基于极限学习机模型的中国西北地区参考作物蒸散量预报

为有效提高西北地区参考作物蒸散量(ET_0)预报精度,在西北地区选择6个代表性气象站点,以P-M模型计算的ET_0作为标准值,利用1993-2016年逐日气象资料构建10种极限学习机(extreme learning machine,ELM)ET_0预报模型,用k-折交叉验证估计模型泛化误差,并将其与Hargreaves-Samani、Chen、EI-Sebail和Bristow等4种在西北地区计算精度较高的模型进行比较。结果表明:ELM_1(输入T_(max)、T_(min)、RH、n和u_2)、ELM_2(输入T_(max)、T_(min)、n和u_2)、ELM_4(输入T_(max)、T_(min)、RH和u_2)及ELM_7(输入T_(max)、T_(min)和u~2)模型均具有较高模拟精度,其MAE分别为0.199、0.209、0.250、0.273 mm/d,RMSE分别为0.270、0.285、0.341、0.422 mm/d,NSE分别为0.983、0.981、0.973、0.987,R~2分别为0.984、0.982、0.975、0.960,整体评价指标(global performance indicator,GPI)排名分别为1、2、3、4;模型可移植性分析表明,ELM模型具有较强的泛化能力,除了ELM_7在喀什站、敦煌站的模拟精度相对较低之外,其余ELM模型在西北地区各站点模拟结果的MAE均在0.40 mm/d以下、RMSE均在0.49以下、NSE均在0.95以上、R~2均在0.96以上;在相同输入的情况下ELM模型模拟精度均高于HargreavesSamani、Chen、EI-Sebail和Bristow。因此,在气象资料缺乏情景下ELM模型可作为西北地区ET_0计算的推荐模型。     

红阳猕猴桃细菌性溃疡病田间分布型及抽样技术研究

利用经典的聚集度指标法和回归分析法对猕猴桃细菌性溃疡病在大田的空间分布型进行了测定。结果表明:猕猴桃溃疡病病株在大田呈聚集分布,分布的基本形式为个体群;该病害在一些田块的聚集是由其本身的聚集行为与环境因素共同影响所致的,而在其它田块则仅由某些环境因素所致;大田调查所需的最适理论抽样数随着病情指数的增加而减少。根据防治指标等建立了序贯抽样表,确定了该病害抽样调查的最佳样方大小。     

滴灌水肥一体化对柑橘生育早期光合特性的影响

为探明不同滴灌水肥一体化管理模式对柑橘生育早期光合特性的调控效应,以7年生"不知火"柑橘为试材,设置1个对照处理(CK),抽梢开花期(Ⅰ期)和幼果期(Ⅱ期)分别设置2个灌水水平(即高水和低水,分别记为HW、LW,灌水量分别为CK的80%、60%)和3个施肥水平(即高肥、中肥和低肥,分别记为HF、MF、LF,施肥量分别为CK的85%、70%和55%),探索最优滴灌水肥一体化管理模式。结果表明:各生育期不同水肥一体化模式的光合指标日变化趋势相似;施肥量一定时,Pn、Tr、Gs、Ci均随灌水量提高而增大,灌水量一定时Pn随施肥量的提高而增大,但Tr、Gs、Ci随施肥量的变化规律并不一致;复水处理后柑橘叶片Pn、Tr、Gs、Ci均大于复水前,且复水后各指标在不同处理间的差异明显减小,Pn表现得尤为突出;增加施肥量有利于叶片瞬时水分利用效率(WUEi)的提高,不同生育期复水前后灌水量对WUEi的影响不一致,但HWHF处理均表现出最高WUEi;与CK相比Ⅰ期HWMF、Ⅱ期HWHF处理Pn较CK分别降低7.62%、6.08%,WUEi分别提高3.13%、9.03%。所以在抽梢开花期采用高水中肥处理,幼果期采用高水高肥处理,可以在获得较高净光合速率的同时达到节水节肥的目的。     

川北不同海拔果园猕猴桃溃疡病病株的空间格局分析

采用隔行调查法调查川北不同海拔(高海拔、中海拔和低海拔)猕猴桃果园中猕猴桃溃疡病发生情况,利用经典的聚集度指标法和回归分析法对该病害的空间分布型进行测定。结果表明,3个不同海拔果园猕猴桃溃疡病病株在大田均呈聚集分布,分布的基本形式为个体群。分别计算了不同海拔猕猴桃溃疡病大田抽样的最适理论抽样数和序贯抽样数,确定了该病害抽样的最佳样方大小,提高调查抽样的效率。     

模拟降雨条件下不同砾石含量工程边坡土壤侵蚀及水动力学特征

[目的]探究砾石含量对急陡工程边坡土壤侵蚀及流水力学特征的影响。[方法]采用室内模拟降雨试验和人工制备土壤等方法,研究了在3种降雨强度(40,60,80 mm/h),5种砾石含量(3%,15%,35%,55%,75%)条件下50°工程边坡土壤侵蚀率变化特征以及土壤侵蚀率与各水动力学参数的关系。[结果]①40,60,80 mm/h雨强下,各砾石含量坡面径流率较土质坡面分别减少了10.1%～55.9%,13.9%～41.9%,19.6%～47.7%;径流剪切力、径流功率、过水断面单位能分别与砾石含量呈显著递减的线性函数、指数函数、幂函数关系。②坡面侵蚀率随着砾石含量的增加而减小,不同试验雨强下侵蚀率大小及变化过程具有明显差异。当雨强为40 mm/h时,坡面整体产沙率较低,随降雨过程整体呈现出缓慢增加的趋势;当雨强为60 mm/h时,不同砾石含量下侵蚀率迅速增加后呈波浪式缓慢上升或平稳下降的趋势;当雨强为80 mm/h时,砾石含量为3%条件下,坡面侵蚀率迅速增长后增速降低,当砾石含量大于15%时,边坡侵蚀率达到峰值后均开始缓慢下降。③工程边坡土壤侵蚀率与径流率、径流剪切力、径流功率、过水断面单位能均呈显著线性函数、对数函数、幂函数关系。[结论]工程边坡土壤中的砾石具有抗侵蚀作用,随着砾石含量的增多,坡面土壤侵蚀量和各水动力学参数均明显降低。     

基于MEA-BPNN的中国西北旱区参考作物蒸散量预报模型

为有效提高西北旱区参考作物蒸散量(Reference crop evapotranspiration,ET_0)预报精度,在西北旱区选择5个代表性气象站点,构建10种基于思维进化算法(Mind evolutionary algorithm,MEA)优化的误差反向传波神经网络(Back propagation neural network,BPNN)ET_0预报模型,并将其与Hargreaves-Samani模型、Irmak模型和48-PM模型等3种在西北旱区ET_0计算精度较高的模型进行比较。结果表明:在不同输入的情况下MEA-BPNN模型模拟精度具有相对较高水平,其中MEA-BPNN1(输入最高气温T_(max)、最低气温T_(min)、相对湿度R_H、日照时数n和距地面两米高处的风速u_2)、MEABPNN2(输入T_(max)、T_(min)、n和u_2)及MEA-BPNN3(输入T_(max)、T_(min)、R_H和u_2)模型的R~2、NSE均大于0.96,RMSE、MAE也分别小于0.34、0.25 mm/d,以上3种MEA-BPNN模型的整体评价指标(Global performance indicator,GPI)排名分别为1、2、3;MEA-BPNN7(输入T_(max)、T_(min)和u_2)的R~2、NSE分别为0.966 2、0.962 2,RMSE、MAE分别为0.3610、0.276 1 mm/d,模拟精度较高;MEA-BPNN模型可移植性的分析表明:MEA-BPNN模型在西北旱区具有较强的泛化能力,基于不同站点数据构建的预报模型也有较高精度;在相同输入的情况下MEA-BPNN模型模拟精度均高于Hargreaves-Samani模型、Irmak模型和48-PM模型。因此,在气象资料缺乏情景下MEA-BPNN模型可作为西北旱区ET_0计算的推荐模型,可为实时精准灌溉预报的实现提供科学依据。     

花期低温寡照对番茄植株生长及果实发育的影响

为研究花期低温寡照对番茄植株生长及果实发育的影响,以温室番茄品种"金粉5号"为试材,开展低温寡照双因素环境控制试验,最低气温设为2、4、6℃,寡照设置光合有效幅射(PAR)200、400μmol/(m~2·s),处理持续时间:2、4、6、8、10 d。以温度18~25℃,PAR 800μmol/(m~2·s)为对照(CK),测定番茄植株和果实生长发育指标。结果表明:(1)低温寡照处理下,番茄植株的株高、茎粗和叶面积较CK生长缓慢,尤其是处理超过8 d的番茄植株生长指标的日增长量均显著低于CK。株高、茎粗、叶面积增长最缓慢的均为2℃、PAR 200μmol/(m~2·s)处理10 d,比CK分别降低了89.6%、91.8%、85.6%。当温度相同时,处理6、8、10 d的PAR为200μmol/(m~2·s)的株高、茎粗和叶面积日增长量均低于PAR 400μmol/(m~2·s)。(2)随着低温寡照胁迫时间的延长,坐果15 d后果径平均增长量都有不同程度减缓,增长速率最快的是6 d的6℃、PAR 400μmol/(m~2·s)处理,横径和纵径较CK分别降低了0.214、0.086 mm/d。(3)果实生长速率和果实体积随低温寡照胁迫程度的加深显著降低,温度2℃处理10 d的果实体积均小于其余温度处理,较CK降低了44.6%~49.5%。(4)整个低温寡照处理中,果实生长期随处理天数的延长呈先增加后减少的趋势。研究证实相同处理天数相同PAR处理植株生长和果实发育速度随温度的降低而减缓;相同处理天数相同温度的处理随PAR的降低而减缓。     

四川盆地水稻不同生育期干旱频率的空间分布特征

将四川盆地按地理地貌类型及水稻种植区划分为5个区域即盆南、盆中、盆西、盆周和盆东,基于区内102个县(市)气象台站1980-2014年的逐日气象资料及32个农业气象观测站的水稻生育期资料,利用干旱评估指标分析四川盆地水稻各生育期干旱发生频率的空间分布特征。结果表明:水稻移栽-分蘖期干旱频率在盆中及盆南部分区域高达90%以上;分蘖-拔节期及拔节-孕穗期干旱频率也相对较高,大部地区集中在50%~90%;水稻孕穗-抽穗期和抽穗-成熟期的干旱发生频率与其它生育期相比较低,孕穗-抽穗期干旱发生频率除盆西部分区域、盆中及盆东北局部在70%~84%以外,其余大部在50%左右;抽穗-成熟期干旱发生频率大部分在50%~70%。     

泸县受淹水稻割苗再生技术

2007年7月四川省泸县发生了特大洪涝灾害，嘉明和福集两镇洪水淹没面积多达8000hm^2，淹没时间长达60～92h，造成淹没区农作物的毁灭性损失，其中以水稻受灾最为严重。本文通过对灾区蓄留洪水再生稻的野外追踪调查和示范区比较试验，初步认为蓄留洪水再生稻是行之有效的抗灾、减灾措施。提出：早割低留桩、迟割高留桩、早割多施肥、迟割少施肥、保持浅水层和防治病虫害是蓄留洪水再生稻的关键技术.