基于公共天气预报的三江平原ET0预报模型比较及敏感性分析

为了提出适合我国三江平原的高精度ET0预报方法,基于该区6个气象站点的天气预报数据和实测气象数据,以FAO56-Penman-Monteith(FAO56-PM)公式计算值为基准,比较Hargreaves-Samani(HS)、Thornthwaite(TH)和Blaney-Criddle(BC)3个ET₀预报模型的效果,对最优模型进行敏感性分析。结果表明:3个模型1~7 d预见期平均绝对误差均值分别为0.66、0.65、0.65 mm/d,均方根误差分别为0.93、0.96、0.95 mm/d,相关系数分别为0.857、0.828、0.840。1~5 d预见期最优预报模型为HS模型,6~7 d为TH模型。总体上预报精度由高到低为HS、TH、BC模型,建议采用HS模型在三江平原开展ET₀预报,HS模型预报对最高温预报的敏感性大于最低温。其预报值在夏季受温度预报误差影响最大,冬季最小,4季整体误差较小。研究可为灌溉预报提供较准确的数据基础。     

黄淮海平原盐碱土改良技术——以山东省鲁西北平原开发试区为例

山东省鲁西北平原开发试验区重盐碱荒地实施引淡水淋盐降低耕层土壤全盐量、增施有机肥减轻盐害、农田覆盖减少蒸发、种衣剂和“开大沟、留大背、浇大水,沟内集中施用有机肥、NP肥”植棉法等10项农业综合技术,使耕层土壤全盐量明显下降,土壤容重减小,土壤孔隙度增大,田间持水量增加,土壤保水保肥能力提高,林木覆盖率由开发前的4.5%提高到21.0%,粮食单产由治理前的6345kg/hm²增加到1.253万kg/hm²,粮食总产量由785万kg增加到1816万kg,人均收入由628元增加到1425元,经济、社会和生态效益显著。     

松嫩平原玉米带农业生态系统研究(I)——能流模型各参数的确定

对松嫩平原玉米带农业生态系统进行定性分析的基础上,建立了玉米带农业生态系统的能流框图,并对各库的状态变量和反映各库之间关系的生态转移参数进行了确定。     

江汉湿地平原林农复合系统中种间关系的初步研究

研究了用下间作黄麻和苏丹草在不同树龄阶段的林木生长情况和作物产量,结果发现５－６ａ树龄时的林农复合系统具有树木的偏利作用,而６ａ树龄后的树木对农作物有偏害作用。     

基于RS和GIS的松辽平原黑土信息提取

为保护黑土资源并使其可持续利用,基于ASTER数据采用多元逐步回归方法估算了黑土有机质含量,利用决策二叉树方法和DEM数据等提取了黑土信息。结果表明：基于ASTER数据可快速有效地提取黑土信息;当土壤有机质质量分数低于2%时,估算有机质的模型精度受到土壤反射特性的制约而误差较大;在GIS支持下充分利用辅助信息可提高黑土的提取精度,使提取的黑土信息更准确可靠;根据研究得到松辽平原黑土带北起黑河市,南至昌图县,现有黑土总面积51 360.15 km2,其中黑龙江、吉林、辽宁省的黑土面积依次递减,分别是35 3     

基于改进人工鱼群算法的三江平原投影寻踪旱情评价模型

针对现有的旱情评价方法容易出现评价等级离散和结果不易分辨等问题,提出了基于人工鱼群的投影寻踪旱情评价模型,利用人工鱼群算法优化投影指标函数寻求最佳投影方向,同时采用自适应人工鱼步长和拥挤度因子对人工鱼群算法进行改进,克服其易陷入局部最优等缺点,提高了全局搜索能力和收敛速度。以三江平原红兴隆分局为例,选用降雨距平百分率、Z指标和降水温度均一化指标3个指标综合计算投影值,建立了基于改进人工鱼群算法的三江平原投影寻踪旱情评价模型。结果表明,该模型有效避免了单项指标评价的不相容性,用于区域旱情评价是切实可行的,为旱情评价提供了参考。     

平原河网河流生态修复体系理论研究

平原河网地区多城市密集,随着城市化水平的提高,城镇建设不断与河争地,河网中大量末端河道被封堵或填埋,河网水系自然形态结构受到影响,河网调蓄功能锐减,河流生态系统的健康状况受到严重的威胁,河网河流生态修复问题的解决迫在眉睫。以河流生态修复理论为研究基础,就如何建立合理的平原河网河流生态修复体系展开研究,以期为平原河网地区的河流生态修复提供参考依据。     

引入时相信息的耕地土壤有机质遥感反演模型

土壤有机质(soil organic matter,SOM)是土壤质量评价的重要指标。监测SOM含量及其空间分布对土壤利用与保护、土壤有机碳库估算等具有重要意义。该文以松嫩平原典型区为研究区,采集4种主要土壤类型样本共147个,获取裸土期多时相MODIS地表反射率8 d合成产品,以单期、多期影像所构建光谱指数作为输入量,构建包含含水量变化与有机质含量信息的多光谱指数,建立SOM线性回归遥感反演模型,揭示SOM空间分布规律。结果表明:由于土壤含水量空间差异随时间变化,基于单期影像构建的模型主要输入量发生规律性改变,其中年积日137 d裸土条件最好,反演模型最优;比值光谱指数R61与SOM显著相关,而和含水量相关性极小,适于作为反演模型输入量;基于多期影像构建的模型引入时相信息后,精度与稳定性较单期影像模型显著提高,其中基于年积日137、105 d两期影像光谱指数所建立的多元线性模型最优;松嫩平原SOM呈现由东北向西南递减趋势。     

华北平原不同降水年型和作物种植模式下的产量和耗水模拟

华北平原是中国重要的粮食生产基地,在国家粮食产业中地位较高,但长期灌溉造成了华北平原地下水资源的严重亏损,地下水位持续下降。该研究利用APSIM模型对华北平原1986－2015年不同种植模式下的产量和耗水情况进行模拟研究,为华北平原调整作物种植模式、农业水资源管理以及农业发展政策的制定提供科学依据。研究结果表明：APSIM模型能够较好地模拟冬小麦和夏玉米的生育期、产量及水分利用特征,其中生育期模拟结果的误差在5 d之内,产量、ET和下渗量模拟结果的R2均在0.84以上,表明该模型在华北平原具有较好的适用性;在华北平原地区,冬小麦-夏玉米一年两熟种植模式（M2Y1）年均产量（13 445 kg/hm2）最高,但耗水量（724 mm）也是最大,水分亏损（233 mm）最为严重;一年一熟种植模式（M1Y1）年均耗水量（534 mm）较小,水分亏损量（43 mm）最少,但产量（9 215 kg/hm2）较低;两年三熟种植模式（M3Y2）兼顾产量和耗水,在保证一定产量的前提下减少了耗水量,产量耗水综合效果最好,适合在华北平原推广实行。此外,该研究对栾城站丰水年、平水年和枯水年等不同降水年型下的3种种植模式产量耗水特征进行了对比分析,研究表明在华北平原降水资源对于作物生长有重要意义,年降水量越大,作物产量越高,水分亏损量越少。     

水足迹视角下三江平原地区农业水土资源空间配置格局研究

自1985年以来,伴随着气候变暖以及水旱种植结构的调整,三江平原地区已由雨养农业型向雨养-灌溉兼具型转变,与此同时,其农业水土资源空间配置状况也发生了较大变化。基于传统的农业水土资源匹配系数内涵,从生产水足迹的研究视角,围绕其主要粮食作物生产,采用自下而上的方法,测算了三江平原地区4个时期(1985、1990、2000、2010年)广义的农业水土资源匹配系数,进而开展县域尺度上三江平原地区的农业水土资源空间配置格局研究。结果表明:4个时期里,三江平原地区总体的农业水土资源匹配系数均高于东北地区均值(4341 m3/hm2)但低于全国均值(6213 m3/hm2);在空间分布上,三江平原地区农业水土资源空间配置格局呈现出"南北优于东西,边缘优于腹地"的特点,其中,汤原县、桦川县、萝北县的农业水土资源配置比较合理且相对稳定,宝清县、七台河市辖区、勃利县的农业水土资源配置多处于较差等级,其他地区的农业水土资源配置状况波动较大。未来三江平原地区的农业种植结构调整策略,既要考虑市场需求,也应因水而异、因地制宜,节水优先、空间均衡,科学规划、精准施策。