检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农学通报 2024年第10期40卷 1-11页

作者：彭伟富美玲冉恩华朱向明中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨150081 黑龙江大学哈尔滨150080 中国科学院大学北京100049

为探究东北黑土区从传统耕作转变为保护性耕作后玉米根系的变化特征,评价保护性耕作的适宜性及微根管技术的可靠性,采用微根管技术对免耕(NT)、旋耕(RT)和条耕(ST)等3种耕作方式下玉米根系进行原位监测,并与传统土钻法进行比较。结果表... 详细信息

为探究东北黑土区从传统耕作转变为保护性耕作后玉米根系的变化特征,评价保护性耕作的适宜性及微根管技术的可靠性,采用微根管技术对免耕(NT)、旋耕(RT)和条耕(ST)等3种耕作方式下玉米根系进行原位监测,并与传统土钻法进行比较。结果表明,耕作方式对根系形态指标的影响随生育期进行逐渐由表层向深层土壤延伸,影响指标也由少到多。不同耕作方式下超过65%的玉米根系集中分布在0~30 cm土层。苗期以后,ST处理总根长、根长密度明显高于其他处理,但仅在成熟期时差异显著(P<0.05)。耕作方式对根系构型与分布的调控主要通过影响土壤剖面含水量和穿透阻力等来实现。整个土壤剖面ST处理平均含水量最高。0~15 cm土层NT处理土壤穿透阻力显著高于ST和RT处理,最高为1558.20 kPa,15~45 cm土层各处理土壤穿透阻力较为接近。微根管法与土钻法测得的根长密度相对误差基本在10.0%以内。本试验条件下,耕作方式转变可以显著影响根表面积、体积、直径、根长密度等根系特征,土壤水分状况和穿透阻力对作物根系生长具有较大影响。利用微根管法获得的根长密度与土钻法所得结果具有较好的相关性,2种方法相结合在今后作物根系生长动态监测中具有重要推广应用价值。

关键词：微根管技术耕作方式玉米根长形态特征

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于微根管技术的盐胁迫下小麦根系生长原位监测方法

引用

土壤学报 2021年第3期58卷 599-609页

作者：李燕丽王昌昆卢碧林李继福潘贤章土壤与农业可持续发展国家重点实验室(中国科学院南京土壤研究所) 南京210008 长江大学农学院湖北荆州434025

常用的作物根系生长监测一般采用破坏性采样方法,如土钻法和挖掘法等,虽然精度较高,但很难实现对作物根系生长的原位重复观测。采用桶栽法,利用微根管技术对分蘖期、返青期、拔节期和孕穗期的小麦根系进行了连续观测和采样,获取不同盐... 详细信息

常用的作物根系生长监测一般采用破坏性采样方法,如土钻法和挖掘法等,虽然精度较高,但很难实现对作物根系生长的原位重复观测。采用桶栽法,利用微根管技术对分蘖期、返青期、拔节期和孕穗期的小麦根系进行了连续观测和采样,获取不同盐胁迫下小麦根长密度和根长等参数,研究不同生长时期小麦根系生长参数随土壤深度分布的规律。结果显示,微根管法获得的小麦根长密度与土钻法所得到的结果呈极显著正相关(r=0.91),且在拔节期和孕穗期二者的相关性最好。通过不同时期根系图像对比及根系参数分析发现,小麦根系在0~10 cm土层分布最多,并随深度增加而减少。此外,随着土壤盐含量的增加,各生长期根长变短;在分蘖期,土壤盐分含量最高(S5,盐分含量6.61 g·kg^(-1))的小麦根系长度不足对照处理的1/2,至孕穗期,其根系长度甚至低至对照处理的1/3,说明小麦根系受盐分胁迫影响较大,且以孕穗期受胁迫程度最严重,尤其当土壤盐含量超过3 g·kg^(-1)时影响最明显。由此可见,与传统破坏性取样方法相比,微根管技术结合图像处理技术可更好地快速、无损获取小麦根系生长的相关参数,为盐渍化区域作物根系的原位观测研究提供了新的方法。

关键词：微根管技术盐胁迫根长密度根长小麦图像处理技术

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

基于CI-600的绿萝根系生长状态监测

引用

广东农业科学 2022年第1期49卷 151-158页

作者：刘烁玲胡煜王卫星孙道宗林伟君华南农业大学电子工程学院(人工智能学院) 广东广州510642 广东省农业科学院农业经济与信息研究所广东广州510640

【目的】探究绿萝生长与水分胁迫之间的关系,为绿萝种养提供合适的灌溉参考依据,减少农业生产水资源浪费问题。【方法】选取绿萝为试验材料,对其进行4组不同梯度的水分处理,通过CI-600植物根系生长监测设备采集并分析根数量、根长度、... 详细信息

【目的】探究绿萝生长与水分胁迫之间的关系,为绿萝种养提供合适的灌溉参考依据,减少农业生产水资源浪费问题。【方法】选取绿萝为试验材料,对其进行4组不同梯度的水分处理,通过CI-600植物根系生长监测设备采集并分析根数量、根长度、根面积、根体积与水分胁迫之间的关系,并利用Excel软件进行数据处理,绘制相关参数与土壤水分胁迫之间的关系曲线,采用最小二乘法,运用二次项拟合的方法进行模型拟合,最终得出植物根系生长与水分胁迫之间的关系。【结果】利用二次项进行拟合的模型,决定系数R2绝大多数大于0.9,拟合程度高。在35%湿度条件下绿萝根数量、根面积、根体积增长速率最快,在25%~35%湿度区间内有利于根长度的增加。从拟合曲线看,25%、35%湿度条件下根数量及根长度两个指标较为一致。水分胁迫通过影响根长度及根数量,进而作用于根系面积和体积的变化;根系伸长也依赖于其直径的拓展以获取有效的吸收面积;根系体积的变化与根数量、根系直径等均有联系。【结论】绿萝最适宜的生长湿度为35%,干旱胁迫(15%)和淹水胁迫(45%)对根系生长均具有不利的影响;根系的各项生理指标在不同的水分胁迫中有不同的趋势和表现,且各项指标又相互关联,相辅相成,构成和谐的生长系统;在培养植物时,应控制在适宜的水分范围内,从而获得该植物的优质生物特征值,进而保证其经济效益。

关键词：绿萝根系生长监测水分胁迫微根管技术

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

盐胁迫小麦根系和生物量的微根管与高光谱监测研究

盐胁迫小麦根系和生物量的微根管与高光谱监测研究

引用

作者：李燕丽中国科学院南京土壤研究所

学位级别：博士

生物量是作物长势和土壤肥力状况监测的重要指标，是作物产量估测的基本因子。因此，实现作物生物量的快速、准确动态监测对及时做出农作物管理决策，实现精准农业现代化至关重要。高光谱技术具有覆盖面积大、更新速度快且光谱信息丰富... 详细信息

生物量是作物长势和土壤肥力状况监测的重要指标，是作物产量估测的基本因子。因此，实现作物生物量的快速、准确动态监测对及时做出农作物管理决策，实现精准农业现代化至关重要。高光谱技术具有覆盖面积大、更新速度快且光谱信息丰富的优点，为快速、无损监测作物生物量提供了有效途径。但是，作物冠层高光谱特征易受生长时期、盐胁迫程度、背景等诸多因素的影响，使高光谱估算模型精度有限，其适应性和稳定性也随之下降；且土壤背景一直是生物量估算的主要限制因素之一，为了有效估算生物量，必须有效消除土壤干扰；此外，利用高光谱遥感技术很难实现对地下根系生长及分布的同步监测，因而有必要寻找合适的原位、无损监测方法，以实现对作物地上地下的同步监测。我国土壤盐渍化区域面积广泛，小麦是盐渍化区域主要的栽培作物，且上述问题一直是近年来盐渍土区小麦生物量遥感监测的瓶颈问题，也是亟待解决的问题。\n本文围绕盐胁迫下小麦生物量高光谱监测中的问题，开展了4方面的研究：1）布置不同土壤含盐量的小麦种植微区30个，获取并分析四个小麦关键生长期株高、植被覆盖度、地上生物量、地下生物量、总生物量、根冠比、土壤含盐量以及冠层光谱等数据110组，研究不同生长期、不同土壤含盐量下小麦长势的盐胁迫响应特征；2）基于桶栽和大田实验，利用微根管法对盐胁迫下小麦根系生长分布进行连续监测，建立其根长密度在土壤中的分布模型；3）研究提取净植被光谱并去除土壤干扰的有效方法；4）建立小麦地上、地下以及总生物量高光谱PLSR估算模型，同时与传统根冠比法小麦地下生物量估算结果进行对比分析。主要研究结果及结论如下：\n（1）土壤盐胁迫严重影响小麦的生长，在同一生长期不同盐胁迫下小麦生长状况差异明显，小麦株高、植被覆盖度、地上、地下以及总生物量的变异系数在37.01~77.42%之间，基本属于中等程度变异。在同一生长期，不同土壤含盐量（土壤含盐量≤2 g kg-1和>2 g kg-1）下的小麦各生长参数差异较大，且在分蘖期、拔节期以及孕穗期，两种盐胁迫条件下的小麦生长参数均达显著性差异水平。此外，土壤含盐量与小麦株高、植被覆盖度、地上生物量、地下生物量、总生物量以及根冠比的相关系数r分别为-0.45、-0.76、-0.48、-0.51、-0.50和0.37，表明土壤含盐量的增加能够显著降低小麦生物量和植被覆盖度，而增加小麦根冠比。由此可见，小麦主要通过减少地上生物量而增加地下生物量的物质分配来适应盐胁迫环境。\n（2）基于微根管技术获得的小麦根长密度与土钻法所得结果极显著相关，相关系数r为0.91（n=98，桶栽实验）和0.85（n=186，大田实验）。随土壤含盐量的增加，小麦根系长度逐渐减小生长深度逐渐变浅，且到孕穗期盐胁迫影响最严重。低盐分胁迫对小麦根长密度分布规律影响较小，而当土壤含盐量较高时影响较大，但是，不同土壤盐胁迫下小麦根长密度在土壤中的分布均遵循对数正态分布，模型拟合方程R2为0.96~0.99。由此可见，与传统破坏性取样方法相比，微根管技术结合图像处理技术可以更好地获取小麦根系生长的相关参数，为盐渍化区域作物根系的原位观测研究提供了新的方法。\n（3）基于光谱分离技术可有效去除土壤背景对小麦冠层光谱反射率的干扰作用。本研究引入盲源分离中的非负矩阵分解（Non-negative matrix factorization, NMF）技术，该技术无需源光谱信号的任何先验知识，且输出结果均为非负。研究结果表明，当植被覆盖度高于20%时，分离效果随着植被覆盖度的升高而增强，且当植被覆盖度大于80%时，植被光谱角的角度均小于5°，表明NMF技术可有效地去除土壤的干扰，并提取净植被光谱。与基于原始混合光谱的小麦地上生物量估算结果相比，基于NMF分离植被光谱建立的偏最小二乘回归（Partial least squares regression, PLSR）估算模型精度得到明显提升。由此可见， NMF方法是盐胁迫下小麦生物量高光谱估算中较好的光谱处理方法。\n（4）利用基于原始光谱的PLSR模型可进行小麦生物量的估算，研究显示在拔节期对小麦地上生物量、总生物量的预测精度最高，Rcv2分别达到0.82和0.81（n=30）。不同土壤含盐量下，对小麦地上生物量和总生物量估算模型效果均较好；而对小麦地下生物量估算结果差异明显，当土壤含盐量≤2 g kg-1时，可以进行地下生物量的估算，但是当土壤含盐量>2 g kg-1时，基本无法进行地下生物量的估算。表明在盐渍土区域，基于冠层原始高光谱数据可以进行作物地上生物量的估算，但对地下生物量的估算仅适用于土壤含盐量较低的地区。\n与基于原始混合光谱的小麦地上、地下和总生物量估算结果相比，基于NMF分离后植被光谱的估算模型建模和验证精度均得到明显改善，但

关键词：小麦生物量非负矩阵分解快速独立分量分析微根管技术盐胁迫净植被光谱根长密度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

不同氮沉降水平对水杉人工林细根寿命的影响

不同氮沉降水平对水杉人工林细根寿命的影响

引用

作者：方月丰南京林业大学

学位级别：硕士

逐渐增加的氮沉降导致土壤中持续的氮增长和快速的氮循环,影响树木及细根的生长过程。开展氮沉降对植物细根生长动态影响的研究,将有利于我们更清晰地了解森林地下生理生态过程(尤其是根系效应),对于实现全球变化条件下人工林的科学管理... 详细信息

逐渐增加的氮沉降导致土壤中持续的氮增长和快速的氮循环,影响树木及细根的生长过程。开展氮沉降对植物细根生长动态影响的研究,将有利于我们更清晰地了解森林地下生理生态过程(尤其是根系效应),对于实现全球变化条件下人工林的科学管理,提高森林生产力具有重要理论意义和应用价值。本文以水杉(Metaseguoia glyptostroboides Hu et Cheng)人工林为研究对象,采用微根管技术原位观测不同氮处理条件下水杉细根出生、生长、衰老和死亡的动态过程,运用Kaplan-Meier方法估计不同直径等级、不同根序等级、不同土层深度、不同出生季节根群的细根寿命,探讨不同氮沉降水平对水杉细根寿命的影响作用,研究结果如下:(1)随着水杉细根直径等级和根序等级的增加,水杉细根的平均寿命、中值寿命和累计存活率均显著增加(除三、四级根间的累计存活率),说明细根直径和细根根序是水杉细根寿命异质性的主要影响因子。(2)随着土层深度的增加,水杉细根的平均寿命、平均直径和数量在30～45cm达到最大,表层(0～15cm)水杉细根的累计存活率极显著低于深层细根(15～60cm),而深层细根存活率间差异不显著。(3)不同季节出生的水杉细根数量、平均直径、中值寿命均存在差异。不同季节同龄根群中位值寿命表现为冬季>秋季>春季>夏季。春季、夏季、冬季同龄根群间存在极显著的差异,秋季同龄根群的累计存活率与其他三个季节差异不显著。(4)通过Cox比例风险回归模型综合分析直径等级、根序等级、出生季节和土层深度对细根寿命影响程度,结果表明,细根直径、根序等级、出生季节及土层深度均显著影响水杉细根的寿命。影响水杉细根寿命的因素按其影响程度的从大到小依次为根序、出生季节、直径、土层深度。(5)不同氮沉降水平对细根寿命的影响表现出不同的影响程度。通常在中低氮水平条件下,水杉细根数量增加,平均直径变大,细根寿命延长,而在高、极高氮沉降水平下,其对水杉细根影响减弱,甚至产生负效应。不同直径水平细根对氮有效性的响应不一致。N1显著延长了小直径(<0.3mm)水杉细根的寿命,而N4显著缩短了小直径(<0.3mm)水杉细根的寿命;N3和N4显著缩短了径级二水杉细根的寿命;N1显著延长了径级四水杉细根的寿命。比较不同根序等级水杉细根寿命发现:N1显著延长了一级根和四级根的寿命,N4显著缩短了一级根、二级根和三级根的寿命。而其他两个氮沉降水平对水杉细根寿命没有显著影响。与对照相比,四种增氮处理中,0～15cm和45～60cm土层细根累积存活率都显著提高,细根寿命显著延长,但不同浓度氮水平影响程度不一致。在15～30cm土层中,N1、N2处理的细根寿命要显著高于对照样地,N3、N4处理细根寿命与对照相比差异不显著。在15～30cm土层中,四个氮沉降水平对细根寿命影响不显著。N1、N2、N4水平氮沉降显著延长了春季根群和夏季根群细根的寿命而只有N1水平氮沉降显著延长了秋季根群水杉细根的寿命,N4水平氮沉降显著缩短了冬季根群水杉细根的寿命。Cox比例风险回归模型综合分析表明,N1处理细根死亡危险率要显著低于对照,而N2、N3的死亡危险率则差异不显著,N4处理细根死亡危险率是对照样地的205%。随直径和根序等级增加,细根死亡危险率显著降低,秋季和冬季细根寿命则显著高于春季;但增氮条件下,深层细根的死亡危险率则高于表层。对影响水杉细根寿命的因素按其影响程度的从大到小依次为根序、直径、出生季节、氮沉降水平、土层深度。

关键词：氮沉降水杉人工林细根寿命生存分析微根管技术

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

近热带山区湿润森林细根生长量时间动态的间接估测

近热带山区湿润森林细根生长量时间动态的间接估测

引用

作者：卢显程国立台湾大学

学位级别：硕士

CO2是重要的温室气体，而森林是陆地生态系统中最大的碳库，对于降低大气中温室气体浓度起到十分关键的作用；随着暖化，热带、近热带森林的生长在全球森林中所受到的冲击较小，因此它们将作为碳吸存更重要的角色。细根为直径不大于2 m... 详细信息

CO2是重要的温室气体，而森林是陆地生态系统中最大的碳库，对于降低大气中温室气体浓度起到十分关键的作用；随着暖化，热带、近热带森林的生长在全球森林中所受到的冲击较小，因此它们将作为碳吸存更重要的角色。细根为直径不大于2 mm的根，是植物吸收水分和养分的器官；作为森林碳库的组成部分，虽然其本身很微小，仅占森林生物量的5%，却贡献了净初级生产量（Net Primary Production, NPP）的30% - 70%。因此，量化细根的生长，对研究森林生态系的碳循环是必要的。森林地上部的信息（冠层密度、气候条件等）可见而易得，甚至可以由遥测影像得到大范围的资料；相反地，地下部根的观测困难性造成对其研究相对较少，且传统的细根量测方法具破坏性且耗费时间、人力。而借由植物地上部与地下部的生态学关系，我们欲以地上部因子（生物性、非生物性）间接估测细根的生长。研究样区位于北台湾的栖兰山，为以桧木为优势物种的湿润高山森林。野外调查于2016年2月开始，在三条样线的共15个样点，每三周采集枯落物、叶面积指数（Leaf Area Index, LAI）及拍摄细根影像，另收集样区的气象（温度、湿度、雨量、光照、风速）、土壤（土壤温度、土壤湿度）资料。本研究采用非破坏性而可进行时序观测的微根管技术，将玻璃管永久埋入土壤，利用反射于管壁呈现细根影像并拍照。后续进行一系列图像处理，包括遮罩、校正、切割、拼接、锐化、萃取、编号，最终计算得到细根于每一时期的体积，并转换为生物量，进而建立细根生长量的经验模型。多元线性回归的结果显示，叶面积指数及其增量、光照、雨量、风速、土壤温度，均对细根生长有显着影响（R2 = 0.42, n = 36, p-value < 0.005)。生物因子上，叶（枯落物、冠层）与根的生长较为同步；而环境因子上，土壤与空气（温度、水分）特性对细根生长分别具有正、负向的影响效果。模型于时间尺度上可获得细根生长动态，于空间尺度上亦可由遥测推估细根生长分布。

关键词：细根生长量枯落物生产量叶面积指数（LAI）气象因子微根管技术图像处理

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

不同林龄杨树人工林细根寿命估计及对氮沉降的响应

不同林龄杨树人工林细根寿命估计及对氮沉降的响应

引用

作者：王文娟南京林业大学

学位级别：硕士

近几十来,氮沉降已经成为全球环境问题的热点之一。逐渐加重的氮沉降水平已对陆地生态系统的生态过程产生重要影响,尤其是森林生态系统的树木生长和养分循环过程。而树木细根(≤2mm)的生长和死亡过程(即细根周转)是森林生态系统碳(C)、... 详细信息

近几十来,氮沉降已经成为全球环境问题的热点之一。逐渐加重的氮沉降水平已对陆地生态系统的生态过程产生重要影响,尤其是森林生态系统的树木生长和养分循环过程。而树木细根(≤2mm)的生长和死亡过程(即细根周转)是森林生态系统碳(C)、氮(N)的地上和地下分配格局和养分循环过程的重要环节。开展氮沉降对树木细根生长动态影响的研究,将有利于我们更清晰地了解森林地下生理生态过程(尤其是根系效应)对持续氮沉降增加的响应机理和反馈机制,对于实现全球变化条件下人工林的科学管理,提高森林生产力具有重要理论意义和应用价值。本研究选择3种林龄(6、10、16年生)杨树(Populus deltoides)人工林作为研究对象进行野外氮沉降模拟试验。试验采用随机区组设计,设置对照(0 g N·m-2·a-1,N0)、低氮(5 g N·m-2·a-1,N 1)、中氮(15 g N·m-2·a-1,N2)、高氮(30 g N·m-2·a-1,N 3)4种浓度处理,探讨研究细根形态(直径、根序)、土层、出生季节和氮处理水平等因素对杨树细根寿命的影响。结果表明:(1)细根寿命因林龄不同而具有较大差异。随林龄增加,细根寿命延长,即6年生<10年生<16年生。随细根出生时间的延长,细根累积存活率逐渐下降,死亡率增加。(2)细根寿命随细根直径等级和根序等级增加而延长,累积存活率提高。3种林龄较细的细根(<0.3 mm、0.3～0.6 mm)累积存活率低于较粗的细根(>0.6mm),寿命较短。6年生和10年生的高根序(二级根和高级根)的累积存活率要显著高于一级根,而16年生的根序间细根寿命差异不显著。(3)细根寿命具有明显季节性规律和土壤层次性。3种林龄总体上均表现为细根累积存活率:春季<夏季<秋季,春季出生的细根寿命最短,秋季出生的细根寿命最长。3种林龄土壤表层(0～15cm)的细根累积存活率最低,细根寿命最短,深层细根累积存活率高于土壤表层。除6年生表层(0～15cm)细根中位值寿命高于15～30cm外,各林龄细根寿命随土层深度增加,细根寿命延长。(4)不同林龄杨树细根寿命对氮处理水平的响应不一致。总体上低氮(N1)延长了细根寿命,高氮(N3)缩短了细根寿命(除6年生外)。氮处理水平对不同直径、根序细根寿命的影响不同。低氮处理水平对细根直径影响较显著,延长细根寿命,而高氮(N2,N3)处理易降低细根存活率,缩短细根寿命。就根序而言,低氮提高了6年生和16年生一级根累积存活率,而对10年生影响不显著,高氮降低了10年生和16年生二级根和高级根细根累积存活率,对6年生影响不显著。且二级根和高级根的死亡趋势只有一级根的82.4%和82.7%,氮处理使3种林龄杨树人工林细根分支程度降低。氮处理水平对不同土层、出生季节细根寿命的影响不同。增氮处理提高了6年生15～30 cm和10年生15～30cm、45～60cm土层的累积存活率,以及提高了16年生0～15 cm,30～45 cm土层细根累积存活率,降低了6年生深层(30～45、45～60 cm)及10年生0～15 cm,30～45 cm细根累积存活率,细根寿命缩短。同时,氮处理对3种林龄春、夏季出生的细根的影响较显著,对秋季出生的细根影响不显著。

关键词：氮沉降杨树人工林细根寿命生存分析微根管技术

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：