基于两阶段随机规划方法的绿洲水资源优化配置

选取塔里木盆地南缘和田地区策勒绿洲作为典型研究区,以当前绿洲种植的核桃、红枣及石榴经济林种为重点研究对象,针对绿洲水资源灌溉系统中的不确定性和复杂性,引入概率密度函数和离散区间方法,构建区间两阶段模糊随机规划模型,对各经济林种在各灌季的配水目标进行优化,模拟分析不同林种在不同灌季的最优配置水量。结果表明:灌溉主要集中在夏季与秋季;在策勒河来水量不确定时,春季依然需要少部分水量进行灌溉,应优先灌溉红枣和石榴;夏秋时,主要对红枣与核桃灌溉,同时对石榴的灌溉面积进行动态调节,获得种植业最大收益,系统收益区间为[0.67×10~8,1.32×10~8]元。通过典型案例运用分析,显示该模型不仅充分考虑到不确定性因素对系统收益的影响,风险进行权衡并以区间形式给出优化结果从而获得较为科学的决策方案。     

绿僵菌对草坪灰翅贪夜蛾和粘虫的毒力及田间防治效果

测定了从草坪灰翅贪夜蛾上分离的绿僵菌(Metarhizium anisopliae)对灰翅贪夜蛾和粘虫的毒力,采用时间-剂量-死亡率模型分析了绿僵菌对灰翅贪夜蛾和粘虫的毒力。结果表明绿僵菌对灰翅贪夜蛾和粘虫的剂量效应常数分别为0.69和0.66;在孢子含量1×10^6～7个／mL高剂量下接种,灰翅贪夜蛾和粘虫幼虫在接种第7天和第8天累积死亡率达100％;在孢子含量1×10^3～4个／mL低剂量下,接种后第10天达到死亡高峰。在孢子含量1×10²个／mL下的累积死亡率分别为6％和4％。绿僵菌对灰翅贪夜蛾和粘虫致死剂量是时间的函数,对灰翅贪夜蛾第5天和第7天的LC₅₀为孢子含量2.1×10⁶和3.5×10⁴个／mL,在孢子含量10⁷～10⁵个／mL下的LT₅₀分别为4.15、5.1、6.18、7.7 d;对粘虫第5天和第7天的LC₅₀为孢子含量1.55×10⁷、2.39×10⁵个／mL,在孢子含量10⁷～10⁵个／mL下的LT₅₀分别为4.4、5.4、6.4、7.8 d。在草坪禾草上喷洒绿僵菌孢子含量1×10⁶个／mL,5、7、10 d后对粘虫的防治效果分别为46.4％、65.8％、71.4％,对灰翅贪夜蛾的防效分别为47.6％、66.0％和79.6％。绿僵菌制剂孢子含量为1×10⁵个／mL对两种害虫的防治效果相近。     

河西灌区田间固定道保护性耕作下作物轮作模式效益评价

在甘肃河西走廊,通过田间试验结合入户调研的方式,运用综合评价的方法,对基于固定道保护性农业的7种轮作模式进行了分析。结果表明：小麦-加工型甜椒-玉米经济效益最好,净收益、产投比和单方水产值分别为1.52×10⁴元·hm^-2、2.00和5.39元·m^-3;小麦-啤酒大麦-小麦劳动生产率最高,达240.2元·人^-1·a^-1,社会效益在所有轮作模式中也相对最好;小麦-油葵-啤酒大麦区域水资源安全保障度、水分能量生产效率、热量利用率分别为1.83、2.07×10⁴ kJ·m^-3和66.12%,生态效益最好;综合效益相对较好的4种轮作模式分别为小麦-加工型甜椒-玉米、小麦-马铃薯-小麦、小 麦-玉米-玉米和小麦-针叶豌豆-小麦。兼顾考虑固定道保护性农业系统的稳定性维护,小麦-加工型甜椒-玉米、小麦-玉米-玉米和小麦-针叶豌豆-小麦三种轮作模式更适宜在固定道保护性农业技术体系中进行应用和推广。     

朱红毛斑蛾虫生真菌球孢白僵菌PfBb菌株的分离鉴定及其毒力测定

为评价从朱红毛斑蛾Phauda flammans幼虫僵虫中分离的虫生真菌在害虫生物防治中的应用潜力,通过形态学鉴定及ITS基因序列分析对分离菌株进行鉴定,并运用时间-剂量-死亡率模型分析该分离菌株对朱红毛斑蛾1~6龄幼虫的毒力。结果显示,结合形态学特征和ITS基因序列分析将该虫生真菌鉴定为球孢白僵菌Beauveria bassiana,并将该菌株命名为PfBb。球孢白僵菌PfBb菌株可侵染朱红毛斑蛾1~6龄幼虫,随着该菌株孢子液浓度的增加,其对朱红毛斑蛾幼虫的毒力逐渐增强。PfBb菌株孢子液处理朱红毛斑蛾1~5龄幼虫6 d时的LC₅₀分别为2.61×10⁴、1.04×10⁵、1.11×10⁶、1.54×10⁶和1.44×10⁷ 个/mL,处理6龄幼虫8 d时的LC₅₀为1.02×10⁷ 个/mL。随着处理时间的增加,PfBb菌株对朱红毛斑蛾1~6龄幼虫的LC₅₀和LC₉₀随之降低,表明存在剂量效应。当处理浓度相同时,朱红毛斑蛾1~6龄幼虫的僵虫率随着虫龄的增加而降低,但在较高浓度1.0×10⁷~1.0×10⁹ 个/mL处理时,1~5龄幼虫的僵虫率无显著差异,说明1.0×10⁷个/mL球孢白僵菌PfBb菌株孢子液防治朱红毛斑蛾幼虫即可达到理想的防治效果。表明球孢白僵菌PfBb菌株对朱红毛斑蛾有较大的生防应用潜力。     

密肥互作对全膜双垄沟播玉米产量及水分利用效率的影响

为进一步完善全膜双垄沟播玉米栽培技术体系,采用大田随机区组试验法,研究了不同密度和施肥水平对全膜双垄沟播玉米产量和水分利用效率的影响。结果表明：6.75×10⁴株·hm^-2种植密度下玉米产量和水分利用效率显著高于4.50×10⁴株·hm^-2密度处理。不同施肥处理条件下,玉米穗 行数和产量均以施纯氮180 kg·hm^-2,施过磷酸钙144 kg·hm^-2处理最高;玉米百粒重和 水分利用效率均以施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2最高;6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2处理互作效应显著,玉米百粒重、产量和水分利用效率均高于其他处理。说明6.75×10⁴株·hm^-2密度下施纯氮210 kg·hm^-2,施过磷酸钙168 kg·hm^-2是当地全膜双垄沟播玉米生产中比较理想的种植密度和施肥水平。     

甘蓝夜蛾核型多角体病毒杀虫剂的制备及田间防治试验

应用活体增殖病毒 ,制备甘蓝夜蛾核型多角体病毒杀虫剂乳剂 ,室内对 4龄甘蓝夜蛾幼虫的毒力测定 ,其LD₅₀为9.42×10³PIB/头。田间防治效果表明 ,采用1.0×10¹¹PIB/hm² 和3.0×10¹¹PIB/hm²的剂量防治甘蓝夜蛾的效果都在70%以上。乳液的稳定性较好 ,粘着性较强     

辽宁主要农业灾害时空分布特征

利用辽宁1996—2005年14个地区的成灾面积资料,分析辽宁各地主要农业灾害（干旱灾害、洪涝灾害、风雹灾害、霜冻灾害和病虫害）的时空间分布特征及发展趋势。结果表明：干旱灾害对辽宁农业生产的影响最大,2000年发生最重,成灾面积为1.4×10⁵ hm²;风雹灾害1997年发生最重,成灾面积为4.4×10⁴　hm²;洪涝灾害1998年发生最重,成灾面积为2.3×10⁴　hm²;病虫害1996年和1997年发生较重,成灾面积为1.3×10⁴ hm²;霜冻灾害1999年发生较重,成灾面积为1.7×10³ hm²。从空间分布特征来看,辽宁农业灾害影响最大的地区是辽西地区。按辽宁农业灾害成灾面积大小划分,依次为：辽西地区,辽中地区,辽北地区,辽南地区和辽东地区。农业灾害中以干旱灾害和风雹灾害对农业生产影响最为严重,是影响农业生产的主要因素。     

基于AquaCrop模型的塔额盆地夏玉米节水潜力分析

以AquaCrop模型为基础,结合2021—2022年塔额盆地夏玉米实测数据,对模型部分保守参数和产量模块的标准水分生产力（WP^*）和参考收获指数（HI₀）进行校准与验证,通过设置起始灌水时间、灌溉定额和灌水周期三因素交叉试验,对夏玉米进行产量模拟,分析其产量与作物水分利用效率受灌溉定额和起始灌水时间的影响程度,在产量和作物水分利用效率均为较高值的前提下选择最优灌溉方案。以实际夏玉米播种面积为参考值,模拟并预测2022年及未来4年在不同灌溉方案下的夏玉米产量和节水总量,并依此分析塔额盆地夏玉米节水潜力。结果表明：（1）对AquaCrop模型作物生长模块主要参数、土壤水分胁迫参数和产量模块参数WP^*和HI₀进行参数率定,最终产量模块参数选择WP^*=35 g·m^-2、HI₀=43%,2021年和2022年产量模拟相对误差值分别为1.26%和1.07%。（2）结合模型模拟得出最优灌溉方案如下：起始灌水时间5月20日,灌溉定额470 mm,灌水周期7 d,灌水11次,作物水分利用效率2.005 kg·m^-3,产量9.423 t·hm^-2。（3）以2022年为现状水平年,最优灌溉方案下,现状水平年和未来水平年（2022—2025年）可分别实现节水量2.1338×10⁵、2.1826×10⁵、2.1992×10⁵ m³和2.2306×10⁵ m³。     

球孢白僵菌对马铃薯块茎蛾的毒力及其与常用农药的生物相容性测定

室内测定了从云南分离的7株球孢白僵菌对马铃薯块茎蛾幼虫的毒力,结果表明,在接菌孢子浓度为10⁵个/mL和10⁷个/mL下,接种后7d马铃薯块茎蛾幼虫累积死亡率分别为23.3%～70.0%和33.3%～86.7%,添加吐温80的清水对照死亡率仅为3.3%。筛选出毒力较高的Bb7001、Bb7004、Bb8001 3个菌株,其中菌株Bb8001对马铃薯块茎蛾幼虫的毒力最高,在孢子浓度1×10⁵、1×10⁷个/mL下,第7天的累计死亡率分别为70.0%和86.7%,其毒力回归方程Y=0.366X+3.409(R=0.956),剂量效应LC₅₀=2.24×10⁴个/mL,孢子浓度10⁷个/mL下的LT₅₀为4.3d。测定了毒力较高的菌株与12种农药的生物相容性,结果表明在供试农药推荐用量及其101、00倍稀释液下,球孢白僵菌Bb7001、Bb7004、Bb8001的3个菌株孢子在含所选农药的营养液中生物相容性良好的农药有:苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂(Bt)、10%吡虫啉可湿性粉剂、2.5%菜喜悬浮剂及松毛虫病毒可湿粉剂,可配伍使用;而阿维菌素、农安、卡死克、抑太保对球孢白僵菌有很强的抑制作用,应避免配伍使用。     

干旱区县域绿洲气候变化特征分析——以鄯善县为例

根据鄯善县1971—2010年气温、降水量、风速等资料,利用线性趋势法和距平及累积距平等方法对鄯善县绿洲气候变化进行分析。结果表明：(1) 近40 a鄯善县年平均气温呈波动上升趋势,线性拟合气候倾向率为0.49℃·10a^-1,各季变暖趋势相同,春夏秋冬四季平均气温线性拟合气候倾向率分别为0.35、0.33、0.4℃·10a^-1及0.43℃·10a^-1。年平均最高气温缓慢上升,年平均最低气温增温明显。(2) 近40 a降水量总体为波动减少趋势,线性拟合气候倾向率为-0.55 mm·10a^-1,夏季和秋季降水量减少明显。(3) 近40 a平均风速总体呈缓慢减小趋势,线性拟合气候倾向率为-0.05 m·s^-1·10a^-1。综合气温与降水变化状况,鄯善县绿洲气候呈暖干化发展趋势,气温与降水存在突变情况,年代分布有明显的阶段性、季节差异性特征。     

干旱地区绿洲生态系统服务价值功能的评估——以石羊河下游民勤绿洲为例

评估绿洲地区生态系统服务价值有助于定量研究绿洲生态环境的发展变化.以Costanza等人对全球生态系统服务价值评估的部分成果为参考,以谢高地等人制定的中国陆地生态系统单位面积服务价值表为基础,对石羊河下游民勤绿洲1994年至2007年14 a间生态系统服务的价值进行了估算和对比分析.结果表明:1994年民勤绿洲的生态系统服务总价值为102.04亿元,到2007年则下降为79.04亿元,14 a间,生态系统服务价值总共下降了23亿元,其中草地面积的减少是生态系统服务价值下降的主要原因.因此保护绿洲生态环境,恢复和提高绿洲生态系统服务功能是干旱地区绿洲生态环境建设的重要任务.     

新疆和田绿洲适宜规模的研究

在水热平衡基础上,同时考虑生态与环境的要求,建立了适宜绿洲规模以及适宜灌溉规模的数学模型,计算出和田绿洲的适宜面积为6080~7690km2,现状条件下和田绿洲规模已达8420 km2,略超出适宜规模;同时计算出和田绿洲的适宜灌溉面积为14.67~18.66万hm2。目前的灌溉面积以及规划的灌溉面积尚在适宜范围之内,但必须节水,否则,水资源紧缺将会危及绿洲社会经济的可持续发展。     

灌区广义水资源不确定性多目标优化配置

针对农业水资源配置系统的复杂性和不确定性,构建模糊可信性随机多目标农业水资源优化配置模型,以农业灌溉净经济效益最大和绿水利用占比最大为目标,对丰水年、平水年和枯水年下不同分区各生育阶段的水稻灌溉水量进行优化配置。将模型应用于湖北省漳河灌区,目标权重组合分别为（0.5, 0.5）、（0.75, 0.25）和（0.25, 0.75）,可信性水平取0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0,得到不同情景下农业水资源配置方案。结果表明：多目标规划模型能够很好统筹社会经济发展目标与资源节约目标,优化方案的绿水利用占比在0.835以上,经济效益最高达14.153亿元;更高的可信性水平对应更低的系统效益与更高的绿水利用占比,丰富的优化方案能够帮助决策者权衡系统收益与违规风险;当水资源短缺时,应该优先保证抽穗期和孕穗期的作物需水,使因缺水造成的水稻减产损失最小化。总的来说,优化模型所得到的水资源配置方案能够为漳河灌区水资源管理者提供理论指导,同时为类似地区的农业水资源优化配置提供参考。     

民勤人工绿洲的形成、演变及其可持续性探讨

民勤绿洲已经有2 000多年的历史,自20世纪50年代以来已经逐渐变为一个人工绿洲。目前民勤绿洲面临极大的危机,水资源减少是关键原因。水资源危机主要表现为地下水位下降和地表入境水量减少。同时,人口和经济发展的压力也持续加大。民勤绿洲退化的自然因素:①气候变暖;②蒸发强烈。人为因素:①农业开发是引起水资源相对减少的关键;②国营农场、林场加重了流域内水土资源的负担;③人工渠系的建成减少了水资源的无效消耗,但影响了地下水位的可持续供给能力,从而导致绿洲生态系统的退化。民勤绿洲的退化给人们以诸多的启示。解决民勤绿洲危机的措施:①确立"以保护水资源为中心"的指导思想;②撤销石羊河流域的国营农场、林场;③对农业用水实行累计进价管理;④调整产业结构,推广节水技术,种植低耗水的作物。     

黑河分水后张掖绿洲“生态-经济”系统风险规避研究

绿洲“生态-经济”系统具有先天脆弱性和敏感性,水资源任何形式的改变都会给绿洲“生态-经济”系统产生一定的扰动。2000年国家实施的黑河分水,给张掖绿洲农业、地下水循环、生态环境等方面带来一定的风险。作者以风险分析理论为主,提出“循环型经济社会”节水模式、“节水农业+轻工业+枢纽型城镇”发展模式、“水价+水权”水资源管理模式三种模式规避风险,促使“生态-经济”系统达到最大的稳定。     

水、肥、气耦合滴灌对温室番茄生长和品质的影响

以温室番茄为对象,采用地下滴灌的供水方式,设置施氮量(低氮和常氮)、掺气处理(非曝气和循环曝气)和灌水量(低水量和高水量)3因素2水平随机区组试验,研究水、肥、气耦合滴灌对温室番茄生长与品质的影响。结果表明:循环曝气、高水量和常氮处理可有效促进番茄生长,表现为叶绿素含量增加和净光合速率增强,番茄地上部鲜重、产量提高和品质提升。其中株高和叶绿素含量曝气处理较非曝气处理平均增加9.81%和8.63%(P<0.05),高水量处理较低水量处理平均增加18.14%和11.44%(P<0.05),常氮处理较低氮处理平均增加6.58%和8.20%(P<0.05)。就地上部鲜重和产量而言,曝气处理较非曝气处理平均提高14.93%和22.91%(P<0.05),高水量处理较低水量处理平均提高27.10%和41.19%(P<0.05),常氮处理较低氮处理平均提高24.89%和40.87%(P<0.05)。株高、叶绿素含量、净光合速率与产量均呈极显著正相关(P<0.01)。可溶性固形物、Vc含量、可溶性蛋白质含量,曝气处理较非曝气处理平均提高16.73%、12.13...     

关中盆地地下水资源评价与解析

陕西关中盆地是西部经济最活跃的地区,而水资源不足成为经济进一步发展的制约因素.以地质和水文地质条件为依据,从影响地下水形成的诸因素出发,对关中地下水资源进行评价和解析.结果表明:受自然因素和人类活动的影响,区内天然资源量和可采资源量发生了变化,其中天然资源量和可采资源量分别减少了5.39×108 m3/a和4.53×108 m3/a.渭河以北地区地下水资源形成中,降水补给和灌溉补给占主导地位,二者占83.9%;渭河以南地区,降水补给和河水渗漏补给是地下水资源形成的主要因素,二者占94.2%.在此基础上,提出了水资源合理开发利用的对策和措施,以期实现水资源的永续利用和生态环境良性循环.     

新疆渭干河——库车河三角洲绿洲天然植被生态需水研究

新疆渭干河—库车河三角洲绿洲深居内陆,属于典型的大陆性干旱气候区,水资源缺乏,生态与环境脆弱,平原非灌区天然植被主要依靠汲取浅层地下水来满足其对水分的需求。本文利用遥感技术、水文地质调查等手段查明了研究区内的浅层地下水埋深和天然植被分布面积,应用GIS技术划定计算单元,利用典型地下水均衡试验场潜水蒸发和蒸腾试验成果确定各计算单元的潜水蒸发系数和植被系数,进而计算出现状条件下研究区域天然植被生态需水量为5.37×108m3,其中林灌地生态需水量为0.95×108m3,占17.71%,草地生态需水量为4.42×108m3,占82.29%。     

基于NDVI的干旱区典型绿洲植被覆盖动态变化分析——以策勒绿洲为例

绿洲是干旱气候特有的产物,植被变化可以很好反映绿洲的展缩,而策勒绿洲是典型的干旱区绿洲。因此,文中选取策勒绿洲两个不同时期的TM影像,通过归一化植被指数和植被覆盖度像元分解模型,研究了1990~2000年策勒绿洲植被覆盖度的动态变化。研究表明:在此期间策勒绿洲植被呈退化、绿洲缩减、荒漠化加剧;最后结合自然与社会因素对植被覆盖变化原因进行详细分析,并提出相应对策。