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村网共建出新招电力驿站进乡村

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基于Sentinel-2数据的枣树冠层叶绿素含量反演研究

作者：孙亚荣夏方张璇叶旭红刘海乐国网滁州市城郊供电公司

一、重要意义乡村振兴,电力先行。近年来,乡村特色产业和乡村文化旅游业的蓬勃发展,既为电力市场带来新的机遇,又对电力服务的获得感和满意度提出更高要求。滁州市南谯区1271平方公里,仅有6个供电所,其中施集供电所服务面积超过400平方... 详细信息

一、重要意义乡村振兴,电力先行。近年来,乡村特色产业和乡村文化旅游业的蓬勃发展,既为电力市场带来新的机遇,又对电力服务的获得感和满意度提出更高要求。滁州市南谯区1271平方公里,仅有6个供电所,其中施集供电所服务面积超过400平方公里。施集镇井楠村是远近闻明的茶业专业村,目前茶叶生产已发展为全村农业增收、农民创收的特色支柱产业,企业需要充足的电能进行产业发展和升级。

关键词：供电服务

来源： cnki会议评论

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基于Sentinel-2数据的枣树冠层叶绿素含量反演研究

作者：孙亚荣塔里木大学

学位级别：硕士

本研究以新疆生产建设兵团第十四师224团部分区域为研究区域,以萌芽新梢期、开花期、成熟期的Sentinel-2影像为主要的数据源,结合研究区样地的地理坐标和实地的采样结果,对Sentinel-2卫星影像进行大气校正、辐射定标等一系列操作,对研... 详细信息

本研究以新疆生产建设兵团第十四师224团部分区域为研究区域,以萌芽新梢期、开花期、成熟期的Sentinel-2影像为主要的数据源,结合研究区样地的地理坐标和实地的采样结果,对Sentinel-2卫星影像进行大气校正、辐射定标等一系列操作,对研究区域内的土地利用情况用SVM支持向量机分类法进行了监督分类,提取出研究区域内骏枣枣树的种植区域。在此基础上提取的十一种单波段因子、一种组合波段因子以及七种植被指数因子等十九种遥感特征因子作为自变量,以研究区不同生育期地面实测枣树冠层叶绿素含量数据为因变量,建立了多元逐步回归、BP神经网络、决策树、随机森林、XGBoost等5种数据回归模型,探究模型精度,对枣树不同生育期冠层尺度下叶绿素含量的反演进行了深入研究。具体的研究工作及结论如下:(1)为了进行枣树冠层叶绿素含量的反演,需要先对研究区的土地利用类型进行分类,并提取出枣树种植区域的遥感因子。为此,可以利用Sentinel-2遥感数据进行预处理以得到高质量的影像数据。然后,利用支持向量机(SVM)算法对研究区的土地利用进行分类,最终将其划分为建筑用地、枣树区、水体和裸地四类。最后,可以根据分类结果提取出枣树种植区域的遥感因子以用于枣树冠层叶绿素含量的反演。(2)在提取出的19个遥感因子中,对于不同生育期的遥感因子相关性分布来说,除了萌芽新梢期的SWIR 1波段因子外,其他因子均与各时期的枣树冠层叶绿素含量达到显著或极显著相关性,其中,Blue、Green、Red、Aerosols、Red Edge 1、Red Edge 3、SWIR 1、SWIR 2呈负相关,Nir、Red Edge 2、Red Edge 3、Water vapor呈正相关,所选植被指数因子NDVI、EVI、DVI、GVI、RVI、SAVI、OSAVI大都与枣树冠层叶绿素含量呈极显著正相关。(3)从萌芽新梢期一直到成熟期研究区的枣树冠层叶绿素含量都呈现出上升趋势。通过对多元逐步回归、BP神经网络、决策树、随机森林和XGBoost等五种数据回归预测模型在不同生育期内反演枣树冠层叶绿素含量的实验利用R、MAE、MSE和RMSE四种评价指标的对比,发现XGBoost模型在不同生育期内表现最佳,具有较高的预测准确度和稳定性。在萌芽新梢期,XGBoost模型的R为0.974、RMSE为0.822、MSE为0.677、MAE为0.678,相比于其他模型,表现最优。在开花期,XGBoost模型的R为0.752、RMSE为3.858、MSE为14.883、MAE为3.307,在所有模型中也表现最优。在成熟期,XGBoost模型的R为0.981、RMSE为1.161、MSE为1.347、MAE为0.854,同样表现最佳。XGBoost模型可以快速、准确反演不同生育期枣树冠层叶绿素含量,生成各生育期叶绿素含量空间分布图,结果与研究区内骏枣实际生长过程中呈现的冠层叶绿素含量基本相符,该研究的展开对新疆昆玉市224团骏枣的生长发育观测及枣树林地精细化管理提供理论支撑和技术指导。

关键词： Sentinel-2数据遥感因子枣树冠层叶绿素反演

宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分

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水土保持研究 2023年第5期30卷 99-105页

作者：王亚娟陈云明孙亚荣赵敏西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨陵712100

[目的]探明宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分的关系,为侵蚀沟的水土保持及防护提供依据。[方法]以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象,通过野外植被调查,同时采集0—10,10—25,25—40,40—55,55... 详细信息

[目的]探明宁南黄土丘陵区侵蚀沟不同部位植物多样性与土壤养分的关系,为侵蚀沟的水土保持及防护提供依据。[方法]以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象,通过野外植被调查,同时采集0—10,10—25,25—40,40—55,55—70 cm土样,在室内测定土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷含量,分析了侵蚀沟不同部位(沟头、沟床、沟岸)的植物多样性及土壤养分特征。[结果]侵蚀沟沟头植物隶属3科6属,禾本科4属4种,伞形科和豆科各1属1种;沟床植物隶属5科12属,禾本科4属4种,菊科5属5种,豆科、茜草科和伞形科各1属1种;沟岸植物隶属3科7属,禾本科4属4种,豆科2属2种,伞形科1属1种。侵蚀沟各部位植物种数表现为:沟床>沟岸>沟头,均以禾本科植物为主。生活型上,各部位均以多年生草本植物搭配一、二年生草本植物为主。侵蚀沟的地上生物量、Shannon-Wiener指数、Patrick指数和Margalef指数均表现为:沟床>沟岸>沟头;Simpson指数表现为:沟头>沟床>沟岸;Pielou指数表现为:沟头>沟岸>沟床。侵蚀沟各部位平均土壤有机质、土壤全磷和土壤全氮含量均表现为:沟床>沟岸>沟头,且主要集中在0—10 cm和55—70 cm。侵蚀沟沟头和沟岸的地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p<0.01)、与土壤全磷呈显著正相关(p<0.05);侵蚀沟沟床的Shannon-Wiener指数与土壤全磷呈显著负相关(p<0.05),地上生物量与土壤有机碳呈极显著正相关(p<0.01)。[结论]侵蚀沟沟头易崩塌且土壤养分条件较差,应配置根系发达、茎干粗壮、耐冲性强的乡土树种,沟床、沟岸养分较高可优先配置碳、氮、磷含量需求较大的草本或灌木。

关键词：宁南黄土丘陵区侵蚀沟沟头沟床沟岸物种多样性土壤养分

宁南山区侵蚀沟不同部位土壤理化性质及可蚀性研究

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水土保持学报 2023年第2期37卷 11-18页

作者：王亚娟陈云明孙亚荣赵敏西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨陵712100

侵蚀沟沟头前进,沟岸扩张,沟床下切严重影响区域粮食生产和环境质量。以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象,通过野外调查取样与室内试验相结合的方法,分析了侵蚀沟不同部位(沟头、沟床、沟岸)的土壤理化性质及... 详细信息

侵蚀沟沟头前进,沟岸扩张,沟床下切严重影响区域粮食生产和环境质量。以宁夏彭阳县玉洼流域3个稳定侵蚀沟的沟头、沟床、沟岸为对象,通过野外调查取样与室内试验相结合的方法,分析了侵蚀沟不同部位(沟头、沟床、沟岸)的土壤理化性质及可蚀性K值,采集0—10,10—25,25—40,40—55,55—70 cm土壤,测定并计算土壤质量含水量(θ)、土壤容重(ρ)、土壤总孔隙度(φ)、土壤黏粒(CLA)、粉粒(SIL)、砂粒(SAN)含量、>0.25 mm水稳性团聚体含量(R 0.25)、土壤平均重量直径(MWD)、土壤几何平均直径(GMD)及土壤有机质(SOM)含量,利用EPIC模型计算土壤可蚀性K值。结果表明:(1)侵蚀沟各部位平均质量含水量、总孔隙度、有机质、粉粒含量、>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、几何平均直径的大小顺序均为沟床>沟岸>沟头,各部位平均土壤容重、砂粒含量为沟头>沟岸>沟床,平均土壤黏粒含量为沟岸>沟头>沟床,各部位土壤机械组成均为粉粒含量>砂粒含量>黏粒含量;(2)侵蚀沟各部位土壤可蚀性K值在0.0329~0.0395(t·hm^(2)·h)/(MJ·mm·hm^(2)),属于中可蚀性,平均可蚀性K值表现为沟头>沟岸>沟床;(3)侵蚀沟各部位土壤可蚀性K值与土壤粉粒、黏粒含量呈显著负相关,与土壤砂粒、有机质含量、质量含水量呈显著正相关,沟床土壤可蚀性K与R 0.25、MWD、GMD呈极显著负相关(p<0.01)。沟头作为侵蚀沟发育最活跃的部位,通过提高土壤有机质含量、粉粒含量来增加团聚体的数量和稳定性,从而降低土壤可蚀性。研究结果可为侵蚀沟生态稳定性及评估提供依据。

关键词：宁南山区侵蚀沟沟头沟床沟岸土壤可蚀性K值土壤理化性质

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黄土丘陵区柠条人工林不同深度土壤呼吸速率对土壤温湿度的响应

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环境科学 2022年第10期43卷 4648-4657页

作者：孙亚荣王亚娟赵敏薛文艳梁思琦刘乐刘超陈云明西北农林科技大学水土保持研究所杨凌712100 中国科学院水利部水土保持研究所杨凌712100

明确气候变化背景下生态脆弱区土壤呼吸速率特征和土壤温湿度对其影响,对准确评估和预知该区碳收支具有重要意义.以陕北黄土丘陵区自然撂荒地22 a柠条人工纯林为研究对象,通过CO_(2)分析仪和温湿度传感器测定不同土层(10、50和100 cm)CO... 详细信息

明确气候变化背景下生态脆弱区土壤呼吸速率特征和土壤温湿度对其影响,对准确评估和预知该区碳收支具有重要意义.以陕北黄土丘陵区自然撂荒地22 a柠条人工纯林为研究对象,通过CO_(2)分析仪和温湿度传感器测定不同土层(10、50和100 cm)CO_(2)浓度平均值和土壤温湿度,采用Fick第一扩散系数法计算土壤呼吸速率,探究不同土层土壤温度、土壤湿度和土壤呼吸速率的动态变化特征,并进一步分析不同土层土壤呼吸速率对土壤温湿度的响应.结果表明,土壤呼吸速率日变化随土层深度增加显著降低(P0.05),10 cm土层指数拟合最优,R^(2)=0.96,50 cm和100 cm土层拟合较差,R^(2)分别为0.00和0.01,温度敏感系数Q_(10)随土层深度增加而减小;不同土层土壤湿度对土壤呼吸速率影响均显著(P10 cm(R^(2)=0.22)>100 cm(R^(2)=0.31);10、50和100 cm土层土壤温度与土壤湿度的综合作用可解释土壤呼吸速率的96%、6%~50%和22%~24%.综上所述,黄土丘陵区柠条人工纯林不同深度土壤温湿度对土壤呼吸速率影响存在差异,10 cm土层土壤呼吸速率受土壤温湿度的综合影响,但土壤温度的相对贡献更高,50 cm土层及以下土壤湿度为关键因子.研究结果有助于更好地预测未来气候变化对该区陆地生态系统碳循环影响,为温室气体调控提供理论依据.

关键词：不同深度土壤呼吸速率土壤温度土壤湿度滞后效应

黄土丘陵区油松人工林植物器官-凋落物-土壤化学计量特征的季节变化

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水土保持学报 2022年第4期36卷 350-356页

作者：王亚娟陈云明孙亚荣赵敏薛文艳刘乐西北农林科技大学水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨陵712100 中国科学院水利部水土保持研究所陕西杨陵712100

为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律,通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段,以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松(Pinus tabuliformis)人工林为对象,分析了4—10月油松不... 详细信息

为了解黄土丘陵区油松人工林植物器官—凋落物—土壤的化学计量特征随季节的变化规律,通过时空替代法、野外调查取样与室内试验的手段,以陕西省延安市安塞区纸坊沟流域中林龄油松(Pinus tabuliformis)人工林为对象,分析了4—10月油松不同器官—凋落物—土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量学特征。结果表明:(1)从4—10月,叶片C、P含量逐渐上升,在10月最高,叶片的N含量和N∶P及枝的N、P含量均先减小后增大,且均在8月最低,而枝的C∶N及C∶P和细根的C∶P、N∶P均先增大后减小,且均在8月最高。土壤C、N含量、C∶P、N∶P先增大后减小,在8月最高。凋落物N含量、C∶P和N∶P均呈先降后升的趋势,在6月最低,P含量变化不显著;(2)除叶片4—6月、细根4—8月N∶P>14外,其他各器官4—10月均N∶P<14,该区域油松生长主要受N限制;(3)叶片与凋落物的C、N含量及C∶N之间均呈显著正相关,C∶N、C∶P与N∶P之间均呈显著正相关(p<0.05)。叶片N∶P与土壤C∶N呈极显著负相关(p<0.01),其他化学计量特征之间均无显著相关性。凋落物C含量与土壤P含量呈显著正相关(p<0.05)。研究结果使人工林生态化学计量学的研究更加系统性,为黄土丘陵区植被良好生长提供参考依据。

关键词：生态化学计量油松人工林植物器官—凋落物—土壤季节变化黄土丘陵区

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黄土丘陵沟壑区不同林龄刺槐叶片氮、磷重吸收特征

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应用与环境生物学报 2023年第2期29卷 401-407页

作者：赵敏马宝有赵江平陈峰峰孙亚荣王亚娟陈云明西北农林科技大学水土保持研究所杨陵712100 延安市黄龙山国有林管理局延安715700 中国科学院水利部水土保持研究所杨陵712100

为揭示黄土丘陵沟壑区刺槐氮、磷养分利用策略及其驱动因素,以位于黄土丘陵沟壑区纸坊沟流域13年、17年、21年、33年和43年生人工刺槐林为研究对象,比较不同林龄刺槐成熟叶、衰老叶和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比和N、... 详细信息

为揭示黄土丘陵沟壑区刺槐氮、磷养分利用策略及其驱动因素,以位于黄土丘陵沟壑区纸坊沟流域13年、17年、21年、33年和43年生人工刺槐林为研究对象,比较不同林龄刺槐成熟叶、衰老叶和土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其化学计量比和N、P重吸收效率,分析N、P重吸收效率与成熟叶、衰老叶及土壤C、N、P化学计量比之间的关系.结果显示,各林龄刺槐叶片N:P>16(24.52-30.85),刺槐生长受P素的限制作用.各林龄刺槐成熟叶片的全氮及全磷含量均显著或极显著高于衰老叶片,而各林龄刺槐成熟叶片的C:N和C:P均显著或极显著低于衰老叶片.随林龄增长,N、P重吸收效率呈先降低后升高的趋势,21年时最低,N、P重吸收效率范围分别为41.2%-57.1%、49.9%-79.3%,均值分别为52.32%和68.03%.N重吸收效率与土壤全氮含量及N:P均呈显著负相关关系,而P重吸收效率与土壤全磷无显著相关关系,N、P重吸收效率均与衰老叶C:N和N:P呈显著正相关关系.本研究表明,该地区刺槐生长主要受P素的限制作用,且刺槐成熟叶片可提高对衰老叶片的N、P养分回收效率以保障正常生长.

关键词：黄土丘陵沟壑区人工刺槐林养分重吸收效率林龄生态化学计量

降雨历时动态变化对临时苫盖措施坡面减流减沙效益的影响

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水土保持学报 2023年第1期37卷 8-16,30页

作者：刘超孙亚荣曹博召广彗冰封瑞坤张艺茹王健西北农林科技大学水土保持研究所陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

工程堆积体具有独特的物质组成,其土壤抗侵蚀能力差,受暴雨冲刷极易导致水土流失,密目网苫盖作为一种重要的临时措施,定量揭示密目网苫盖的蓄水保土机理具有重要意义。为分析降雨历时动态变化对工程堆积体密目网苫盖减流减沙效益的影响... 详细信息

工程堆积体具有独特的物质组成,其土壤抗侵蚀能力差,受暴雨冲刷极易导致水土流失,密目网苫盖作为一种重要的临时措施,定量揭示密目网苫盖的蓄水保土机理具有重要意义。为分析降雨历时动态变化对工程堆积体密目网苫盖减流减沙效益的影响,试验设计60,90,120 mm/h 3个降雨强度,对5°,15°,25°,35°共4个坡度的堆积体坡面在裸地和密目网苫盖处理下进行人工模拟降雨试验。结果表明:60 mm/h降雨强度时,密目网苫盖处理在15°~35°对坡面产流历时抑制作用显著(p<0.05),当大于60 mm/h时,在15°~25°可显著延长坡面产流历时(p<0.05);不同坡度下60 mm/h与90,120 mm/h降雨强度减沙效益差异显著(p<0.05),密目网苫盖处理减流减沙效益随降雨历时延长而减小,均在90 mm/h降雨强度达阈值;幂函数可很好地描述减流减沙效益随降雨历时的变化关系,效益衰减系数(b)随降雨强度增大陡增;密目网苫盖处理减流减沙效益随降雨历时变化可分为高效阶段、递减阶段和稳定阶段,最佳减流效益历时总体小于30 min,最佳减沙效益历时在20 min附近。综上所述,考虑生产建设项目水土保持工作的开展,当生产建设项目施工区以短历时(<30 min)、强降雨(<90 mm/h)为主要降雨类型时建议采用临时苫盖措施,可有效减少施工区水土流失。研究成果可为生产建设项目水土保持监管提供参考。

关键词：降雨历时减流效益减沙效益密目网工程堆积体

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南疆地区农业遥感应用现状及展望

南方农业 2022年第19期16卷 90-92,97页

作者：孙亚荣李旭郭英涛塔里木大学信息工程学院新疆阿拉尔843300

结合遥感技术在南疆地区农业中的应用发展动态,从南疆所具有的地理特点、气候特点、应用现状、农业遥感分类、存在的问题及应用前景做了初步的分析与介绍,为南疆地区农业生产活动从传统模式向产业化、信息化、智能化模式转型升级研究奠... 详细信息

结合遥感技术在南疆地区农业中的应用发展动态,从南疆所具有的地理特点、气候特点、应用现状、农业遥感分类、存在的问题及应用前景做了初步的分析与介绍,为南疆地区农业生产活动从传统模式向产业化、信息化、智能化模式转型升级研究奠定基础。

关键词：南疆地区农业遥感发展动态