检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农业科学 2013年第1期46卷 215-224页

作者：张永会汤亮刘小军刘蕾蕾曹卫星朱艳南京农业大学农学院/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室

【目的】以高斯函数为基础构建空间曲线模型,模拟研究水稻叶曲线空间变化特征。【方法】基于不同年份与施氮水平的水稻桶栽试验,定期利用三维激光扫描仪FastScan获取水稻主茎不同叶位叶曲线空间坐标数据,并利用动态建模技术构建水稻主... 详细信息

【目的】以高斯函数为基础构建空间曲线模型,模拟研究水稻叶曲线空间变化特征。【方法】基于不同年份与施氮水平的水稻桶栽试验,定期利用三维激光扫描仪FastScan获取水稻主茎不同叶位叶曲线空间坐标数据,并利用动态建模技术构建水稻主茎不同叶位叶曲线动态模拟模型。【结果】水稻主茎不同叶位叶曲线末端与y轴正方向的夹角(AH)随生长度日(GDD)呈快-慢-快的变化趋势,符合S型曲线;从第1叶到第7叶,AH的最大值随叶位增加而增加,随后随叶位增加而减小;鞘叶夹角∠BFC与AH呈极显著线性关系。本文利用Logistic方程分别描述了不同施氮水平下水稻主茎各叶位叶曲线对应的AH以及叶曲线模型参数Sm随生长度日GDD的变化;使用分段函数描述了AH最大值随叶位的变化;将适宜施氮条件下水稻主茎第7叶位叶曲线末端与y轴正方向的夹角作为品种参数量化品种对叶曲线的影响,引入氮素影响因子量化不同氮素水平对叶片披垂度的影响。利用独立田间试验资料对所建立的模型进行检验后显示,不同施氮水平下主茎不同叶位叶曲线实测点到模拟曲线的改进Hausdorff距离(LTS-HD)的均值在分蘖中期和拔节期分别低于0.88 cm和1.18 cm。【结论】模型对水稻主茎叶曲线的空间动态变化过程具有较好的预测性,研究结果为进一步提高水稻叶片及植株的可视化效果提供了技术支持。

关键词：水稻叶曲线动态模拟高斯函数

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基于WheatGrow和CERES模型的区域小麦生育期预测与评价

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中国农业科学 2013年第6期46卷 1136-1148页

作者：吕尊富刘小军汤亮刘蕾蕾曹卫星朱艳南京农业大学农学院/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室

【目的】研究小麦生长模型在区域应用中的关键技术,并利用WheatGrow和CERES-Wheat两套模型模拟区域小麦生育期,以检验和评价模型区域应用方法的有效性。【方法】首先利用薄盘样条法(thin plate spline,TPS)对各站点逐日气象数据进行空... 详细信息

【目的】研究小麦生长模型在区域应用中的关键技术,并利用WheatGrow和CERES-Wheat两套模型模拟区域小麦生育期,以检验和评价模型区域应用方法的有效性。【方法】首先利用薄盘样条法(thin plate spline,TPS)对各站点逐日气象数据进行空间插值,得到研究区域气象要素表面数据;其次利用TPS方法对各站点历史多年小麦播种期进行空间插值,并将插值后的结果进行多年平均得到研究区域播种期表面数据;进一步将MarkovChain Monte Carlo(MCMC)方法与生长模型相结合,利用典型站点历史多年小麦生育期实测数据,估算出典型站点的品种参数,并将其作为各省份的代表性生态型品种参数;最后将生成的气象要素和播种期表面数据以及生态型品种参数等输入到WheatGrow和CERES-Wheat模型中,并以栅格为单元进行研究区域小麦生育期的模拟,进一步结合不同站点历史年份的生育期观测资料,检验和评价模型区域应用方法的有效性,并量化区域生育期模拟结果的不确定性。【结果】两个模型在区域尺度上的生育期预测效果均较好,区域尺度上拔节期、抽穗期、成熟期的预测值和观测值之间的R2分别为0.85、0.87和0.86(WheatGrow),0.87、0.85和0.82(CERES);RMSE分别为9.6、7.2和6.3 d(WheatGrow),9.4、7.8和6.6 d(CERES)。另外,WheatGrow模型对抽穗期和成熟期区域预测的准确度略高于CERES-Wheat,但由品种参数导致的区域模拟结果的不确定性也相对较高。【结论】通过气象数据和小麦播期数据的TPS插值技术结合MCMC方法的品种参数估计技术,将基于机理的生育期模型拓展到区域尺度,较好地预测区域小麦生育期,量化了由品种参数导致模拟结果的不确定性,研究结果可为进一步量化中国小麦主产区的区域生产力提供技术支撑。

关键词：小麦生育期 TPS插值方法 MCMC 区域应用不确定性

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高光谱遥感估测大豆冠层生长和籽粒产量的探讨

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作物学报 2013年第2期39卷 309-318页

作者：吴琼齐波赵团结姚鑫锋朱艳盖钧镒南京农业大学大豆研究所/国家大豆改良中心/农业部大豆生物学与遗传育种重点实验室综合作物遗传与种质创新国家重点实验室江苏南京210095 南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室江苏南京210095

现代作物育种需要监测大量育种材料的生长并估测产量潜势,高光谱遥感技术为此提供了简单、快捷、非损伤性测定的可能途径。选取30份大豆育成品种进行连续2年的产量比较试验,在盛花期(R2)、盛荚期(R4)和鼓粒始期(R5)测定地上部生物量(ADM... 详细信息

现代作物育种需要监测大量育种材料的生长并估测产量潜势,高光谱遥感技术为此提供了简单、快捷、非损伤性测定的可能途径。选取30份大豆育成品种进行连续2年的产量比较试验,在盛花期(R2)、盛荚期(R4)和鼓粒始期(R5)测定地上部生物量(ADM)和叶面积指数(LAI),并利用ASD高光谱地物仪同步收集大豆冠层反射光谱信息。供试品种间ADM、LAI和产量差异显著或极显著。不同生育期可见光和近红外区域的光谱反射率与大豆ADM、LAI及产量均有显著相关,尤其在R4和R5期相关性最高。在构建大量光谱参数的基础上,遴选出对ADM、LAI及产量预测精度较好的回归模型。其中,R5期的P_Area560光谱参数与LAI和R4期的V_Area1450光谱参数与ADM构建的两个生长性状的监测模型效果最好,决定系数(R2)分别为0.582和0.692。未发现单一生育期光谱参数对大豆估产的有效模型,但综合R2期NPH1280、R4期V_Area1190以及R5期NPH560构建的产量估测模型,决定系数(R2)达到0.68,效果较好。本研究结果表明高光谱遥感对大豆冠层生长监测和产量估测有相对可行性,可望在大规模育种计划中用于早期产量估测。

关键词：大豆高光谱遥感冠层反射光谱地上部生物量叶面积指数产量

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基于叶片SPAD的小麦植株氮营养指数估算研究

基于叶片SPAD的小麦植株氮营养指数估算研究

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中国作物学会2013年学术年会

作者：杨雪刘小军姚霞赵犇曹卫星朱艳南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室

快速、准确地监测诊断小麦植株氮素营养状态,对于评价小麦长势、指导氮肥运筹并预测籽粒产量均具有重要意义。本研究于2009-2011年在江苏省仪征市新集试验站开展了2年品种×氮肥的小区试验,选择了代表性的中筋品种扬麦16（YM16）和... 详细信息

快速、准确地监测诊断小麦植株氮素营养状态,对于评价小麦长势、指导氮肥运筹并预测籽粒产量均具有重要意义。本研究于2009-2011年在江苏省仪征市新集试验站开展了2年品种×氮肥的小区试验,选择了代表性的中筋品种扬麦16（YM16）和弱筋品种宁麦13（NM13）。其中2009-2010年设置了5个施氮水平O（N0）、75 k9·ha（N1）、150 kg·ha（N2）、225 kg·ha（N3）、300 kg·ha（N4）,2010-2011年在此基础上增加了

关键词：小麦临界氮浓度氮营养指数 SPAD 诊断

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我国冬小麦主产区拔节后低温胁迫的时空变化规律及其对产量的影响

我国冬小麦主产区拔节后低温胁迫的时空变化规律及其对产量的影响

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中国作物学会2013年学术年会

作者：肖浏骏刘蕾蕾曹卫星朱艳南京农业大学/国家信息农业工程技术中心江苏省信息农业高技术研究重点实验室

针对目前小麦生产中低温胁迫频发的现象,分析我国冬小麦主产区1960-2009年拔节期至抽穗期的逐日最低气温资料,研究我国冬小麦主产区拔节后累计低温日数、最大低温持续时间、降温幅度、低温频率、累计低温度日等指标的动态变化规律,明确... 详细信息

针对目前小麦生产中低温胁迫频发的现象,分析我国冬小麦主产区1960-2009年拔节期至抽穗期的逐日最低气温资料,研究我国冬小麦主产区拔节后累计低温日数、最大低温持续时间、降温幅度、低温频率、累计低温度日等指标的动态变化规律,明确我国冬小麦主产区拔节后低温霜冻害的时空分布特征。结果表明,我国冬小麦拔节后低温胁迫在空间分布上呈现出明显的生态区域差异,黄淮冬麦区低温胁迫最为严重,

关键词：小麦主产区空间分布低温胁迫冬麦区时空变化规律

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基于小波分析的小麦叶干重监测模型的构建

基于小波分析的小麦叶干重监测模型的构建

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中国作物学会2013年学术年会

作者：司海洋朱艳曹卫星姚霞南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室

实时无损监测叶干重对小麦生长诊断和肥水管理具有重要意义。本文基于8年、12个品种、9个生态点、不同氮肥、密度的田问试验,利用连续小波分析和经典植被指数,系统分析了高光谱数据和叶干重的机理性关系。结果表明,通过对105种小波函数... 详细信息

实时无损监测叶干重对小麦生长诊断和肥水管理具有重要意义。本文基于8年、12个品种、9个生态点、不同氮肥、密度的田问试验,利用连续小波分析和经典植被指数,系统分析了高光谱数据和叶干重的机理性关系。结果表明,通过对105种小波函数的分析发现预测小麦叶干重表现较好的小波函数的特征波段处于近红外短波波段;利用bior1.5,coif1,db3,gaus4,sym3,shan1-0.5,mexh,rbio1.3来预测小麦叶干重表现均较好,以db3,sym3,rbio1.3表现最好;其中rbio1.3在scale为356,波段840nm处,模型的决定系数R达到0.721。利用独立试验资料对模型进行检验,模型的决定系数R为0.711,误差RMSE为0.028,远远优于基于经典植被指数的结果（R=0.67,RRNSE=0.287）。总体上,连续小波分析不仅能够很好的预小麦LDW,具有较高的准确性和普适性,且对其他作物的叶干重估测提供了很好的方法参考。

关键词：高光谱小波分析小麦叶干重监测模型

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我国南方稻作区水稻花后高温胁迫的时空特征及其对产量的影响

我国南方稻作区水稻花后高温胁迫的时空特征及其对产量的影响

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中国作物学会2013年学术年会

作者：史培华汤亮汪欢欢林春波孙挺曹卫星朱艳南京农业大学/国家信息农业工程技术中心江苏省信息农业高技术研究重点实验室

极端高温事件的频发严重威胁了我国水稻的生产,而长期气候变化下热害的时空特征却鲜有报道。通过分析历史气象和产量数据,本文研究了我国水稻最大的生产区域——南方稻作区水稻花后高温的时空特征及其对产量的影响。基于观测到的228个站... 详细信息

极端高温事件的频发严重威胁了我国水稻的生产,而长期气候变化下热害的时空特征却鲜有报道。通过分析历史气象和产量数据,本文研究了我国水稻最大的生产区域——南方稻作区水稻花后高温的时空特征及其对产量的影响。基于观测到的228个站点1960～2009年逐日最高气温资料,本文定义了4个热害指标用于分析我国南方稻作区高温热害的强度和持续时间。结果表明,在空问分布上,由于南方稻作区中部地区的水稻花后长时间暴露于高温环境中生长,该区域的热害较其他地区更加严重;相比南方稻作区南部的双季稻区域,北部单季稻区域高温热害的空间变异更大,这主要归因于单季稻区域水稻开花期和成熟期较大的空间差异。在时问分布上,除了东北部的部分区域,南方稻作区的水稻花后高温热害在过去的50年里总体呈上升趋势,且年代间存在极大的差异。由于高温热害积温(HDD)综合考虑了高温的强度和持续时间,该指标可以全面地解释热害对产量的影响。总的看来,在不同的生态区域,花后高温热害的波动引起了9-19%的籽粒产量波动,其中双季稻区域(约16%)比单季稻区域(10%)更多。随着南方稻作区水稻花后高温的增加,迫切需要提供科学的适应性应对措施,以确保气候变化下我国的粮食安全。

关键词：高温热害稻作区高温胁迫时空特征

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小麦叶面积指数估测的最佳高光谱参数研究

小麦叶面积指数估测的最佳高光谱参数研究

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中国作物学会2013年学术年会

作者：曹中盛朱艳田永超曹卫星姚霞南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室

作物叶面积指数是评价长势和预测产量的重要指标。小麦叶面积指数的快速监测对于掌握小麦生长状况以及精确水肥管理具有重要作用。本文旨在通过对高光谱信息的精细分析和信息提取,探索小麦叶面积指数估算的最佳波段、光谱参数并建立监... 详细信息

作物叶面积指数是评价长势和预测产量的重要指标。小麦叶面积指数的快速监测对于掌握小麦生长状况以及精确水肥管理具有重要作用。本文旨在通过对高光谱信息的精细分析和信息提取,探索小麦叶面积指数估算的最佳波段、光谱参数并建立监测模型。利用7年的系统观测资料,分别根据现有植被指数和新构建的三波段植被指数,采用精细采样法,详细分析350～2500nm波段范围内原始光谱反射率任意三波段组合而成的主要高光谱指数与小麦叶面积指数的定量关系。发现两波段指数中土壤调节光谱指数SASI(R,R)（539）)（L=0.08）和比值光谱指数DSI(FD,FD)构建的叶面积指数估算模型决定系数（R）分别为0.834和0.832。三波段植被指数中(R-R)/(R+R)-0.5R、(R-(R+R))/(R+(R+R))和(R-(R-2R)/(R+R+2R)构建的叶面积指数估算模型决定系数（R）分别为0.795、0.856和0.861。利用独立试验资料对模型检验的结果显示,模型测试的精度（R）均大于0.800,RRMSE均小于0.300,尤其是三波段光谱指数(R-(R+R))/(R+(R+R))和(R-(R-2R)/(R+R+2R)表现最好。总体上,利用精细采样法确定最佳波段,构建植被指数和叶面积指数的估算模型,可显著提高模型的精确度和可靠性,从而为快速估算小麦叶面积指数提供新的波段选择和技术途径。

关键词：最佳波段高光谱指数叶面积指数小麦

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基于模型的单季稻适宜播期确定研究

基于模型的单季稻适宜播期确定研究

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中国作物学会2013年学术年会

作者：汤亮陈雷刘蕾蕾朱艳曹卫星南京农业大学/国家信息农业工程技术中心江苏省信息农业高技术研究重点实验室

本研究利用水稻生长模型RiceGrow,确定不同地区的水稻品种适宜播种期。基于浙江杭州、江苏仪征和徐州三个生态点,利用RiceGrow模型结合长期历史气候资料(1981-2010年),研究不同水稻品种(两优培九、武香粳14和汕优63)在杭州、仪征和徐州... 详细信息

本研究利用水稻生长模型RiceGrow,确定不同地区的水稻品种适宜播种期。基于浙江杭州、江苏仪征和徐州三个生态点,利用RiceGrow模型结合长期历史气候资料(1981-2010年),研究不同水稻品种(两优培九、武香粳14和汕优63)在杭州、仪征和徐州地区的播期范围,并初步确定不同品种在各生态点的适宜播种期。模型模拟结果显示,所研究品种在各地区的播期范围均较广,且受温度升高的影响,最早播

关键词：播种期基于模型

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基于植株LAI的水稻临界氮浓度稀释模型构建及氮素营养诊断研究

基于植株LAI的水稻临界氮浓度稀释模型构建及氮素营养诊断研究

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2013中国（国际）精准农业与高效利用高峰论坛（PAS2013）

作者：陆震洲刘小军 Syed Tahir Ata-Ul-Karim 曹卫星朱艳南京农业大学/国家信息农业工程技术中心/江苏省信息农业高技术研究重点实验室

氮素是影响作物产量与品质形成的重要因子。在目前的水稻生产中,随着大量氮肥的施用,虽然产量有了一定提高,但也带来了诸如肥料利用率下降、环境污染、生态条件恶化等弊端。为了减少过量施氮对环境的破坏,达到可持续生产的目的,适时适... 详细信息

氮素是影响作物产量与品质形成的重要因子。在目前的水稻生产中,随着大量氮肥的施用,虽然产量有了一定提高,但也带来了诸如肥料利用率下降、环境污染、生态条件恶化等弊端。为了减少过量施氮对环境的破坏,达到可持续生产的目的,适时适量的精确施氮就显得尤为重要。因此,近年来水稻精确施氮研究逐渐成为现代农业所关注的热点问题,而掌握水稻需氮规律是精确施氮的重要前提。本研究于2009-2011年在江苏省仪征市开展了3年的水稻小区试验,选择的代表性品种为陵香优18、武香粳14和武运粳19。

关键词： Rice, Critical nitrogen, Dilution curve, Nitrogen nutrition index, Accumulated nitrogen deficit, Plant dry matter.

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