科研产出
用统计降尺度模型预测川中丘陵区参考作物蒸散量
《农业工程学报 》 2016 EI 北大核心 CSCD
摘要：区域蒸散量(evapotranspiration)预测对精准灌溉预报与农田水分管理意义重大。该文利用川中丘陵区11个气象站点1961-2013年逐日气象资料,采用FAO-56 Penman-Monteith公式计算参考作物蒸散量(reference evapotranspiration,ET0),基于Hadley Centre Coupled Model version 3(HadCM3)的输出和统计降尺度模型(statistical downscaling model,SDSM)分别对A2(高温室气体排放)、B2(低温室气体排放)情景下川中丘陵区2014-2099年ET0进行预测,并使用Mann-Kendall检验和反距离加权插值法对1961-2099年ET0的时空演变特征进行分析。结果表明:基准期(1961-2010年)川中丘陵区ET0整体呈现明显下降趋势,空间上呈现出东北部、西北部和东南部相对较大、中部相对较小的差异;与基准期相比,A2、B2情景下未来2020 s(2011-2040年)、2050 s(2041-2070年)和2080 s(2071-2099年)川中丘陵区ET_0月和年均值都呈增大趋势;A2情景下3个时期ET0将分别增加7.9%、10.9%和16.7%,B2情景下ET_0将分别增加7.1%、4.9%和12.8%;A2、B2情景下3个时期川中丘陵区ET_0空间分布均呈现西北部和南部较大、中部较小的空间差异,且3个时期的ET0相对变化率显示中部及其偏北、偏南区域ET_0增幅相对较大,北部和南部增幅相对较小。因此,未来川中丘陵区ET0的上升可能导致水资源短缺与季节性干旱进一步加剧。该研究可为川中丘陵区水资源优化管理和灌溉制度制定提供科学参考。
水稻干旱监测评估模型研究及在川中丘陵区的应用
《成都信息工程大学学报 》 2016
摘要：干旱是影响四川省水稻生产最突出的气象灾害,川中丘陵区为四川省常年干旱发生较重区域。为分析评价川中丘陵区水稻干旱的时空分布特征和发生规律,结合水稻干旱评估模型,利用四川省川中丘陵区水稻种植33个市县气象台站53年逐日气象资料及10个农业气象观测站近33年水稻生育期资料,采用新的水稻干旱评估指标计算川中丘陵区水稻干旱发生频率的时空变化特征,并选取不同区域典型站点分析需水关键期水稻干旱评估指数的年代际变化特征。结果表明:川中丘陵区水稻全生育期干旱频率在60.5%~94.3%,孕穗期发生中旱以上频率高达50.3%,重旱一般出现在水稻的分蘖-拔节期达25%;水稻从孕穗-抽穗期(7月下旬)川中丘陵区的北部及南部大部地方干旱发生频率<60%,川中丘陵区的中部部分区域干旱频率>70%;孕穗-抽穗期各代表站的水稻干旱评估指数(I)值变化:20世纪60年代末期,70年代中期,80年代初期,90年代初期到00年代初期干旱较重,近几年干旱有变轻的趋势。
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套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响
《中国农学通报 》 2015 CSCD
摘要：为了研究川中丘陵区旱地套作条件下种植密度对紫色甘薯干物质生产的影响,在与玉米套作条件下,以鲜食型紫色甘薯品种‘南紫薯008’为材料,设置5个种植密度,测定紫色甘薯叶面积指数、群体生长率、群体光合势、干物质积累、产量等指标。结果表明:在套作条件下,随着种植密度的增加,‘南紫薯008’群体叶面积指数有升高的趋势,群体生长率、群体光合势、商品薯率、干物质率、鲜薯产量、淀粉产量均呈先升后降的趋势,而单株结薯数、单株薯鲜重则下降,群体干物质积累量和T/R则随生育期的推进不同密度间表现有所差异。公顷种植密度在3.5×104~4.0×104株时,群体干物质积累量、鲜薯产量、淀粉产量和商品薯率均较高。套作条件下‘南紫薯008’最高鲜薯产量为11816.9 kg/hm2,约为其净作产量的42.6%~53.1%。川中丘陵区旱地套作条件下紫色甘薯适宜的种植密度为3.5×104~4.0×104株/hm2。
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基于极限学习机的参考作物蒸散量预测模型
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)高精度预测,以气象因子的不同组合为输入参数,利用FAO-56 Penman-Monteith公式计算的ET0作为预测标准值建立基于极限学习机(extreme learning machine,ELM)的ET0预测模型。选取川中丘陵区7个气象站点1963-2012年逐日气象资料进行模型训练与测试,并将模拟结果同Hargreaves、Priestley-Taylor、Makkink及Irmark-Allen等4种常用模型进行对比。结果表明:ELM模型能很好地反映气象因子同ET0间复杂的非线性关系,且模拟精度较高;基于最高和最低温度的ELM模型模拟精度(均方根误差和模型效率系数分别为0.504 mm/d和0.827)高于Hargreaves模型(均方根误差和模型有效系数分别为0.692 mm/d和0.741);基于最高、最低温度和辐射的ELM模型模拟精度(均方根误差和模型有效系数分别为0.291 mm/d和0.938)明显高于Priestley-Taylor(均方根误差和模型有效系数分别为0.467 mm/d和0.823)、Makkink(均方根误差和模型有效系数分别为0.540 mm/d和0.800)和Irmark-Allen模型(均方根误差和模型有效系数分别为0.880 mm/d和0.623)。因此基于最高、最低温度和辐射的ELM模型可以作为气象资料缺乏情况下川中丘陵区ET0计算的推荐模型。该研究可为川中丘陵区气象资料缺乏情境下ET0精确计算提供科学依据。
关键词： 蒸散 模型 作物 极限学习机 参考作物蒸散量 预测模型 川中丘陵区
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改进Hargreaves模型估算川中丘陵区参考作物蒸散量
《农业工程学报 》 2015 EI 北大核心 CSCD
摘要：为提高Hargreaves-Samani(HS)模型参考作物蒸散量(ET0)计算精度,该文基于贝叶斯原理利用川中丘陵区1954-2002年逐日资料对其温度指数、温度系数和温度常数进行改进,并使用2003-2013年资料以Penman-Monteith(PM)模型为标准评价HS改进模型计算精度与适应性。结果表明:HS改进模型参数在川中丘陵区各区均小于联合国粮农组织推荐值,并呈现出随纬度上升而增大的趋势;与PM模型计算结果相比,HS改进模型计算的ET0相对误差在川中丘陵区北部从14.2%~60.9%降至-1.1%~33.4%、中部从40.6%~92.6%降至16.9%~61.1%、南部从31.3%~96.0%降至8.5%~64.4%、整个川中丘陵区从32.1%~82.7%降至9.5%~52.6%;相关性分析表明,HS改进模型和PM模型计算的ET0回归曲线的斜率更接近于1(北部1.16、中部1.02、南部0.99、全区1.13),决定系数均达到0.85(P<0.01)以上;趋势分析表明,HS改进模型和PM模型计算的ET0变化一致,年内均呈开口向下的抛物线状,年际均呈微小上升趋势。因此,基于贝叶斯原理改进的HS模型在川中丘陵区不同区域变异性较小,适应性较强,具有较高的计算精度,可作为川中丘陵区参考作物蒸散量简化计算的推荐模型。
关键词： 蒸散量 模型 估算 Hargreaves-Samani Penman-Monteith 贝叶斯原理 川中丘陵区
基于遗传算法优化神经网络的参考作物蒸散量预测模型
《资源科学 》 2014 北大核心 CSCD CSSCI
摘要：为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(ET0)的精确模拟,利用川中丘陵区3个气象站点1999-2013年的逐日气象资料作为输入量,以FAO-56 Penman-Monteith模型计算的ET0作为标准值,建立基于遗传算法优化神经网络的ET0模拟模型(GA-BPNN),并将其模拟结果同Hargreaves、Mc Cloud、Priestley-Taylor和Makkink等4种常用ET0计算模型的计算结果进行对比。结果表明:GA-BPNN模型能够很好地反映ET0同气象因素之间的非线性关系,模拟精度较高;当基于温度资料模拟ET0时,GA-BPNN模型模拟精度高于Hargreaves和Mc Cloud模型;当基于温度和辐射资料时,GA-BPNN模型模拟精度明显高于Priestley-Taylor和Makkink模型。因此GA-BPNN模型可以作为气象资料缺乏情况下川中丘陵区ET0模拟的推荐模型。
关键词： 参考作物蒸散量 神经网络 遗传算法 预测模型 川中丘陵区
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基于极限学习机的参考作物蒸散量预测模型
《第18届CIGR国际农业工程学会世界大会论文集2 》 2014 CSCD
摘要：为实现气象资料缺乏情况下参考作物蒸散量(referencecropevapotranspiration,ET0)高精度预测,以气象因子的不同组合为输入参数,利用FAO-56Penman-Monteith公式计算的ET0作为预测标准值建立基于极限学习机(extremelearningmachine,ELM)的ET0预测模型。选取川中丘陵区7个气象站点1963-2012年逐日气象资料进行模型训练与测试,并将模拟结果同Hargreaves、Priestley-Taylor、Makkink及Irmark-Allen等4种常用模型进行对比。结果表明:ELM模型能很好地反映气象因子同ET0间复杂...
川中丘陵区土壤有机质与全氮关系研究
《西南农业学报 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：通过对川中丘陵区29个乡镇500个土样的有机质和全氮的检测发现,川中丘陵区有机质含量为7.48～43.05 g/kg,平均为18.53 g/kg,主要处于Ⅱ级丰富水平和Ⅲ级中等水平,Ⅱ级和Ⅲ级所占比例分别为63.4%和27.4%。全氮含量为0.55～2.55g/kg,平均为1.27 g/kg,含量主要处于Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级,各级所占比例分别为49.8%、21.6%和22.4%。土壤有机质与全氮显著正相关,相关系数为0.9479,线性回归方程为TN=0.053OM+0.29,换算系数0.046～0.103,平均0.070。
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不同覆盖方式对川中丘陵区春玉米干物质积累与转运的影响
《干旱地区农业研究 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：针对季节性干旱制约川中丘陵区春玉米生产的问题,以不覆盖为对照,研究全膜覆盖、半膜覆盖和麦秸覆盖对春玉米产量、绿叶面积、干物质积累、分配及转运的影响,以期为春玉米抗旱丰产栽培提供技术选择依据。结果表明:与传统不覆盖处理相比,全膜覆盖处理显著提高春玉米全生育时期的单株绿叶面积和干物质积累量,营养器官干物质转运总量提高了54.06%-95.05%,花后光合同化物积累量提高了5.56%-11.02%,成熟期籽粒的干物质分配量提高了12.61%-16.28%。全膜覆盖通过协同提高春玉米干物质积累、营养器官干物质转运能力以及花后光合同化物积累量而获得较高产量,且比对照增产15.02%-15.85%。
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不同施肥制度的川中丘陵区小麦-玉米轮作田N_2O排放特征
《安徽农业科学 》 2012 北大核心
摘要：[目的]研究不同施肥制度对川中丘陵区紫色土小麦-玉米轮作系统氧化亚氮(N2O)排放的影响及排放特征。[方法]设6个处理,即有机肥(OM)、氮磷钾肥(NPK)、氮肥(N)、氮磷钾肥配施秸秆(RSDNPK)、氮磷钾肥配施有机肥(OMNPK)和不施肥(CK)。采用静态箱/气相色谱法对不同施肥制度下小麦-玉米轮作系统N2O排放进行定位观测,分析该系统N2O排放特征、6种施肥制度对N2O排放的影响及环境因子与N2O排放之间的关系。[结果]川中丘陵区紫色土小麦-玉米轮作系统N2O排放总量为0.73～4.51 kg/hm2,大小顺序为OM处理>OMNPK处理>N处理>NPK处理>RSDNPK处理>CK,与不施肥相比,N2O排放量分别增加了517.8%、369.9%、275.3%、238.4%和212.3%,各处理间差异在0.05水平显著。在同等施肥条件下,氮磷钾肥配施秸秆可有效地控制N2O的排放。[结论]小麦季、休闲期和玉米季对整个轮作周期N2O排放总量的贡献分别为30%、10%和60%;肥料施用是川中丘陵区紫色土小麦-玉米轮作系统N2O排放量增加的主要驱动因子;土壤温度和水分是影响小麦季和休闲期土壤N2O排放的主要因素;降雨是影响玉米季土壤N2O排放的重要影响因素;土壤含水量偏低是川中丘陵区紫色土小麦季和休闲期出现N2O吸收现象的主要原因;若控制川中丘陵区紫色土WFPS<50%或>80%,则可抑制土壤N2O排放。
关键词： N2O排放 小麦-玉米轮作 施肥 川中丘陵区 紫色土
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