植物的存在会显著影响植物-土壤系统碳动态,其微小变化都会影响宏观尺度上的土壤-大气碳动态。因此,作物RPE是调控农田土壤碳动态和碳中和的主导因子。本文通过文献回顾,首先阐述了农业实践过程中各种生物因素和非生物因素对作物RPE影响的研究现状;其次,归纳总结了当前作物RPE研究中的热点、难点,并分析其对土壤碳排放调控的意义,阐明了当前研究普遍存在案例特异性且缺乏普遍规律;最后,基于已有的研究提出农田生态系统中土壤碳调控和管理优化的潜在策略,为农业实践中有目的地调控作物RPE,在田间、种植模式及区域尺度上提出可能的方案指明了方向。本文可为生态农业实践中保障粮食安全的同时助力碳中和这一双赢方案提供理论参考。
关键词:作物-土壤系统;根际激发效应;土壤有机碳;粮食安全;碳中和
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.07.311
城市植被遥感分类研究进展与展望
作者:孟庆岩,杜弘宇,王莉萍,张琳琳*,吴嘉豪,康佳琦
摘要:城市植被是城市环境的重要组成部分,城市植被遥感分类是对城市绿度空间监测分析的重要方式。本文通过梳理国内外城市植被遥感分类研究进展,从遥感数据源和分类方法入手,分析该领域目前面临的问题及发展趋势,以期为城市绿度空间研究提供参考。首先,概述了光学数据、激光雷达数据及地面传感数据等数据源在城市植被遥感分类领域的应用,对不同数据源的优势与不足进行了深入分析;其次,基于阈值分割、机器学习和深度学习3种分类方法的研究,总结了应用于城市植被遥感分类领域各方法的特点;最后,提出了城市植被遥感分类研究中现存问题和未来发展方向。
关键词:城市植被;城市遥感;图像分类
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.071
研究论文
全球重要农业文化遗产桑基鱼塘时空格局演变和驱动因素
作者:周然,游诗雪,黄璐,王珂*
摘要:浙江省湖州市南浔区是目前桑基鱼塘保留最完整、规模最大的区域之一,该地的桑基鱼塘系统被列入全球重要农业文化遗产。随着社会经济发展、消费需求改变、农业现代化生产,桑基鱼塘系统的生产方式、经济及服务价值等发生了重大变化。本文利用遥感影像、社会经济等数据对1975—2019年南浔区桑基鱼塘的时空格局演变和驱动因素进行了研究,主要结果如下:1)从规模变化上看,鱼塘快速扩张,桑园明显减少,水田剧烈萎缩,桑基鱼塘规模明显减小,基塘比例严重降低;从形态变化上看,鱼塘呈集聚化、规模化趋势,桑园和水田呈破碎化趋势,且鱼塘逐渐脱离传统桑基鱼塘系统布局特色而独立存在。2)2012—2019年,鱼塘养殖的经济效益远高于蚕桑养殖和水稻种植,是导致桑园、水田明显萎缩及鱼塘大规模扩张的主要驱动力。因此,通过全球重要农业文化遗产的建立来进一步加强桑基鱼塘系统的保护与传承是非常必要的,也是支撑湖州市南浔区农业可持续发展的重要举措。
关键词:桑基鱼塘系统;全球重要农业文化遗产;时空格局;经济效益
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.04.101
基于高分三号卫星合成孔径雷达数据的农田土壤水分反演
作者:张琳琳,雷志斌,王莉萍,孟庆岩*,曾江源
摘要:土壤水分是农作物生长的基本条件,本研究基于高分三号卫星C波段合成孔径雷达数据,提出新的土壤水分反演算法,并获取区域尺度8m空间分辨率的农田区土壤水分。首先,通过PROSAIL模型、实测植被冠层含水量、Landsat-8光学数据优选光学植被水分指数,计算水云模型参数并获得土壤直接后向散射系数;其次,利用高级积分方程模型模拟雷达后向散射影响机制,采用雷达影像高低入射角特性计算地表组合粗糙度;最后,利用高分三号卫星同极化雷达数据反演农田区土壤水分,并基于实测数据开展精度验证。结果表明:土壤水分反演值与野外实测值具有良好一致性,垂直极化下反演精度更高,其决定系数为0.5956,均方根误差为0.0415m3/m3。本研究成果可为我国自主研发的高分三号卫星获取高分辨率土壤水分信息提供算法参考。
关键词:土壤水分;高分三号卫星;雷达遥感;地表粗糙度
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.183
基于熵权TOPSIS模型的农业绿色发展水平评价——以河南省为例
作者:郭书娟,许亚东,黄进勇*
摘要:现代农业绿色发展水平反映了农业综合实力,通过评估河南省农业绿色发展水平,可为河南省建设现代农业强省提供指导。本研究采用熵权TOPSIS模型,构建了包含资源节约、环境友好、生态保育、质量高效4个维度14个指标的农业绿色发展综合评价指数,对河南省2007—2021年农业绿色发展水平动态变化及河南省下辖18个地市2019—2021年农业绿色发展水平(3年的平均值)进行了综合分析。结果表明:反映河南省农业绿色发展水平的综合评价指数呈波动上升趋势,但该指数反映的整体水平仍然较低;河南省各地市之间农业绿色发展水平差异较大,西部地区明显低于其他地区;根据聚类分析结果,河南省不同地市可划分为Ⅰ区(现代农业区)、Ⅱ区(传统农业区)和Ⅲ区(都市农业发展区)3个区域类型。河南省各地市应依据本地资源禀赋,面向国家发展战略需要,因地制宜,重点突破影响现代农业绿色发展的薄弱环节,进一步推进农业绿色发展进程。
关键词:农业绿色发展;综合评价;熵权法;TOPSIS模型;河南省
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.06.270
人工混播草地土壤丛枝菌根真菌对轮牧的响应
作者:王媛,米扬,郭蓉,张雨,田霞,王占军,蒋齐,俞鸿千,季波,马琨*
关键词:人工混播草地;草地生态系统;丛枝菌根真菌;多样性;轮牧
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.082
普通油茶良种资源表型性状多样性分析与综合评价
作者:邢凯峰,张剑*,陈尚,张立冬,谢昊星,赵耀,戎俊
关键词:普通油茶;良种资源;表型性状;熵权TOPSIS法;综合评价
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.182
中国水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域模拟
作者:张立冬,邢凯峰,朱仔伟,张剑,戎俊,赵耀*
摘要:水生蔬菜作物是长江流域农耕文明驯化作物中的独特类群,其野生近缘种是育种和品种改良的宝贵遗传资源。本研究从中国植物+物种信息系统和中国数字植物标本馆获取了10种水生蔬菜作物的36个野生近缘种的地理分布数据并进行了校对,结合相应的气候因子数据,使用最大熵模型(maximumentropymodel,MaxEnt)构建生态位模型,并对物种未来分布变化进行预测。结果表明:水生蔬菜作物野生近缘种多样性热点区域主要位于长江中下游的洞庭湖和鄱阳湖流域,与长江流域农耕文明起源地相重合,表明农耕文明对植物资源的就近利用。在未来升温的气候情景下,水生蔬菜作物野生近缘种适宜分布热点区域可能会进一步扩张,多样性热点区域中心向高纬度地区迁移,这有利于水生蔬菜作物野生近缘种多样性的维持和提升,并为其保护提供了理论依据。
关键词:水生蔬菜作物;野生近缘种;多样性热点区域;最大熵模型;气候变化
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.121
水稻品种间作对甲烷排放的影响
作者:那好为,刘瑛涵,赵璐峰,唐建军,胡亮亮*,陈欣
关键词:水稻品种;间作;甲烷排放;产甲烷古菌;甲烷氧化菌;水稻产量
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2024.03.101
基因组修饰提高油菜非生物胁迫耐受性及应对气候变化(英文)
作者:黄倩,MuhammadAhsanFAROOQ,张康妮,AhsanAYYAZ,万光龙,斯燕琼,FakhirHANNAN,周伟军*
关键词:油菜;遗传变异;非生物胁迫;株型结构;基因组改良
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.12.221
烟草BTB/POZ蛋白家族的鉴定及其在抗马铃薯Y病毒中的作用
作者:张劭文,赵天伦,肖钦之*,祝水金,陈进红*
关键词:烟草;BTB/POZ家族;保守基序;顺式作用元件
DOI:10.3785/j.issn.1008-9209.2023.10.081
阿维菌素与井冈霉素混配对水稻主要病虫害的防治效果
作者:邵美红,程楚,柯汉云,黄世文*,李春寿*
摘要:随着生态和绿色农业建设不断推进,环保型低毒生物农药被广泛研发与利用。针对水稻主要病虫害,本研究探讨了不同有效成分用量阿维菌素和井冈霉素混配剂(以下简称阿井混配剂)在室内试验和田间试验对水稻主要病虫害的防治效果。结果表明:阿井混配剂对毒杀水稻纹枯病菌、稻飞虱(白背飞虱和褐飞虱)、二化螟、三化螟、黑尾叶蝉有显著的增效作用。其增效作用可部分中和病原菌和害虫的抗药性,从而延长药剂的使用期。使用阿井混配剂对稻纵卷叶螟和稻螟蛉的毒杀效果与单独使用阿维菌素时的毒杀效果相当。综上所述,生物农药阿维菌素和井冈霉素混配具有提高对水稻主要病虫害防控能力的潜力,并且属于绿色防治方法,值得大力推广应用。