基于CROPWAT模型的非充分灌溉研究

为验证FAO的CROPWAT模型在非充分灌溉中的适用性和精确性,将民勤棉花和春小麦非充分灌溉的试验方案及当地气象资料输入模型,分析CROPWAT模型在模拟作物蒸发蒸腾量和非充分灌溉对产量影响的模拟效果。结果显示,棉花各生育期日平均蒸发蒸腾量的模拟值和实测值表现出相同的分布规律,但模拟值整体高于实测值0.15~1 mm;模拟非充分灌溉对棉花和春小麦产量的影响时,模拟值和实测值显示出一致的变化规律,将结果进行统计分析,棉花和春小麦的RMSE、EF、CRM分别为20.62%和10.35%、0.98和0.856、-0.00051和-0.0155,说明CROPWAT模型总体模拟效果较好,但模型的执行值较实测值偏高。模拟结果表明,模型在非充分灌溉的研究中有着较好的适用性,但为了使模拟结果更准确,使用前需根据当地实测资料对Kc、Ky等参数进行校正。     

樟子松人工固沙林冠幅——胸径模型

基于章古台地区22块樟子松(Pinus sylvestris var.mongolica)人工纯林标准地的702棵樟子松立木数据,构建了樟子松固沙林冠幅—胸径关系的基础模型、广义模型及基于混合效应的基础模型和广义模型;比较了随机选择样本木、选择平均胸径树、选胸径较小树和选胸径较大树4种方案,计算混合模型随机参数时的混合模型预测精度;最后分析了不同林木因子和林分变量对冠幅—胸径关系的影响。模型评价指标包括决定系数(R~2)、平均绝对误差(MAE)以及均方根误差(RMSE)。结果表明:枝下高(HCB)、相对植距(RS)和林龄(A)对冠幅—胸径关系影响最为显著;混合模型拟合精度(基础混合模型R~2、MAE和RMSE分别是0.703 0、0.386 6和0.515 4;广义混合模型R~2、MAE和RMSE为0.705 1、0.382 2和0.513 6)高于最小二乘法回归(OLS)模型(基础模型R~2、MAE和RMSE分别为0.587 5、0.469 6、0.607 5;广义模型R~2、MAE和RMSE分别为0.661 8、0.415 5和0.550 0)。基础混合模型和广义混合模型差异较小(2模型R~2、MAE和RMSE均相差1%左右)。冠幅随HCB和A的增大而减小,随RS的增大而增大。进行冠幅预测时,推荐使用基础混合模型并从每块标准地选择2棵平均木冠幅计算其随机参数,或使用方法较为简单的OLS广义模型预测单木冠幅大小。     

不同灌排模式下土壤盐分动态模拟与评价

利用HYDRUS-1 D模型对不同灌排模式下土壤水盐运移进行一维数值模拟,分析比较了节水灌溉和常规灌溉、暗管排水和无排水对盐碱地的改良效果.结果表明,节水灌溉模式下耕作层含盐量的年内变化规律与常规灌溉相似,在节水14.36%的情况下不会明显降低耕作层的洗盐效率;在连续常规灌溉和节水灌溉条件下耕作层的土壤盐分呈逐年减少的...     

西安市主要作物节水灌溉制度研究

以长安区试验资料为基础,对西安市主要作物(冬小麦和夏玉米)生育期需水特性进行了分析,确定了它们在充分灌溉条件下的灌溉制度,冬小麦的灌溉定额为2060～2450m3/hm2,夏玉米的灌溉定额为2250～2775m3/hm2;并制定了3种一年两作非充分灌溉条件下的高产节水灌溉方案。     

膜下滴灌灌水频率对土壤水盐运移及棉花产量的影响

通过棉花膜下滴灌大田试验,研究了灌水频率对土壤水盐运移和分布规律的影响,并对不同灌水频率的保墒、控盐、增产效果进行了评价.试验结果表明:在灌溉水质为淡水且定额为375 mm时,低频(10 d)和适频(7 d)灌溉下膜内0～60 cm土层的含水量适宜,低频灌溉的含水量最高,而高频(3 d)灌溉下各土层在花铃期处于轻度干旱...     

技术认知、政府支持与农户节水灌溉技术采用——基于张掖甘州区的调查研究

文中以甘肃省张掖市6个镇394份入户调查资料为样本,采用Probit模型分析了技术认知和政府支持对农户节水灌溉技术采用的影响。研究发现:对节水灌溉效果水平的认知和政府推广对农户节水灌溉技术采用有显著影响作用;技术认知和政府支持对节水灌溉技术采用的影响效应存在差异,其中,对节水灌溉效果水平的认知每提高一个档次,农户采用节水灌溉技术的概率提升3.97%,农户接受政府的技术推广每提高一个档次,农户采用节水灌溉技术的概率提升83.00%,政府推广对技术采用的边际影响相对较大;此外,控制变量中年龄、务农年限、家庭务农人数均显著影响农户节水灌溉技术采用。建议政府部门加强节水灌溉技术宣传工作,重视推广技术的实用性及有效性,增强农户技术认知。     

浑水灌溉入渗特性研究进展与展望

在综合国内外相关研究文献的基础上,分析了浑水入渗机制和浑水入渗模型方面的研究进展。从研究成果中可以得出:利用静水做浑水灌溉入渗试验的较多,而利用动水做浑水灌溉入渗试验研究的比较少;不同含沙率对土壤入渗的影响研究方面研究成果比较多,而对不同的泥沙粒度组成对土壤入渗的影响研究较少;一次浑水灌溉土壤入渗研究较多,而致密层形成后进行二次灌溉情况下的土壤入渗研究较少;在室内利用下渗环等试验设备进行土壤入渗试验的较多,而在大田实验土壤入渗试验方面的研究较少;在裸地做土壤入渗试验的较多,而在有种植作物的大田上进行土壤入渗试验的较少。为了更深入的进行浑水灌溉下的土壤入渗机制的研究,建议以后试验中考虑浑水灌溉中动水入渗试验方面的研究,并将不同泥沙粒度组成对土壤入渗的影响、大田作物的影响、多次浑水灌溉对土壤入渗的影响以及浑水灌溉条件下水肥耦合方面的试验研究和浑水膜孔灌溉方面的试验研究等作为研究的重点,逐步深入的研究浑水灌溉入渗特性,为实际应用提供理论依据。     

干旱区玉米作物--水模型的选择

作物—水模型的选择是制定节水灌溉制度的重要环节 ,本文就干旱区玉米节水灌溉试验 ,介绍了玉米作物—水模型的选择 ,旨在探讨节水灌溉依据     

降雨聚集条件下系统优化模拟模型的设计

从技术、经济两方面对雨水集蓄灌溉利用系统进行了分析研究,建立了系统优化模型。该系统包括集、蓄、用3个子系统,优化模型包括降水序列分析模型,集水量分析计算模型,蓄水窑窖优化设计模型,灌溉水量优化分配模型等4个基础物理模型和经济模型。以陕西省礼泉县北部丘陵区为例,针对大田作物（小麦、玉米）雨水集蓄灌溉利用问题进行了实例分析。在可靠的理论和方法基础上建立的模拟模型,具有一定的通用性和实用性,为干旱半干旱地区进行雨水集蓄灌溉利用提供了理论依据和系统模式及规划设计的实用方法。     

干旱沙漠绿洲区地膜玉米控制性隔沟交替灌溉节水技术研究

针对石羊河流域干旱缺水的民勤县种植大田玉米耗水量大的实际，根据多年试验资料，研究分析了玉米控制性交替隔沟灌溉对作物生长和水分利用的影响及干旱区地膜玉米控制性交替灌溉节水高效技术的可行性。     

根据气象信息指导南疆棉花膜下滴灌的试验研究

为了探索利用气象信息指导膜下滴灌棉花科学灌溉的可行性，在南疆阿拉尔布设田间试验，根据自动气象站采集的气象信息计算作物蒸发蒸腾量（ET_c），当蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到30 mm时即进行灌溉。试验设置3个灌水定额处理，T1：24 mm，T2：30 mm，T3：36 mm，分别为水分亏缺量的0.8，1.0和1.2倍，同时设置1个当地生产中的常规灌溉处理作为对照（T4），重复3次。试验过程中，对不同处理棉田的土壤水分动态变化、植株生理指标、籽棉及皮棉产量、灌溉水利用效率和田间水利用效率进行了监测与分析。结果表明：根据气象信息指导灌溉的处理生育期耗水量在361.8~435.2 mm，且灌水定额越大，全生育耗水量越多，但均显著低于常规灌溉处理522.1 mm的总耗水量。根据气象信息确定灌溉时间的处理，籽棉产量与灌水定额呈显著的正相关关系，T3处理籽棉产量7 072.05 kg·hm^-2与T4对照处理7 245.28 kg·hm^-2的籽棉产量无显著差异，但灌水量却减少了164 mm；灌溉水利用效率随着灌水定额的增加而减小，但均显著高于对照处理。综合灌水量、产量及水分利用效率等因素考虑，认为当棉田作物蒸发蒸腾量与降水量的差值累计达到30 mm灌溉+灌水定额36 mm的组合，可以在保证棉花不减产的条件下，显著提高灌溉水利用效率和田间水利用效率，适用于南疆地区根据气象信息指导膜下滴灌棉花的灌溉管理。     

Herbicide bioassay

One of the most commonly used techniques to assess the efficacy of herbicides is to apply to the principle of bioassays. A bioassay is defined as an experiment for estimating the potency of a herbicide by analysis of the reaction that follows its application to living organisms. The analysis of variance is central to most applications of statistical methods in the analysis of experiments. This is true for bioassay, but perhaps the fundamental importance of regression and related concepts is here particularly apparent. The purpose of this presentation is to quantify herbicidal effects of applying non-linear regression models to herbicide bioassays, and to demonstrate how some general hypotheses about the mode of action of the assayed herbicides can be incorporated into the regression models. The validity of herbicide bioassay data is discussed in view of the general principles used in bioassay in other biological sciences.     

基于多元逐步回归分析的葡萄园干旱监测模型

为明确葡萄园区干旱评价标准，制定了一种具有区域适用性的干旱指数，通过在渭南市临渭区葡萄研究所葡萄试验田进行干旱胁迫对比试验，得出一种结合植物生长图像与环境要素的干旱监测模型；使用逐步回归分析法，计算出土壤湿度与众多影响因素间的关系，得到干旱监测模型。试验结果表明：回归方程的确定系数（R-square）可达0.91，模型精确，拟合效果较好。搭建了一个干旱监测与预警平台，可以实时监控作物的生长状况，为精准灌溉提供决策。     

极端干旱区滴灌条件下葡萄茎流变化规律研究

为探究极端干旱区滴灌葡萄植株茎流变化规律及其影响因素,本文采用Flow4-DL包裹式茎流计监测滴灌和沟灌条件下葡萄植株的茎流变化规律,研究了茎流速率的变化规律与气象因子的相互关系,以及日茎流量与参考作物蒸发蒸腾量之间的关系.研究结果表明:在晴天,葡萄植株茎流速率的日变化呈现双峰曲线;在阴天,葡萄植株茎流变化曲线呈现多峰型;通过对各环境因子与葡萄植株茎流进行偏相关分析,得到茎流与光合有效辐射、风速极显著相关,与饱和水汽压显著相关,与温度、湿度不显著相关,相关程度依次为:光合有效辐射＞风速＞饱和水汽压＞空气湿度＞空气温度;采用逐步删除法进行多元回归分析,得到茎流与光合有效辐射、风速、饱和水汽压具有较强的线性相关关系,回归方程达到极显著水平;滴灌和沟灌情况下日茎流量与参考作物蒸发蒸腾量呈显著线性相关关系,且沟灌的相关性高于滴灌.     

渠井结合灌区地下水位动态对变化环境的响应及敏感性分析

以陕西省泾惠渠灌区为研究区,运用线性趋势分析法及Spearman秩次相关检验法分析了灌区地下水系统外部环境因子的变化特征,建立了基于BP神经网络的灌区地下水位动态对变化环境的响应模型,并应用通径分析方法,进行了灌区地下水位动态的敏感性分析。结果表明:近30多年来,灌区降水量呈显著减少趋势,其线性倾斜率为2.09 mm·a-1,蒸发量减少趋势不明显,其线性倾斜率为0.04 mm·a-1;地表水灌溉引水量呈减小趋势,渠首农灌引水量20世纪90年代之前减少了41.6%;地下水开采量减少了39.7%,渠井用水比例减小了33.9%;地下水位埋深不断增大,近31 a来地下水位累计下降了11.88 m;地下水位埋深模拟的平均相对误差为4.52%,检验的平均相对误差为2.23%,误差均在可接受范围之内;敏感性变化环境因子最大为渠井用水比例,最小为降水量。     

基于HYDRUS模型的盐碱地土壤水盐运移模拟

为了解陕西卤泊滩盐碱地的水盐运移情况,基于当地2009—2013年田间水盐监测资料,应用饱和-非饱和土壤水分及溶质运移理论,利用HYDRUS-1D数值模型对当地土壤水分、盐分运移规律进行数值模拟,分析了盐碱地的水盐变化状况,确定合理的田间灌水定额。结果表明:在玉米整个生育期内,不同灌溉处理的土壤含水量变化趋势基本一致,从节水控盐的综合标准衡量,农田灌水定额为500 m3·hm-2时有利于控制土壤盐分的累积。采用HYDRUS-1D模型对盐碱地农田土壤水盐运移的模拟结果与田间试验实测结果基本吻合,该研究结果可为类似盐碱化地区农田水盐管理提供科学依据。     

New applications of statistical tools in plant pathology

ABSTRACT The series of papers introduced by this one address a range of statistical applications in plant pathology, including survival analysis, nonparametric analysis of disease associations, multivariate analyses, neural networks, meta-analysis, and Bayesian statistics. Here we present an overview of additional applications of statistics in plant pathology. An analysis of variance based on the assumption of normally distributed responses with equal variances has been a standard approach in biology for decades. Advances in statistical theory and computation now make it convenient to appropriately deal with discrete responses using generalized linear models, with adjustments for overdispersion as needed. New nonparametric approaches are available for analysis of ordinal data such as disease ratings. Many experiments require the use of models with fixed and random effects for data analysis. New or expanded computing packages, such as SAS PROC MIXED, coupled with extensive advances in statistical theory, allow for appropriate analyses of normally distributed data using linear mixed models, and discrete data with generalized linear mixed models. Decision theory offers a framework in plant pathology for contexts such as the decision about whether to apply or withhold a treatment. Model selection can be performed using Akaike's information criterion. Plant pathologists studying pathogens at the population level have traditionally been the main consumers of statistical approaches in plant pathology, but new technologies such as microarrays supply estimates of gene expression for thousands of genes simultaneously and present challenges for statistical analysis. Applications to the study of the landscape of the field and of the genome share the risk of pseudoreplication, the problem of determining the appropriate scale of the experimental unit and of obtaining sufficient replication at that scale.     

Accounting for uncertainty in pedotransfer functions in vulnerability assessments of pesticide leaching to groundwater

A simulation tool for site-specific vulnerability assessments of pesticide leaching to groundwater was developed, based on the pesticide fate and transport model MACRO, parameterized using pedotransfer functions and reasonable worst-case parameter values. The effects of uncertainty in the pedotransfer functions on simulation results were examined for 48 combinations of soils, pesticides and application timings, by sampling pedotransfer function regression errors and propagating them through the simulation model in a Monte Carlo analysis. An uncertainty factor, f(u), was derived, defined as the ratio between the concentration simulated with no errors, c(sim), and the 80th percentile concentration for the scenario. The pedotransfer function errors caused a large variation in simulation results, with f(u) ranging from 1.14 to 1440, with a median of 2.8. A non-linear relationship was found between f(u) and c(sim), which can be used to account for parameter uncertainty by correcting the simulated concentration, c(sim), to an estimated 80th percentile value. For fine-textured soils, the predictions were most sensitive to errors in the pedotransfer functions for two parameters regulating macropore flow (the saturated matrix hydraulic conductivity, K(b), and the effective diffusion pathlength, d) and two water retention function parameters (van Genuchten's N and alpha parameters). For coarse-textured soils, the model was also sensitive to errors in the exponent in the degradation water response function and the dispersivity, in addition to K(b), but showed little sensitivity to d. To reduce uncertainty in model predictions, improved pedotransfer functions for K(b), d, N and alpha would therefore be most useful.     

模拟垄沟灌溉土壤水分入渗特性试验研究

采用土箱进行模拟垄沟灌溉入渗试验,探索垄沟灌溉条件下土壤水分的入渗特性.研究结果表明:垄沟灌溉入渗时,湿润锋水平方向与垂直方向的运移距离与入渗时间呈幂函数正相关,其垂向运移距离明显大干一般沟灌;灌水时沟中与垄坡剖面的含水率迅速增加,再分布过程中在水平向水势梯度的作用下垄上剖面的含水率也不断增加,适当减小垄宽可以减少灌溉...