灰色关联度组合模型在涝灾预测中的应用

传统灰色预测模型在涝灾预测中有较多应用,但其预测精度较低。为提高模型的预测精度,在传统灰色预测模型基础上加入灰色关联度分析,从灰色关联度的角度发现数据之间的依赖关系,运用灰色预测模型预测数据的发展走向。以沈阳市1960-2010年涝灾年份数据为依据,建立灰色关联度组合模型,应用结果表明,该模型比传统灰色预测模型效果好,为涝灾预测增添了新手段。     

灰色线性组合模型在涝灾预测中的应用

灰色线性组合模型由于在传统灰色预测模型的基础上加入了对数据的线性分析,在各个领域应用已较为广泛.应用灰色线性组合模型,以沈阳市1960～2006年的降雨量作为数据依据,建立模型对涝灾进行预测.结果表明:组合模型较好的拟合了预测灾变年,预测误差小于普通灰色预测模型,为涝灾预测增加了一种新方法.     

基于粒子群优化的BP网络模型在旱涝预测中的应用

旱涝预测为旱涝灾害防御措施的研究提供重要的依据.运用PSO优化的BP神经网络建立了旱涝预测模型.PSO优化的BP神经网络既发挥了BP神经网络在预测领域的优点,同时又结合了PSO算法全局搜索能力强、收敛速度快等特点进行预测.预测结果表明:辽宁省本溪地区11年实测数据对PSO优化的BP神经网络模型进行验证,PSO优化的BP神经网络模型的预测结果明显好于未经优化的,模型精度得到了一定程度的提高,能满足本溪地区旱涝预测的实际需要.     

干湿交替灌溉下水氮耦合对沸石处理稻田产量和水氮利用的影响

为了明确斜发沸石在干湿交替稻田中的应用潜力,运用离心机法测定不同斜发沸石处理下稻田土壤水分特征曲线,分析了斜发沸石对土壤持水性能的影响;运用自动遮雨棚蒸渗仪进行了灌溉-施氮-沸石的综合水稻栽培试验,明确了斜发沸石和氮肥对干湿交替稻田阳离子交换量、产量、水氮利用率及稻米蛋白质含量的影响及机理。结果表明:稻田土壤基质势在-35~0 k Pa范围内,增施斜发沸石可明显提高土壤持水性能,改善土壤水分状况,在持续淹灌和干湿交替灌溉条件下均能提高水分生产率,且后者更为明显;增施斜发沸石可增强土壤阳离子交换量,从而提高保肥能力和氮肥利用率,尤其是10~15 t/hm2的斜发沸石同105 kg/hm2的氮肥混施可显著提高氮肥农艺利用率和稻米蛋白质含量;增施斜发沸石可增产4.7%~16.8%,且可优化水肥耦合,避免在高氮水平下干湿交替灌溉增产效果低于持续淹灌的现象。与常规施氮的淹灌稻田相比,干湿交替灌溉稻田施用10 t/hm2斜发沸石和105 kg/hm2的氮肥,可减少27.8%的耗水量和33.3%的施氮量,增产10.6%,进而显著提高氮肥利用效率(89.2%)和水分生产率(52.5%),且这些正效应至少可持续2年。     

水钾耦合对花生生理性状及产量的影响

为明确不同水钾耦合对花生生理性状及生殖生长的影响,以‘花育25’为试验材料,采用水分[土壤含水量为35%(水分胁迫,W1)、50%(轻度水分胁迫,W2)、65%(水分适中,W3)、80%(水分过量,W4)田间持水量]和钾肥[0 g(K2O)·kg~(-1)(土)(缺钾,K0)、0.15 g(K2O)·kg~(-1)(土)(低钾,K1)、0.30 g(K2O)·kg~(-1)(土)(中钾,K2)、0.45 g(K2O)·kg~(-1)(土)(高钾,K3)]2因素4水平随机区组设计,通过遮雨棚盆栽试验探讨不同水钾耦合下花生叶片保护酶活性在结荚期后期的差异,以及生殖生长的差异,为干旱半干旱地区花生的高效水肥管理技术提供一定的理论依据。结果表明,水分对花生叶片相对含水量和叶绿素含量的影响极显著,叶片含水量对叶绿素有明显的稀释作用,随灌水量的增加叶片相对含水量(RWC)和叶绿素含量呈现出相反的变化趋势,两者为极显著负相关。水分和钾肥对超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性均存在显著或极显著的正交互效应。3种酶对不同的逆境响应不同,SOD活性在缺钾(K0)或高钾(K3)条件下升高明显,POD酶在水分胁迫(W1)或K3时升高极显著,CAT酶在W1或K0时升高显著。随土壤含水量的升高,叶片CAT活性迅速下降,且与叶绿素含量呈极显著正相关,说明CAT在花生结荚期后期可减缓叶绿素降解,延长叶片功能期。钾肥和灌水对单株开花总量的影响分别达显著和极显著水平,施钾肥能显著推迟始花时间,而减少灌水量能提前终花时间。在中钾(K2)时各水分处理有效花量和有效花率均处于较高水平。在水分适中(W3)时,钾肥对单粒仁重有促进作用,水分轻度胁迫(W2)也有利于单粒仁重的增加。单株荚果数显著增加和双仁果率提高是水分效应增产的重要原因。以中水中钾W3K2处理花期最短(25 d)、有效花率最大,达51.0%,籽仁产量最高。     

辽宁省农业水资源可持续利用评价指标体系的应用研究

为了更好地实现对辽宁省农业水资源可持续利用程度的评价,应用农业水资源复合系统的理论,将Delphi与AHP法相结合,构建了包括3层、18个指标的辽宁省农业水资源可持续利用评价指标体系,确定了各指标的权重,并运用模糊综合评判方法对辽宁省农业水资源可持续利用现状进行了评价。结果表明:辽宁省农业水资源可持续隶属度为0.457 6,可持续隶属度最高的城市是沈阳,为0.742 3。该评价指标体系能够真实反映辽宁省农业水资源可持续状况。     

基于支持向量自回归的水泵振动预测模型研究

为了预测水泵在运行中的振动状态,提高水泵运行的安全性和经济性,采用了统计学习理论中的核心算法--支持向量机与自回归方法相结合,建立了水泵振动预测模型(SVAR).并通过实例,与基于灰色理论建立的预测模型(GM)和基于自回归方法建立的预测模型(AR)进行了比较.结果表明:基于支持向量自回归的水泵振动预测模型(SVAR)具有精度高、速度快、易于建模的特点.应用该方法建立的预测模型能够很好地预测水泵运行中的振动情况.有效地避免水泵运行中由振动引起的故障.     

基于MATLAB的SOM网络的干旱聚类分析

基于自组织特征映射网络的聚类分析广泛应用于各种聚类分析领域,尝试将此网络应用于干旱特征的聚类分析,使用软件MATLAB7.1对所设计的网络进行学习和训练,经过6000次训练,最终实现了干旱类型的聚类,误差也达到精度要求,所建模型经测试,可以用于分类的预测.SOM网络可以很好地反映和提取气象样本中复杂的信息,分类效果较好,可以在干旱分类中广泛应用.     

不同生育期连续调亏灌溉对花生生长及耗水过程的影响

为缓解辽宁省西北地区水资源匮问题,解决水分亏缺对花生生产带来的负面影响。采用裂区试验设计,研究膜下滴灌条件下花生花针期和结荚期分别设置3个(55%、65%、70%)不同程度的水分亏缺,对其生长性状、产量、耗水过程和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明:调亏灌溉对花生地上部分生长具有补偿效应;与无亏处理(H_3J_3,土壤含水率为田间含水率的70%;H表示花针期,J表示结荚期)相比,单生育期调亏处理(H_1J_3,H_2J_3)花生耗水量分别减少297.52m~3·hm~(-2)和256.45m~3·hm~(-2),水分利用效率分别提高0.23kg·m~(-3)和0.26kg·m~(-3),产量分别提高148.35kg·hm~(-2)和273.45kg·hm~(-2);不同生育期连续适度调亏处理(H_2J_2)花生耗水量减少497.42m~3·hm~(-2),水分利用效率提高0.48kg·m~(-3),增产356.8kg·hm~(-2)。虽然单生育期调亏处理(H_1J_3,H_2J_3)和不同生育期连续适度调亏处理(H_2J_2)均显著降低花生耗水量且提高了水分利用效率和产量,但不同生育期连续适度调亏(H_2J_2)水分利用效率最高(1.44kg·m~(-3))。因此综合考虑产量和水分利用效率,花生采用花针期和结荚期连续施加适度调亏的灌溉方式更加适合辽西北地区严峻的节水形势。     

调亏灌溉对黑花生生长、光合特性及水分利用效率的影响

为探究沈阳市黑花生在花针期、结荚期和饱果期最佳调亏水平,以黑花生为试材,设9个处理,3次重复,其中对照(80%~90%田间持水率)处理。在全自动滑动遮雨棚条件下,通过测坑试验,研究花针期、结荚期和饱果期不同生育期和不同调亏程度(轻度调亏,60%~65%田间持水率;中度调亏,55%~60%田间持水率;重度调亏,50%~55%田间持水率)对花干物质积累和分配、光合特性、产量和水分利用效率(WUE)的影响。结果表明,调亏灌溉不影响花生的整体生长趋势,可抑制花生的冗余生长,促进根的生长,生育期结束时可显著增加根冠比,促进干物质向荚果转移。花生任何时期干旱均会降低叶片的光合性能,复水后产生补偿效应,光合性能恢复,并且这种补偿可延续到后续的生育期。花针期中度调亏(55%~60%田间持水率)处理,增产4.33%,节水9.87%,水分利用效率提高15.76%;结荚期轻度调亏(60%~65%田间持水率)处理,增产2.19%,节水7.25%,水分利用效率提高10.19%;饱果期中度调亏处理(55%~60%田间持水率)处理,减产3.92%,节水17.44%,水分利用效率提高16.42%。因此,花针期中度(T2)处理、结荚期轻度(T4)处理和饱果期中度(T8)处理是沈阳地区黑花生节水、增产的最佳调亏水平。