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华北平原不同年代冬小麦品种灌浆特性对水分亏缺的响应

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中国农业大学学报 2013年第3期18卷 21-27页

作者：杨再洁史磊刚文新亚陈阜中国农业大学农学与生物技术学院北京100193 北京农业信息技术研究中心北京100097

选取华北平原20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,通过田间试验的方法研究了灌溉和雨养条件下不同年代小麦品种籽粒千粒重和灌浆特性的差异。结果表明:1)在灌溉和雨养条件下,小麦籽粒千粒重... 详细信息

选取华北平原20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,通过田间试验的方法研究了灌溉和雨养条件下不同年代小麦品种籽粒千粒重和灌浆特性的差异。结果表明:1)在灌溉和雨养条件下,小麦籽粒千粒重随品种的更替均呈逐渐增加的趋势,灌浆期天数和平均灌浆速率逐渐增加,其中速增期天数和灌浆速率的增加是当前小麦品种济麦22籽粒千粒重较高的主要原因;2)与灌溉条件相比,在雨养条件下不同年代小麦品种的籽粒千粒重、灌浆期天数和平均灌浆速率、速增期天数和灌浆速率均有所下降,但下降幅度存在差异,当前品种济麦22的下降幅度高于以前品种,对水分亏缺的敏感性较强。因此,在未来的小麦育种中,应更多地选育速增期天数多和灌浆速率高的品种,并提高其对水分亏缺的适应性。

关键词：华北平原小麦品种更替灌浆特性水分亏缺

基于决策树和面向对象的作物分布信息遥感提取

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农业机械学报 2016年第9期47卷 318-326,333页

作者：周静平李存军史磊刚史姝胡海棠淮贺举北京农业信息技术研究中心北京100097 北京智慧农业物联网产业技术创新战略联盟北京100097 四川省第三测绘工程院成都610500

利用我国2012年4—11月覆盖主要农作物全生育期的23幅中分辨率HJ-1A/1B卫星时序影像,采用决策树和面向对象相结合的分类方法提取黑龙江省双河农场主要农作物分布信息,并与传统决策树分类方法进行对比。通过影像预处理构建时序HJ星影像集... 详细信息

利用我国2012年4—11月覆盖主要农作物全生育期的23幅中分辨率HJ-1A/1B卫星时序影像,采用决策树和面向对象相结合的分类方法提取黑龙江省双河农场主要农作物分布信息,并与传统决策树分类方法进行对比。通过影像预处理构建时序HJ星影像集,先利用面向对象方法提取道路,为作物提取排除田间道路及附属地物干扰;再结合作物物候历分析不同地物光谱和时序特征,筛选出7个特征指数和14个敏感时相,建立决策树分类模型,提取出玉米和水稻。研究表明,多特征指数辅助作物分类十分有效,尤其是归一化水指数NDWI对水稻提取非常有效;较之传统决策树分类,决策树和面向对象相结合的分类方法能有效剔除田间道路及附属林带沟渠对作物分类的干扰,总体分类精度从89.22%提升至95.18%,该方法可为其他地区利用中分辨率遥感影像低成本高精度提取作物分布信息提供借鉴。

关键词：遥感作物分布信息提取决策树面向对象

华北平原不同年代小麦品种旗叶光合特性对水分亏缺的响应

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作物学报 2013年第4期39卷 693-703页

作者：杨再洁陈阜史磊刚文新亚中国农业大学农学与生物技术学院/农业部农作制度重点开放实验室北京100193

为探讨华北平原不同年代小麦品种对水分亏缺的反应及适应机制,选取20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,比较其在灌溉和雨养条件下旗叶光合特性。结果表明,当前品种济麦22的产量显著高于上述... 详细信息

为探讨华北平原不同年代小麦品种对水分亏缺的反应及适应机制,选取20世纪50年代以来的代表品种碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22,比较其在灌溉和雨养条件下旗叶光合特性。结果表明,当前品种济麦22的产量显著高于上述5个品种,产量的提高伴随着净光合速率和气孔导度的显著提高,二者密切相关;在灌溉条件下,济麦22的产量比上述5个品种分别增加54.4%、39.4%、23.4%、18.9%和4.2%,花后平均净光合速率分别增加30.0%、15.9%、15.2%、9.8%和5.5%,气孔导度分别增加46.1%、35.9%、23.1%、7.3%和6.6%;在雨养条件下,济麦22的产量比这5个品种分别增加46.0%、37.6%、21.5%、18.8%和3.2%,花后平均净光合速率分别增加41.5%、29.1%、19.8%、11.2%和6.7%,气孔导度分别增加68.4%、48.7%、30.6%、10.7%和10.6%。与灌溉条件下相比,雨养条件下不同年代小麦品种旗叶净光合速率和气孔导度均表现为降低的趋势,但济麦22的降低幅度低于上述5个品种,表明当前品种的旗叶光合特性对水分亏缺的适应性较强。雨养条件下,碧蚂1号、济南2号、泰山1号、冀麦26、冀麦38和济麦22的产量分别比灌溉条件下降低6.6%、10.5%、10.3%、11.6%、10.8%和11.7%,济麦22的下降幅度最大,表明当前品种的产量对水分亏缺的敏感性较强,在水分充足的条件下增产潜力较高。

关键词：华北平原冬小麦品种演替光合特性水分亏缺

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华北平原主要作物生产的碳效率研究初报

作物学报 2011年第8期37卷 1485-1490页

作者：史磊刚范士超孔凡磊陈阜中国农业大学农学与生物技术学院农业部农作制度重点开放实验室北京100193

提高农作物生产的碳效率是实现低碳农业的重要途径之一。为探明农业生产中的碳效率,本文以河北吴桥县为例,基于农户生产调查数据,利用投入产出法,对华北平原冬小麦、夏玉米和棉花3种主要作物生产的碳投入、碳产出和碳效率进行了评价。... 详细信息

提高农作物生产的碳效率是实现低碳农业的重要途径之一。为探明农业生产中的碳效率,本文以河北吴桥县为例,基于农户生产调查数据,利用投入产出法,对华北平原冬小麦、夏玉米和棉花3种主要作物生产的碳投入、碳产出和碳效率进行了评价。结果表明,冬小麦、夏玉米和棉花生产的碳投入总量分别为943.47±225.14、525.74±134.73和513.60±138.94kg CE hm-2,其中化肥和电能占总量的大部分,分别约占60%和25%。3种作物碳的产出总量分别为8430.70±774.45、7194.50±754.58和5486.00±547.69kg CE hm-2,其中秸秆约占总量的50%,经济产量约占34%,根约占17%。冬小麦、夏玉米和棉花碳的生产效率分别为7.95±2.55、15.90±4.34和7.60±2.92kg kg-1 CE,碳的经济效率分别为13.28±4.56、21.47±5.86和76.70±29.45 CHY kg-1 CE,碳的生态效率分别为9.59±3.07、14.57±3.98和11.69±4.49kg C kg-1 CE,作物间的碳效率差异显著,初步表明在华北平原,夏玉米生产的碳综合效率最高,棉花次之,冬小麦最低。

关键词：华北平原冬小麦夏玉米棉花碳效率低碳农业

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华北平原冬小麦-夏玉米种植模式碳足迹研究

中国人口·资源与环境 2011年第9期21卷 93-98页

作者：史磊刚陈阜孔凡磊范士超中国农业大学农学与生物技术学院/农业部农作制度重点开放实验室北京100193

农业碳足迹理论可以系统评价农业生产过程中人为因素引起的碳排放,是构建低碳农业的理论基础,对实现低碳农业具有重要的指导意义。为探明农业生产中的碳足迹,本文基于河北吴桥县农户生产调查数据,利用农业碳足迹理论及研究方法,评价了... 详细信息

农业碳足迹理论可以系统评价农业生产过程中人为因素引起的碳排放,是构建低碳农业的理论基础,对实现低碳农业具有重要的指导意义。为探明农业生产中的碳足迹,本文基于河北吴桥县农户生产调查数据,利用农业碳足迹理论及研究方法,评价了华北平原冬小麦-夏玉米两熟种植模式的碳足迹。结果表明:冬小麦-夏玉米种植模式碳足迹的大小为1 737.37±337.02 kgCe/hm2.a,生产1 kg粮食的碳成本是0.12±0.03 kgCe,其中冬小麦的碳足迹是1 101.3l±251.91 kgCe/hm2.a,小麦的碳成本是0.16±0.04kgCe/kg,夏玉米的碳足迹是636.06±163.90 kgCe/hm2.a,玉米的碳成本是0.08±0.02 kgCe/kg。冬小麦-夏玉米种植模式碳足迹的组成中,化肥占总量的61.76%,电能占25.03%,柴油占7.44%,种子占4.75%,农药占1.02%。同时,发现N肥的施用量和电能消耗量均与碳足迹有正相关性,种植规模与碳成本有负相关性。因此,构建节肥、节水及规模化的低碳种植模式是实现华北平原农业节能减排的重要途径。

关键词：小麦-玉米两熟制碳足迹碳成本低碳农业

从普通野生稻中鉴定栽培稻F_1花粉不育座位Sb的中性基因

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科学通报 2009年第19期54卷 2967-2974页

作者：史磊刚刘向东刘博赵杏娟王兰李金泉卢永根华南农业大学农学院广东省植物分子育种重点实验室广州510642

花粉不育是栽培稻(Oryza sativa L.)籼粳亚种间杂种F1普遍存在的现象,是杂种优势利用的主要障碍之一.至少有6个基因座位控制籼粳亚种间F1的花粉不育,各座位存在的花粉育性中性基因可望克服各自的不育性,所以挖掘和利用不同座位的花粉育... 详细信息

花粉不育是栽培稻(Oryza sativa L.)籼粳亚种间杂种F1普遍存在的现象,是杂种优势利用的主要障碍之一.至少有6个基因座位控制籼粳亚种间F1的花粉不育,各座位存在的花粉育性中性基因可望克服各自的不育性,所以挖掘和利用不同座位的花粉育性中性基因具有重要意义.本文在栽培稻F1花粉不育基因Sb座位已精细定位和广东高州普通野生稻(*** Griff.)(以下简称高州野生稻)具有丰富遗传多样性的基础上,分别以粳稻台中65(编号为E1,基因型SbjSbj)及其Sb座位的近等基因系E2(基因型SbiSbi)为母本,12份不同编号的高州野生稻分别为父本,组配成对测交组合并检测各组合F1的花粉育性,初步鉴定可能具有花粉育性中性基因的材料,并发展相应的F2群体,利用4对与Sb座位紧密连锁的分子标记,分析上述成对测交组合F2群体分子标记的分离情况,并与花粉育性的分离进行统计检验.结果表明,编号为GZW099的高州野生稻与E1及E2组配的成对测交组合的F1花粉育性分别为(89.22±1.07)%和(85.65±1.05)%,表现正常可育且经t检验差异不显著;4对分子标记在相应的F2群体中的3种基因型分离比例符合孟德尔分离比例(1:2:1),且3种基因型对应的平均花粉育性差异不显著,说明该编号的野生稻在Sb座位携带的等位基因与台中65及E2的等位基因均不存在显著互作,因此鉴定GZW099在Sb座位携带花粉育性中性基因,命名为SbnSbn,为进一步研究和克服籼粳杂种不育性提供了理论基础和遗传资源.

关键词：普通野生稻 (O.rufipogen Griff.) F1花粉不育性 Sb座位中性基因高州野生稻

近30年我国谷子生产时空变化与区域优势研究

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中国农业科学 2019年第11期52卷 1883-1894页

作者：刘杰安王小慧吴尧贾浩尹小刚史磊刚褚庆全陈阜中国农业大学农学院/农业农村部农作制度重点实验室北京农业信息技术研究中心

【目的】谷子营养丰富、生育期短、抗旱耐瘠,谷子种植对优化干旱半干旱地区农业种植结构和促进农民增收具有重要作用。分析我国谷子生产时空变化特征与区域优势,以期为优化谷子布局和促进谷子生产发展提供建议与理论依据。【方法】基于1... 详细信息

【目的】谷子营养丰富、生育期短、抗旱耐瘠,谷子种植对优化干旱半干旱地区农业种植结构和促进农民增收具有重要作用。分析我国谷子生产时空变化特征与区域优势,以期为优化谷子布局和促进谷子生产发展提供建议与理论依据。【方法】基于1985—2015年谷子各省、县域生产统计数据,采用产量贡献率、重心迁移、比较优势指数等指标,分析了我国谷子生产时空变化规律。【结果】30年间全国谷子播种面积由3.318×106hm2减少至7.88×105hm2后回升至8.39×105hm2,单产由1 801.2 kg·hm-2提高至2 342.9 kg·hm-2,总产量变化中面积贡献率为80.3%,单产贡献率为18.4%,且单产贡献率逐渐增加。全国谷子生产重心年际间变化较小,优势产区稳定在东北地区中西部、黄淮海平原中北部和北部中低高原区东南部,具体集中在内蒙东部、东北三省与内蒙接壤的县域、河北大部、河南西北部、山东中部、山西大部、陕西北部、甘肃东部及宁夏中部。30年间黄淮海平原区、东北地区与西北部分县域单产增加但播种面积大量减少,使该区域表现为单产优势与面积劣势,2000年后北部中低高原区的吉林通榆、内蒙敖汉旗与山西部分县域的播种面积回升。播种面积较大而单产劣势的县域集中在黄土高原地区的陕西和山西中北部部分县域。【结论】30年来全国谷子播种面积先减后增,生产集中程度不断增大,优势产区趋于稳定,单产逐步提升。黄淮海地区被夏玉米替代的夏谷较难恢复,东北地区中西部、北方农牧交错区及太行山沿线区谷子生产具有恢复潜力。谷子育种、栽培技术与生产加工机械的进步,对谷子生产提质增效与实现产业化发展至关重要。

关键词：谷子县域 ArcGIS 时空变化贡献率重心迁移比较优势

基于RS和GIS的北京冬小麦面积多尺度时空变化研究

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麦类作物学报 2018年第1期38卷 41-49页

作者：史磊刚于景鑫陶欢刘建刚淮贺举徐长春李奇峰北京农业信息技术研究中心北京100097 农业部科技发展中心北京100122

为了解小麦在不同空间尺度上的时空分布特征,基于冬小麦统计和遥感监测数据,利用空间统计分析方法,分别从北京市、区县和乡镇三个尺度,评价了2009-2014年冬小麦面积空间分布变化特征。结果表明:(1)北京市冬小麦面积从2009年的61 971.02... 详细信息

为了解小麦在不同空间尺度上的时空分布特征,基于冬小麦统计和遥感监测数据,利用空间统计分析方法,分别从北京市、区县和乡镇三个尺度,评价了2009-2014年冬小麦面积空间分布变化特征。结果表明:(1)北京市冬小麦面积从2009年的61 971.02hm2下降到2014年的26 814.87hm2,减少了56.73%;冬小麦成片种植的地块数量从11 243块降低到4 914块,减少了56.29%;地块平均面积也从4.76±0.19hm2减少到1.22±0.05hm2,降低了74.29%;(2)通州区、大兴区、房山区和顺义区的冬小麦面积减少量占总减少量的87.43%;每个乡镇的平均冬小麦面积从2009年的1 066.28±153.63hm2降低到2014年的388.21±59.17hm2,且大于1 000hm2和500~1 000hm2的乡镇数分别约减少了2/3和1/2;(3)四个典型乡镇冬小麦面积也均呈极显著减少趋势,地块平均面积降低幅度均在70%以上,并且面积大于5hm2的地块数量占总体的比例减少至不足8%。这说明2009-2014年北京市冬小麦种植面积显著减少,种植区域破碎化趋势严重。

关键词：冬小麦多尺度时空变化地块

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浅议数字农作制

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