吴昱
- 作品数：17 被引量：218H指数：8
- 供职机构：东北林业大学林学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金黑龙江省博士后基金黑龙江省博士后科研启动基金更多>>
- 相关领域：农业科学自动化与计算机技术更多>>
- 黑土区水稻生长生理特性与产量对耗水过程的响应被引量：5
- 2018年
- 为了探究黑土区水稻生长生理特性及产量对耗水过程的响应规律,于2017年5月18日—9月20日在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U7(76)均匀试验设计,解析了各生育时期耗水量对水稻生长生理特性及产量的影响。结果表明:水稻生育期内耗水强度总体呈现先上升后下降的趋势,在抽穗开花期达到最大,为5.66 mm/d;耗水模系数在整个分蘖期达到最大,平均值为43.98%,抽穗开花期后趋于稳定。分蘖后期耗水量(ET3)对叶片干物质量影响最大;茎鞘和穗干物质量对拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量(ET4、ET5)的响应程度最为显著(P<0.01);分蘖中、后期耗水量(ET2、ET3)对根干物质量分别存在最大正效应、负效应;除分蘖前期耗水量(ET1)外,分蘖中期至抽穗开花期耗水量对根系伤流量影响由大到小顺序为:ET2、ET3、ET4、ET5;分蘖中期、拔节孕穗期、抽穗开花期耗水量对气孔导度和蒸腾速率的影响为正效应(P<0.05),分蘖前期耗水量对蒸腾速率的影响为负效应(P<0.05);除分蘖前期耗水量外,分蘖中期至抽穗开花期耗水量对胞间CO2浓度和净光合速率影响由大到小顺序分别为:ET5、ET2、ET4、ET3和ET2、ET5、ET4、ET3。分蘖中期、拔节孕穗期、抽穗开花期的水分敏感指数值分别为0.120、0.244、0.252,这3个时期耗水量对产量影响更为显著。该研究可为黑土区水稻节水灌溉制度制定提供依据。
- 魏永霞魏永霞吴昱刘慧吴昱刘慧
- 关键词：水稻黑土区耗水量JENSEN模型
- 基于多源数据融合模型的水稻面积提取被引量：7
- 2018年
- 中高空间分辨率影像数据缺失是高空间分辨率作物空间分布提取的主要限制因素,针对部分地区的中高空间分辨率遥感影像缺失使得作物提取的关键生育期无卫星覆盖的问题,提出了一种基于模糊C聚类算法的多源遥感植被指数数据融合方法,融合Landsat和MODIS数据生成高时空分辨率的植被指数数据,对融合生成的多时相植被指数数据进行聚类后获取各类的时序植被指数曲线。通过与水稻标准时序植被指数曲线进行光谱相似性分析来提取水稻的空间分布。经测试表明,该方法能够获得相对较高的精度,可应用于中高分辨率遥感数据缺失地区的高空间分辨率作物空间分布信息提取。
- 魏永霞杨军明吴昱王斌SHEHAKK M侯景翔
- 关键词：水稻遥感数据融合
- 生物炭对坡耕地土壤肥力和大豆产量的影响与预测被引量：15
- 2019年
- 为探究施用生物炭对东北黑土区不同坡度坡耕地土壤肥力和大豆产量影响的持续性,于2016—2018年在3种典型坡度的坡耕地上开展生物炭持续效应试验,分析施加生物炭对土壤团聚体及其稳定性、土壤养分指标、大豆产量及其构成要素影响的持续性,并采用改进的灰色理论预测模型对大豆产量进行预测,进而确定生物炭一次性施入后的增产作用年限。结果表明:施用生物炭使土壤团聚体直径d<0.25mm的土壤团聚体含量明显减少、d>0.25mm的土壤大团聚体含量显著增加;施用生物炭使大于0.25mm的水稳性团聚体含量比例R0.25、平均质量直径(MWD)和几何平均直径(GMD)增加,使土壤不稳定团LT粒指数ELT减小,即土壤团聚体稳定性提高,该稳定性增强幅度随坡度增大、施炭后时间延长而减小;施加生物炭使土壤pH值、铵态氮、速效钾、有机质含量这4个指标显著增加(P<0.05),最大增长率分别为17.88%、27.23%、20.31%、17.51%,施炭后土壤养分等级有所上升,土壤肥力增强,增强效果与施炭后年限呈负相关,但生物炭对有效磷含量并无明显影响;施加生物炭后,大豆单株荚数、单株粒数、百粒质量、产量均显著提高(P<0.05),增产率高达26.29%,并且坡度越大、施炭年限越长,各指标增加幅度越小,各因素对大豆产量影响由大到小依次为施炭与否、坡度、施炭后年限;改进的多变量灰色预测模型精度较高,预测单次施用生物炭后大豆增产有效时间为5~6年。研究结果可为东北黑土区生物炭应用提供理论依据。
- 魏永霞魏永霞刘慧刘慧
- 关键词：生物炭土壤肥力大豆产量
- 秸秆生物炭对黑土区坡耕地生产能力影响分析与评价被引量：23
- 2017年
- 采用径流小区试验,选取不施用生物炭(CK)、生物炭施用量25 t/hm^2(T1)、50 t/hm^2(T2)、75 t/hm^2(T3)和100 t/hm^2(T4)5个处理,分析生物炭施用量对土壤理化性质、持水能力、水土保持效应、节水增产效应等能够反映土地生产能力的指标的影响,建立基于Gumbel Copula函数的不同生物炭施用量下黑土区坡耕地生产能力评价模型,结果表明:随着生物炭施用量的增加,土壤容重降低,孔隙度增大,养分分布更为均匀,土壤有效P、速效K、pH值和有机质含量呈线性递增趋势,土壤铵态N含量呈指数增长;土壤饱和含水率、田间持水量、凋萎系数和有效水最大含量均与生物炭施用量正相关,且高施炭量处理对于土壤水分的影响程度明显高于低施炭量处理;随着生物炭施用量的增加,年径流深和土壤侵蚀量均呈线性递减,减流率和减沙率均呈对数函数递增,而大豆产量和水分利用效率则先增后减,呈抛物线型变化。基于Gumbel Copula函数计算的土地生产能力评价结果较为理想,计算的土地生产能力指数随生物炭施用量的增加呈"S型"曲线递增,土壤理化性质、持水能力和水土保持效应指数均呈线性递增,而节水增产效应指数则呈抛物线型先增后减。
- 吴昱赵雨森刘慧王艳阳冯鼎锐
- 关键词：黑土区COPULA函数熵权
- 黑土区坡耕地施加生物炭对水土流失的影响被引量：29
- 2018年
- 为了探索生物炭对黑土区坡耕地的水土保持作用效果,于2015年在东北黑土区典型黑土带上的黑龙江省北安市红星农场3°坡耕地上的径流小区内,开展了不同生物炭施用量(0、25、50、75、100 t/hm^2)对土壤结构、持水性能、径流泥沙控制等影响的试验研究。结果表明:生物炭可有效改善黑土区土壤结构,随着生物炭添加量的增加,土壤容重随之减小,而土壤孔隙度则会明显提高;土壤饱和含水率、田间持水量和土壤储水能力均随生物炭施用量的增加而增加;适当施加生物炭对黑土区坡耕地降雨径流及水土流失具有较好的控制作用,75 t/hm^2处理具有最好的径流泥沙控制效果,其中径流控制效果好于泥沙控制;施加生物炭还可以不同程度地减少黑土区坡耕地土壤养分流失,并可以改善养分的空间分布,4种生物炭用量处理的养分含量不仅在数量上高于对照处理,而且在均匀程度上有较大的改善,减缓了坡度对土壤养分造成的坡上与坡下的差异。研究结果为东北黑土区秸秆资源的高效、绿色、循环利用提供了一条新的途径,可为黑土区坡耕地水土流失防治提供理论依据和技术支撑,对该区农业可持续发展具有重要意义。
- 吴昱刘慧刘慧赵雨森
- 关键词：黑土区坡耕地土壤结构持水性能径流泥沙
- 黑土区坡耕地生物炭施用模式效应与土地生产力评价被引量：6
- 2018年
- 为了研究黑土区施加生物炭的施用模式,以东北黑土区3°坡耕地田间径流小区为研究对象,进行了为期3年的观测。2015年按照生物炭的施加量共设置C0 (0 t/hm2)、C25(25 t/hm2)、C50(50 t/hm2)、C75(75 t/hm2)、C100(100 t/hm2) 5个处理,2016、2017分别连续施加等量的生物炭。分析了黑土区连续3年施加生物炭后土壤理化性质、水土保持效应、节水增产效应等指标的变化规律,并建立改进的TOPSIS模型对生物炭的施用模式进行综合评价。结果表明:土壤有机碳密度、pH值随施炭量的增加均呈线性递增趋势,土壤容重随施炭量的增加呈线性递减趋势,且施用年限越久,作用越明显;施用1年时田间持水率随施炭量的增加呈线性递增趋势,C100处理田间持水率最大,为35. 48%,连续施用2年、3年时田间持水率随施炭量的增加呈先增后减的二次抛物线变化,均为C50处理达到最大,分别为36. 20%、36. 24%; 3年的年径流量和年土壤侵蚀量随施炭量的增加均呈先减后增的二次抛物线变化,连续施加2年50 t/hm2的生物炭减流效果和抗土壤侵蚀效果最优;连续3年施加生物炭均提高了大豆产量和水分利用效率,各年份产量和水分利用效率提高最大的分别为C75 (21. 8%、25. 3%)、C50 (33. 3%、27. 6%)、C50(24. 1%、19. 8%);在不同施炭量和施用年限条件下,改进的TOPSIS模型能客观、清晰地描述土地生产力变化过程,并总结出生物炭施用模式,即连续施加2年50 t/hm2的生物炭对土地生产能力的提升最优,其次是施加1年75 t/hm2的生物炭。
- 魏永霞石国新吴昱吴昱
- 关键词：生物炭施用模式TOPSIS模型
- 不同的生物炭施用量和施用年限对土壤结构性指标的影响被引量：4
- 2019年
- 为了探索施加生物炭对黑土区的土壤改良作用,于2015—2017年在黑龙江省北安市红星农场径流小区内,开展了不同施用量(0、25t/hm^2、50t/hm^2、75t/hm^2、100t/hm^2)的生物炭连年施用对土壤结构的影响试验研究。结果表明:施用生物炭能有效改善土壤结构。随着生物炭施用量的增加和施用年限的延长,土壤容重逐渐降低,土壤总孔隙度不断增大。施用生物炭后,土壤三相比率得到调节,土壤结构指数(GSSI)有所提升,在生物炭施用当年以100t/hm^2处理GSSI最大;而在连续施用两年、三年生物炭条件下,均以50t/hm^2处理最优;连续两年施用生物炭,施用量为56.75t/hm^2时,可使GSSI达到最大;在累积施炭量相同的条件下,分次施入对土壤结构的改良效果优于一次性施入。生物炭显著提高了土壤中大团聚体,特别是>2mm粒级的团聚体的含量,显著降低了<0.053mm粒级的微团聚体含量,有利于形成良好的土壤团聚结构。研究结果为东北黑土区秸秆资源的高效、绿色、循环利用提供了一条新的途径,可为黑土资源保护与修复提供理论依据,对该区农业可持续发展具有重要意义。
- 吴昱赵雨森赵雨森
- 关键词：黑土区生物炭土壤结构
- 黑土区水稻光合物质生产特性对耗水过程的响应被引量：3
- 2019年
- 为了探究黑土区水稻光合物质生产特性对耗水过程的响应规律,于2017年在黑龙江省水稻灌溉试验站的蒸渗仪内进行了水稻耗水试验。采用U_7(7~6)均匀试验设计,解析了各生育时期耗水量(ET_1～ET_6,分别表示分蘖前期、分蘖中期、分蘖后期、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期耗水量)对水稻光合物质生产特性的影响。结果表明:ET_1、ET_6对水稻成穗率影响不显著,ET_2～ET_5对水稻成穗率有显著影响,其影响由大到小依次为ET_4、ET_5、ET_3、ET_2;ET_3与叶面积指数呈显著正相关;叶片光合势对ET_4的响应最为敏感;ET_3与有效叶面积率呈显著正相关,ET_4与有效叶面积率、高效叶面积率的正相关关系达显著水平(P<0.05);ET_5与阶段最大干物质积累量及群体生长速率呈显著正相关;ET_1、ET_3和ET_6对茎鞘物质输出率影响不显著,ET_2、ET_4和ET_5对其影响达显著水平(P<0.05),其影响由大到小依次为ET_5、ET_2、ET_4;对于茎鞘物质转化率,ET_1、ET_4对其影响不显著,其他时期耗水量对其影响达显著水平(P<0.05),其影响由大到小依次为ET_5、ET_6、ET_3、ET_2,ET_3对茎鞘物质转化率的影响为负效应;叶片气孔导度、蒸腾速率、叶绿素含量与净光合速率均存在线性关系,胞间CO_2浓度与净光合速率呈二次函数曲线关系;叶片叶绿素含量、净光合速率对ET_4、ET_5的响应关系均达极显著水平(P<0.01),ET_3对净光合速率存在显著负效应。
- 魏永霞魏永霞吴昱刘慧吴昱刘慧
- 关键词：水稻黑土区耗水量光合物质生产光合特性
- 黑土区坡耕地连年施加生物炭的最佳模式研究被引量：6
- 2019年
- 为探讨东北黑土区连续多年施加生物炭的应用效果及其综合影响,寻找最佳的施碳量以及施加年限,于2015年在位于黑龙江省北安市的红星农场开展了生物炭最佳施用模式的研究。按照生物炭的施加量设置Y0(0 t/hm^2)、Y25(25 t/hm^2)、Y50(50 t/hm^2)、Y75(75 t/hm^2)、Y100(100 t/hm^2)5个处理,每个处理重复两次,连续施加4年(2015-2018年),对土壤理化性质、水土保持效应以及节水增产效应等指标进行观测,建立基于优化遗传算法的投影模型,对指标进行了综合评价。结果表明:随着生物炭施加量、施加年限的增加,土壤容重呈现降低趋势,土壤p H值、土壤碳氮比则呈现上升趋势,且生物炭的累积施加量越大,这种趋势就越明显。Y25、Y50处理下的田间持水率随着施加年限的增加呈现逐年升高趋势,Y75处理则呈现出先升高、后降低的趋势,Y100处理则呈现逐年下降趋势,其中2018年Y25处理下的田间持水率为37.33%。径流系数与土壤侵蚀量均与施炭量呈现先降低、后升高的趋势,连续施加两年50 t/hm^2生物炭的径流减少效果与抗侵蚀效果最优。连续施加4年25 t/hm^2生物炭的玉米产量在所有处理中最高,为10 350 kg/hm^2。水分利用效率(WUE)的最优处理为2015年的Y50,为32.85 kg/(mm·hm^2)。通过综合评价模型得出,连续3年施加32.63 t/hm^2生物炭为东北黑土区最佳生物炭施用模式。该研究结果可为生物炭对黑土区土壤改良提供理论依据。
- 魏永霞魏永霞石国新吴昱刘慧
- 关键词：生物炭土壤性质水土保持综合评价
- 黑土区施加生物炭对土壤综合肥力与大豆生长的影响被引量：34
- 2020年
- 为探明黑土区施加生物炭对土壤持水性能、土壤养分以及大豆生长的影响,以东北黑土区3°坡耕地田间径流小区为研究对象,进行为期4年的观测。按照生物炭施加量,2015年共设置C0(0 t/hm^2)、C25(25 t/hm^2)、C50(50 t/hm^2)、C75(75 t/hm^2)、C100(100 t/hm^2)5个处理,2016—2018年分别连续施加等量的生物炭。结果表明:连续4年,0~60 cm土层土壤储水量随施炭量的增加呈先增大、后减小的趋势,而对60~100 cm土层土壤储水量影响不显著;连续4年,饱和含水率随施炭量的增加呈逐渐增大的趋势;2015年田间持水率、凋萎系数随施炭量的增加呈逐渐增大趋势,2016—2018年呈先增加、后减小趋势;连续4年,施加生物炭提高了大豆各生育阶段的株高和叶面积,同期相对较优处理分别为C75、C50、C50、C25;连续4年,大豆冠层覆盖度与施炭量呈抛物线变化(R^2均在0.89以上,P<0.01),连续施加2年的C50处理各生育期提高量最大,与C0相比提高了81.4%、36.7%、31.5%和39.6%;连续4年,土壤pH值和有机质、速效钾含量随施炭量的增加呈逐渐升高趋势,碱解氮、有效磷含量呈先升高、后降低趋势,相对较优处理为C50、C50、C25、C25。采用改进的内梅罗指数模型计算的土壤综合肥力指数与产量呈正相关(R^2=0.8615,P=0.0012,RMSE为0.75),土壤综合肥力水平最高的生物炭施用模式为连续2年施加50 t/hm^2的生物炭。
- 魏永霞魏永霞冯超吴昱刘慧
- 关键词：大豆生物炭土壤储水量
