水文响应单元划分对SWAT模型总氮模拟效果的影响

为分析水文响应单元(HRU)划定要素的阈值选取对SWAT模型模拟的影响,以东苕溪上游区域为研究对象,对土地利用、土壤类型和坡度三要素设置5%～30%阈值范围,以5%为梯度形成18种方案,以纳什系数(NSE)和均方根差与标准偏差的比值(RSR)为主要评判指标,探究三要素划分阈值对SWAT模型总氮负荷模拟效果的影响。研究结果显示:较为粗放的坡度分级有利于缩小总氮模拟值与实测值的偏差,而土地利用和土壤类型在阈值较小的情况下,总氮模拟的效果较好;各种方案对总氮模拟的结果表明土地利用阈值变化对其影响最大,而耕地面积占比是主要的影响因素,土壤类型阈值的影响相对较小。综合18种方案的总氮模拟结果,土地利用阈值5%、土壤类型阈值5%、坡度分级阈值20%是相对最合适的HRU划分方案。     

平原水库总氮质量浓度的定量遥感研究

以沧州大浪淀水库为研究对象,将实测的总氮含量和TM遥感数据反射率进行回归分析处理,构建了总氮含量与各波段多光谱定量遥感模型,并对（TM3＋TM4）波段指数模型进行了定量反演,其结果符合水体实际水质分布情况,表明所建模型可应用于该水体总氮含量的监测需要。     

我国农田总氮流失影响因素分析

利用第一次全国农业污染源普查的70个样本数据,对农田非点源污染总氮(TN)流失系数与6个影响因素间的关系进行相关和回归分析。结果表明,土地利用方式X3、土壤质地X4、施氮量X5、年降雨量X64个因素对农田TN流失系数有显著影响。由标准化回归系数得知,各因素对流失系数影响的大小顺序为X6>X5>X3>X4。在此基础上所建立的我国农田TN流失系数的回归方程为Y=-5.3+0.28X6+0.017X5+4.563X3+0.088X4,通过16个文献数据对该模型进行验证,结果显示该模型具有很好的预测能力,可用于我国不同地域农田TN流失系数的估算。     

基于人为氮净输入及入河系数的流域河流氮输出负荷估算

构建基于流域人为氮净输入及其入河系数的河流总氮(TN)负荷模型,以探索解决由于面源污染传输空间异质性、传统入河系数核算不确定性较大等问题所导致的典型流域基本测算单元精细化模拟结果难以向大尺度扩展的问题。以面源污染转化较复杂的亚热带南方丘陵区源头流域为研究区,通过建立流域人为氮净输入模型(NANI)和TN入河系数关键影响因子(水文、地形地貌、土地利用等)回归模型,对河流TN负荷通量进行估算。同时将基于小尺度流域(金井河)构建的相关模型向下游大尺度流域(捞刀河)进行应用。结果表明:金井河流域8个集水区(面积2.6~204.1 km^2)NANI从2012年到2017年呈现显著降低趋势,变化范围为(81.7±7.0)~(198.2±32.5)kg·hm^-2·a^-1,其中氮沉降、化肥净输入为主要输入源;构建了基于径流系数和高程为变量的NANI入河系数回归模型,并结合NANI模型对河流TN负荷进行模拟,模型决定系数(R2)、纳什效率系数(NSE)分别为0.729、0.714;将基于金井河流域构建的河流氮负荷模型应用于捞刀河流域(2543 km^2),4个监测断面模拟值与实测值误差范围为10.3%~17.2%。研究表明,基于流域人为氮净输入及其入河系数的河流TN负荷模型在一定程度上满足科学、便捷、适用性,可用于南方丘陵区农业面源污染负荷的估算。     

钼氮互作对烤烟总氮、烟碱及石油醚提取物含量的影响

研究了钼氮互作对不同部位烤烟烟叶总氮、烟碱和石油醚提取物的影响。结果表明:施用氮肥和钼肥均能够增强烟株氮代谢,其中施氮能够使总氮含量和石油醚提取物含量明显增加,且各部位烟叶石油醚提取物随施氮量的增加而增加。另外,在同等施氮条件下,施钼可以促进石油醚提取物含量的增加。钼氮配合施用对烤烟总氮含量的提高存在协同效应,但在同等施氮水平下,钼肥用量对烤烟总氮、烟碱和石油醚提取物含量的影响规律不尽相同。     

钼氮互作对烤烟总氮、烟碱及石油醚提取物含量的影响

研究了钼氮互作对不同部位烤烟烟叶总氮、烟碱和石油醚提取物的影响。结果表明:施用氮肥和钼肥均能够增强烟株氮代谢,其中施氮能够使总氮含量和石油醚提取物含量明显增加,且各部位烟叶石油醚提取物随施氮量的增加而增加。另外,在同等施氮条件下,施钼可以促进石油醚提取物含量的增加。钼氮配合施用对烤烟总氮含量的提高存在协同效应,但在同等施氮水平下,钼肥用量对烤烟总氮、烟碱和石油醚提取物含量的影响规律不尽相同。     

鄱阳湖叶绿素a空间分布及与氮、磷质量浓度关系

采用2009年7月以及9-12月鄱阳湖监测数据,对鄱阳湖水体中叶绿素a质量浓度的空间分布进行分析,并对叶绿素a质量浓度与总氮、总磷质量浓度相关性进行研究。结果表明:鄱阳湖叶绿素a质量浓度具有一定的空间分布特征,在空间上,湖区南边>湖区北边,而总氮、总磷在湖区南边的质量浓度<湖区北边,通过叶绿素a的质量浓度对数与总氮、总磷质量浓度的对数分析得出,2009年叶绿素a质量浓度与总氮、总磷质量浓度的相关关系在9月的湖边及入湖口处存在明显的相关性,7月份的湖上相关性较小,其他月份无明显相关性。     

COD减排现状与水环境改善的响应关系研究

通过对清河、凡河水质状况的分析,利用SPSS统计软件分析铁岭市"十一五"期间COD减排量与综合污染指数等水环境统计指标的关联程度,并建立学习曲线回归模型,进行回归分析。结果表明,COD减排量与相关水环境指标之间的相关性具有一定的现实意义。     

两种光响应及CO2响应模型在喀斯特树种中的应用

为了找到光及CO2响应曲线最优拟合模型,采用目前应用最广泛的非直角双曲线模型和叶子飘新模型对4种喀斯特森林树种的光响应数据及CO2响应数据进行了拟合.结果表明,光合作用对光及CO2响应的叶子飘新模型能很好地拟合4个树种的光及CO2响应数据,且可以直接计算出其主要光合参数.4个树种光合特性由强到弱为:翅荚香槐＞光皮树≈黄连木＞椤木石楠.     

保定市8种乔灌木开花始期对气候变化响应的积分回归分析

基于1986—2011年保定市气象和物候观测资料,运用积分回归法研究常见的8种乔灌木开花始期对气候变化的响应,并建立开花始期积分回归预测模型。结果显示:保定市8种乔灌木的开花始期受气温、降水量和日照等3种气候要素的共同影响,但各气候要素影响作用的大小不同,总体表现为气温>降水>日照。不同气候要素对各树种开花始期的影响方式、“驱动”力度与时俱变。在开花始期前几个月,各气候要素对物候影响的正负效应同时出现;除榆树和栆外,其他6个树种开花始期前几天的气温对开花始期的影响均为负效应。利用积分回归法建立的多变量预测模型具有较高的精度。对开花始期模拟的结果显示,当3月中旬气温改变1℃,降水量改变1mm,日照时长改变1h,8种乔灌木开花始期将改变约0.1~1.6d。      

葡萄光合速率对光及CO_2浓度的响应特征

为深入研究吐鲁番地区葡萄管理和节水灌溉技术,采用CIRAS-3型便携式光合仪对新疆吐鲁番地区葡萄光合作用进行的测定。结果表明:当光合有效辐射在0~600μmol·m-2·s-1时,净光合速率迅速上升;光合有效辐射在600~1 500μmol·m-2·s-1时,净光合速率升幅减弱;而光强在1 500~2 000μmol·m-2·s-1时,净光合速率随着光照强度的增加而出现下降。CO2浓度在800μmol·m-2·s-1之前,光合速率迅速增加;在800μmol·m-2·s-1之后,光合速率缓慢上升。利用非直角双曲线模型和直角双曲线模型拟合葡萄光响应曲线和CO2响应曲线,决定系数分别为0.996 2和0.988 5。     

新疆呼图壁县农户绿色生产行为响应及其影响因素研究

基于新疆呼图壁县306位农户调研数据,从农户个体特征、农户认知程度和外部环境因素影响3个方面,利用二分类Logistic模型,对呼图壁县农户绿色生产行为响应的影响因素进行深入解析.结果表明,在影响因素方面,投资风险的预期、政策认知、邻里影响程度和农业补贴满意程度对农户绿色生产行为响应表现正向影响;务农年限、耕地质量变化...     

不同山葡萄品种光响应模型拟合及综合评价

为筛选最适合山葡萄的光合-光响应模型和光能利用效果最佳的山葡萄品种,选取'北冰红"双红'左优红"雪兰红"北国红'和'双丰'6个山葡萄品种,利用直角双曲线模型、非直角双曲线模型、直角双曲线修正模型和指数函数模型4个光响应模型,通过因子分析对最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(α)、暗呼吸速率(Rdark)、光补...     

水稻乳熟期功能叶光响应特性及模拟

利用德国WALZ公司生产的GFS-3000便携式光合作用测量系统,在川香9838和辐优838两个水稻品种乳熟期分别测定了功能叶片在不同CO2浓度下的光合作用速率对光强的响应,并通过直角双曲和修正的直角双曲方程进行模拟,得到各模式的相关参数.结果表明,(1)在各个CO2浓度条件下,各功能叶片的光合作用速率不同,倒一叶净光合速率大于倒二叶,倒三叶最小;(2)在CO2浓度相同的情况下,随着光强的增加,光合作用速率呈增加的趋势,但在光合速率(PAR)到达1 000μmol/(m2.s)以上时,增加值逐渐减小,甚至不变化;(3)通过模拟,得到的初始量子效率α的值在0.013～0.052 5之间,低于理论值,α的值也受到CO2浓度的影响,CO2浓度低,α的值一般也偏低.     

丝栗栲幼苗对不同氮含量及形态的营养响应

采用可控环境盆栽方法研究丝栗栲幼苗对不同氮供应强度和形态的响应。结果表明,在各浓度氮素形态供应条件下丝栗栲幼苗都能正常生长,但在低氮条件下不同氮素形态造成的生长差异很小;随着氮浓度的提高,各生长指标在铵氮或铵硝混合氮源供应条件下优于以硝为唯一氮源。在pH 3.8条件下,丝栗栲幼苗能正常生长,而且生长各指标对不同氮素形态具有pH 5.8条件下相似的响应特征。研究结果表明,丝栗栲幼苗能够在氮素适当波动的酸性土壤环境中生长,人工培育过程中供应较高浓度的铵氮或铵硝混合氮源更好。     

异质生境中山东银莲花光响应曲线模型的优选及光合生理特性分析

为推断不同生境中山东银莲花不同光强下光合参数的变化规律,在相同的CO_2浓度、水分、气压等条件下,设定有效光辐射强度梯度,用光合测定仪测定光合参数,并对多种光响应模型拟合光曲线进行分析。结果表明:山顶灌丛的山东银莲花根据光合参数实测值与预测值的标准误、残差平方和、判定系数大小确定了各模型的拟合效果为直角双曲线修正模型非直角双曲线模型指数函数模型直角双曲线模型;针阔混交林下山东银莲花4个模型拟合效果区别不大,其中直角双曲线修正模型最佳。山顶灌丛山东银莲花光强大于1 200μmol·m~(-2)·s~(-1)时,出现了光抑制,表现为气孔导度变小、蒸腾速率下降,光合速率降低,混交林下生境的则表现为一直上升的稳定趋势,充分体现该种在不同环境下都具有良好的适应性。     

我国东部典型农业流域河流氮输出对人类活动和气象因子的响应

非点源氮污染是农业流域水质退化的主要环境风险之一。本研究通过对2003—2016年浙江省嵊州市长乐江流域净人为氮输入量(net anthropogenic nitrogen input,NANI)和河流出口断面氮输出量的监测,探究河流水质对NANI和驱动非点源污染的气象因子的响应关系,并建立响应模型以分析河流氮的污染源。结果表明：2003—2016年,该流域NANI均值为95.77 kg/(hm²·a),其中施肥、净人类食品和畜禽饲料、大气氮沉降、生物固氮和种子氮的输入氮量均值分别为53.90、25.62、11.94、4.18、0.13 kg/(hm²·a)。流域内河流氮平均输出量为2 178.78 t/a;河流氮输出与流域NANI和降水量呈正相关,与蒸发量和风速呈负相关。响应模型(R²=0.801 0,纳什效率系数=0.799 1)的模拟结果表明,流域内的历史遗留氮、当年NANI和河流背景氮分别占河流氮输出总量的66.8%、30.8%、2.4%。流域内的历史遗留氮不仅是河流氮污染的最大贡献者,还会长期影响河流水质,这说...     

棉花生长发育与气象因子关系及响应模型

利用1980~2008年乌兰乌苏农业气象试验站的地面气象资料与棉花农业气象资料,分析了石河子地区气温、日照等因素与棉花发育期、产量要素等的相关关系,运用逐步回归法得到响应模型,并应用2009~2012年相应地面和农气资料对模型进行检验。结果表明,石河子地区1980~2008年棉花生育期天数呈增多趋势;受棉花覆膜技术的推广应用,棉花发育期20世纪90年代后较80年代提前,且发育期前期较后期提前明显;20世纪90年代以后,棉花的单铃重、伏桃数、纤维长和衣分呈上升趋势。最低、最高气温和平均气温以及日照时数和相对湿度对棉花发育期影响较大,不同时期影响有所不同。运用逐步回归法得到棉花生长发育对气象因子的响应关系模型,且模式检验发现,发育期模式和产量因素模式预测值与实况的相对误差绝对值均在0.3以内,且就发育期和产量2种模式综合分析来看,85%以上的相对误差绝对值0.1,模式检验效果较好。     

太湖地区水稻产量、根圈土壤矿质态氮及氮素径流损失对氮肥的响应

通过氮肥梯度小区试验,研究了施氮对水稻根圈土壤及土壤溶液矿质态氮、叶片SPAD值、氮素累积量、水稻产量和氮素径流损失的影响.结果表明:基肥显著增加了苗期水稻根圈土壤矿质态氮,追肥对水稻根圈土壤及土壤溶液矿质态氮含量影响较小;施氮对水稻顶三叶SPAD值影响较为显著,而不同氮肥梯度下SPAD值无显著差异.分蘖期后,施氮量和植株氮素累积量存在显著正相关关系;收获期秸秆氮累积随着施氮量的增加而增加,但籽粒氮累积受施氮量影响较小.施氮量的增加对水稻增产效果并不显著,却显著提高了总氮径流损失,降低了氮肥农学效率,综合考虑产量、农学效率和总氮径流损失,该地区施氮量需低于理论最高产量施氮量(243 kg·hm^-2);该季135 kg N·hm^-2施氮量处理产量虽有所下降(差异不显著),但其农学效率最高且总氮径流损失最低.针对污染严重区域,在保证产量的基础上采用低氮肥投入而极大限度地降低施氮对环境的潜在污染是可行的.