基于权马尔科夫链模型淮北平原西部地下水埋深预测研究

地下水位埋深动态预测研究是地下水资源评价的重要内容之一;地下水位变化受气象、水文、地质、开采及补给等诸多因素制约,而且各因素之间的关系很难确定,难以用简单的线性函数进行描述,故地下水埋深具有随机性。该研究采用基于权马尔科夫链建立淮北平原西部地下水埋深预测模型,预测了区内地下水埋深所处的区间值,结果表明研究区中深层地下水多处于[5.080 m,5.960 m),处于[6.448 m,+∞)出现的概率也偏高;浅层地下水埋深多处于[2.925 m,3.635 m),处于[3.990 m,+∞)也呈现增大趋势,研究表明在地下水不合理的开发利用下,淮北平原西部地下水埋深呈增大趋势;该研究成果为淮北平原西部地下水资源管理与决策提供一种新的方法。     

陕西交口灌区地下水防铬砷污染安全埋深的探讨

在提出关于“地下水防污安全埋深”定义的基础上,以陕西交口抽渭灌区为例,将灌区灌溉水、土壤层和地下水视为水-土-水系统进行了整体研究,并把理论研究成果与灌区的实际状况相结合,从铬和砷在土壤中迁移转化及其净化的机理出发,通过选择耕作层下渗水量的水流运动模型、铬和砷在耕作层及包气带土壤层迁移转化的模型,根据灌区的实际勘察和野外试验结果确定了不同模型的相关参数,分别以灌溉水的实测浓度及拟设的其他不同浓度进行了耦合计算。结果表明,在黄土灌区,当灌溉水中铬和砷浓度不大于10.0m g·L-1的情况下,防止地下水铬和砷污染的安全埋深分别为不小于5.0m和1.5m,为灌区制定防止水土资源污染的有效措施提供了依据。     

河套灌区的节水灌溉与地下水资源的合理开采利用

河套灌区是一个具有悠久历史的大型灌区，有着得天独厚的引黄灌溉条件．被人俗称为“塞外江南”。但由于灌区年均蒸发量2200平方毫米远大于年均降雨量180平方毫米，传统的明渠输水近50％的水被渗漏蒸发，大部分地区仍采用大水漫灌．实际灌水量要比作物需水量多1—2倍。近年来，由于沿黄河地区的经济发展速度加快，农业灌溉面积逐年扩大，用水量大增，黄河中下游缺水日益严重，水资源供需矛盾越来越突出．故发展节水灌溉，合理开采利用地下水资源是解决河套灌区农业大旱缺水的根本途径。     

基于马尔科夫链的西安春季首场透雨预测方法研究

[目的]研究西安春季首场透雨的马尔科夫链预测方法。[方法]根据透雨出现时间具有相依随机变量的特点,选取西安市1959-2010年7个气象台站的春季（3-5月）降水量资料,采用气象上春季首场透雨标准确定其出现日期,按照研究问题序列的长短和实际情况将其划分为6个状态空间,并采用马尔科夫链建立春季首场透雨预测模型。[结果]应用马尔科夫链预测的2009、2010年西安市春季首场透雨的出现时间与实况相符,预测效果较好,其方法思路清晰,计算简便,且具有一定的可靠性和实用性。[结论]该方法为实际业务预报春季首场透雨提供科学的参考价值。     

基于马尔科夫链的云南省产业结构研究

本文根据云南省1998-2016年的第-、二、三产业的结构,应用马尔科夫链和多元线性回归方法,计算出了产业结构的转移矩阵和回归方程,据此对云南省产业结构的变化进行了预测,并提出建议。     

节水改造对沈乌灌域不同地貌浅层地下水埋深的影响

为了揭示节水改造对区域地下水埋深的影响,以沈乌灌域44眼地下水观测井资料为基础,研究节水改造下地下水动态演变趋势。结果表明：整个灌域地下水埋深受灌溉影响明显,夏灌和秋浇后整个灌域地下水埋深都有上升趋势,秋浇后灌域大部分地区地下水埋深处于最浅值,有一定的周期性变化规律,但灌域中心地区存在深埋区,对于地下水资源要加强管控;节水改造后,各渠系下游耕地区平均埋深降幅（12.46%）大于上游耕地区平均埋深降幅（7.13%）,最大埋深平均降幅（16.54%）大于最小埋深平均降幅（15.78%）;荒地区、湖泊旁地区和林地区的地下水平均埋深分别下降0.33、0.24 m和0.36 m。研究表明,节水改造对耕地区、荒地区、湖泊旁和林地区影响较明显,对盐碱区和渠道旁地区影响较微弱。     

河套灌区向日葵节水灌溉预报模型研究

以内蒙古西部主要经济作物向日葵为例,基于农田水分平衡原理,利用田间水分控制试验得出了向日葵不同生长发育阶段的需水规律、适宜土壤水分含量及作物系数动态计算式,确定了向日葵灌溉指标,建立了适合河套灌区的向日葵动态灌溉预报模型,实现了向日葵灌溉日期和灌溉量的滚动预报.通过内蒙古巴彦淖尔市2005—2018年向日葵农业气象常规...     

叠加马尔科夫链在年降水量预测中的应用

[目的]采用叠加马尔科夫链方法预测年降水量。[方法]利用位于川西高原的小金站1961～2010年年降水量资料,运用叠加马尔科夫链方法预测2001～2010年小金站的年降水量,并与该站实际观测值进行对比。[结果]2001～2010年小金站降水量的预测误差控制在10%以内的年份有7年,其中在5%以内的年份有4年,说明叠加马尔科夫链方法能较好地预测年降水量。但对于大旱或大涝年份降水量的预测,该方法仍存在着一定的缺陷,有待进一步改进。[结论]叠加马尔科夫链预测方法物理概念清晰,计算简便,为降水量预测精度的提高提供了一条值得探索的途径。     

银北灌区地下水动态及其对土壤盐分的影响

通过对银北灌区作物生长季节地下水埋深、矿化度和田间土壤全盐含量测定,分析了地下水的动态变化及春、秋季土壤盐分的分布特征,确定土壤盐分与地下水矿化度之间呈线性正相关,与地下水埋深呈对数负相关,并建立了相关方程。     

内蒙古河套灌区食用向日葵肥料对比试验

[目的]开展内蒙古河套灌区食用向日葵肥料对比试验。[方法]以河套灌区市场内主要流通的6个肥料产品为研究材料,通过与该地区传统施肥模式(CK)进行对比,分析了不同肥料对食用向日葵产量、效益的影响。[结果]525 kg/hm~2田力元掺混肥(17-17-17)+375 kg/hm~2尿素、450 kg/hm~2住商缓释肥(24-12-10)、450 kg/hm~2德源缓释肥(24-12-10)的增产效果显著,较对照(CK)分别增产13.3%、11.9%和5.6%;525 kg/hm~2田力元掺混肥(17-17-17)+375 kg/hm~2尿素、450 kg/hm~2住商缓释肥(24-12-10)、450 kg/hm~2德源缓释肥(24-12-10)、450 kg/hm~2奥佳缓释肥(26-10-12)的效益显著,较对照(CK)分别增收12.3%、11.5%、7.5%和5.0%。[结论]该研究可为当地向日葵生产提供科学理论依据。     

河套灌区农业管理方式对土壤质量的影响

本研究采用土壤样品检测与问卷调查相结合的方法研究了河套灌区农业管理对土壤质量的影响。结果表明：有77.60%受访农户认为土壤质量在过去20年（1998—2018年）无显著变化;认为过去20年灌溉、施肥、农药、覆膜对土壤质量没有影响或无法判断的农户占比分别为63.45%、61.60%、60.43%、61.35%。该区耕地0～20 cm土壤有机质的平均值为11.44 g/kg,全氮、硝态氮、有效磷含量的平均值分别为0.74 g/kg、10.72 mg/kg、13.59 mg/kg;pH值、碱化度与全盐的平均值分别为8.11、20.27%与1.84 g/kg。河套灌区农业土壤有机质偏低,氮、磷较缺乏,钾比较丰富,pH值和碱化度较高。综上所述,河套灌区过去20年的农业管理实践对土壤质量的影响不大,该地区土壤质量偏低且长期保持稳定。     

河套灌区参考作物蒸发蒸腾量估算方法研究

参考作物蒸发蒸腾量（ET₀）是计算作物需水量的基础,一般用FAO推荐的Penman-Monteith公式（PM公式）计算。但是在河套灌区部分地区缺少辐射数据的观测,因而无法利用PM公式计算ET₀。本文选用河套灌区临河气象站1990—2012年的气象资料,分析了利用PM公式计算参考作物蒸发蒸腾量ET₀与气象要素的关系,发现对ET₀影响最大的气象因素为净辐射,其次为饱和水气压差和平均温度。建立了基于饱和水气压差、温度和风速的ET₀估算公式,验证结算显示相关系数、纳什效率系数和总量平衡系数分别为0.96、0.92、1.00。在风速缺测的条件下,也建立了基于饱和水汽压差和温度的ET₀估算公式。以上两个公式为河套灌区缺资料条件下ET₀的估算提供了简单且准确的估算方法。     

河套灌区小麦耐盐性指标筛选与评价

为确定河套灌区永良四号小麦耐盐指标,本研究根据两年大田定位试验观测,建立该灌区小麦产量、生物量、株高、叶片K⁺与土壤耕层盐分含量S型耐盐函数,同时分析小麦产量随40 cm耕层土壤盐分含量的变化特征。结果表明,小麦生物量与0~20 cm土层含盐量的耐盐函数拟合性最好,决定系数最大,可作为河套灌区小麦耐盐性评价的关键指标;当0~20 cm土层土壤含盐量达到2.926g/kg时,小麦产量开始急剧下降。研究结果将为进一步研究小麦耐盐性提供参考,对当地小麦生产具有重要指导意义。     

基于粮食生产安全调控的河套灌区农业水土资源管理

为保证河套灌区粮食安全,实现农业可持续发展。以河套灌区内有限的农业水土资源作为研究对象,首先针对粮食安全下的生产安全构建评价系统,使用直觉模糊层次分析法计算系统中各指标权重;然后将该评价系统与优化方法相耦合,建立兼顾粮食安全、经济效益、公平性与节约用水的农业水土资源优化模型;最后使用直觉模糊层次分析法和模糊规划方法来处理决策过程和黄河来水信息中存在的不确定性,通过设置不同可信度水平,求解获得多情景下灌区农业水土资源配置结果。结果表明：1）直觉模糊层次分析法可以携带更多的决策信息,得到的评价结果更能反映河套灌区真实情况;2）耦合模型可以有效处理系统中存在的模糊不确定性,利用模糊可信度方法可以帮助灌区管理者制定政策时在不同的风险和效益中做权衡;3）使用同等可用水量下的现状年（2011年）、全目标模型、排除粮食生产安全目标模型做情景对比,评价值分别为0.833 0、0.843 6、0.798 4,全目标模型为最优,表明粮食生产安全评价与优化方法的耦合可以在兼顾其他目标的同时,有效地调控并保障河套灌区粮食生产安全水平。此外,通过求解该模型,本研究获得一系列农业水土资源分配方案,可为河套灌区合理...     

河套灌区不同秋浇年限对土壤细菌群落的影响

【目的】 针对内蒙古河套灌区农民自愿放弃秋浇造成干地面积逐渐增多的现象,通过调查研究不同秋浇年限对盐碱土壤细菌群落组成差异的影响,为灌区盐碱地改良与秋浇制度改革提供科学依据。【方法】 选取盐荒地（CK）、一直秋浇（AUI1）、隔2—3年秋浇（AUI2）、3—4年不秋浇（AUI3）以及6—7年不秋浇（AUI4）5种类型的典型地块,采用高通量测序（Illumina HiSeq）技术,分析不同秋浇年限处理下土壤细菌群落的变化特征,并对土壤化学性质与细菌群落进行了冗余分析以及与群落组成的相关性分析。【结果】 AUI1和AUI2处理对降低0—30 cm土层盐分含量最显著,分别比CK、AUI3、AUI4降低了128.82%和29.04%、108.76%和17.72%、108.44%和17.55%,在30—40 cm土层AUI1处理的盐分含量显著低于其他处理;各个土层的pH值均以AUI2处理最低,其0—40 cm土层pH平均值较CK、AUI1、AUI3、AUI4处理分别显著降低了0.28、0.32、0.16、0.88个单位（P＜0.05）。另外,AUI2处理0—40 cm土层微生物量碳平均含量分别较CK、AUI1、AUI3、AUI4提高了252.89%、148.59%、58.10%和60.10%,可溶性有机碳平均含量分别提高了48.41%、29.42%、6.01%和14.27%（P＜0.05）。AUI1与AUI2处理间的丰富度指数（ACE和Chao1）显著高于CK、AUI3和AUI4处理（P＜0.05）。变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）为不同秋浇年限处理的3大优势菌门,占所有菌门的53.93%,而AUI2、AUI3处理分别有利于增加拟杆菌门、酸杆菌门的丰度（P＜0.05）。相关性分析结果表明,变形菌门（Proteobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）与土壤微生物量碳和可溶性有机碳均具有很强的负相关性,其中与微生物量碳的相关系数分别为（r=-0.559**和-0.522*）,与可溶性有机碳的相关系数分别为（r=-0.795**和-0.820**）;而放线菌门（Actinobacteria）、奇古菌门（Thaumarchaeota）、厚壁菌门（Firmicutes）和疣微菌门（Verrucomicrobia）均与土壤盐分呈显著负相关,与土壤微生物量碳和可溶性有机碳呈显著正相关。因子分析显示,土壤盐分、pH、微生物量和可溶性有机碳总共解释了97%的群落变化,成为土壤细菌群落组成变化的主控因子,贡献率依次为：土壤盐分＞pH＞微生物量碳＞可溶性有机碳。【结论】 隔2—3年秋浇（AUI2）处理不仅可以有效降低耕层土壤盐分并能使0—40 cm土层微生物量碳和可溶性有机碳含量显著增加,而且还可提高土壤优势菌群中拟杆菌门的相对丰度。综上所述,隔2—3年秋浇（AUI2）是河套地区兼顾盐碱土壤改良与节水的优化措施。     

Applying a salinity response function and zoning saline land for three fi eld crops: a case study in the Hetao Irrigation District,Inner Mongolia,China

Salinity is one of the major abiotic factors affecting the growth and productivity of crops in Hetao Irrigation District, China. In this study, the salinity tolerances of three local crops, wheat(Triticum aestinum L.), maize(Zea mays L.) and sunflower(Helianthus annuus L.), growing in 76 farm fields are evaluated with modified discount function. Salinity ecological zones appropriate for these local crops are characterized and a case study is presented for crop salinity ecological zoning. The results show that the yield reductions of wheat, maize and sunflower when grown in saline soils are attributed primarily to a reduction in spikelet number, 1 000-grain weight and seed number per head, respectively. Sunflower is the most tolerant crop among the three which had a salinity tolerance index(ST-index) of 12.24, followed by spring maize and spring wheat with ST-Indices of 9.00 and 7.43, respectively. According to the crop salinity tolerance results, the arable land in the Heping Village of this district was subdivided into four salinity ecological zones: the most suitable, suitable, sub-suitable and unsuitable zones. The area proportion of the most suitable zone for wheat, maize and sunflower within the Heping Village was 27.5, 46.5 and 77.5%, respectively. Most of the most suitable zone occurred in the western part of the village. The results of this study provide the scientific basis for optimizing the local major crop distribution and improving cultural practices management in Hetao Irrigation District.     

利用多重马尔可夫链提高林业预测精度

本文对多重马尔可夫链的应用进行了讨论。利用马尔可夫链和多重马尔可夫链对陕西省五倍子的年产量进行了预测,分析了它们的预测精度。预测结果的分析表明多重马尔可夫链明显地提高了预测精度。     

河套灌区农业废弃物资源量估算及综合利用分析

河套灌区是我国重要的商品粮油基地和养殖区,农业废弃物资源丰富,但其资源化利用率较低.本文以内蒙古巴彦淖尔市五原县为例,通过对其近年来的畜禽粪便和农作物秸秆产量及资源化利用现状进行分析,探究其可利用潜能及适宜的综合利用模式.结果表明:1)五原县种植以向日葵和玉米为主,秸秆资源可利用量逐年递增,2018年秸秆资源总量为99...