干旱胁迫下DNDC模型的红枣产量参数校正

红枣作为南疆林果业发展的优势树种,在新疆绿洲生产、生态建设中起着重要作用[1].新疆地区应用的估产方法主要有气象估计,经验估计等[2-3].段丁丁等[4]利用DSSAT内部的马铃薯模型对马铃薯进行了区域化模拟估产研究;吴立峰[5]等通过Morris方法和EFAST方法对不同灌溉水平下CROPGRO棉花模型进行了敏感性分...     

基于均匀设计法的VIC模型参数率定

【目的】用新方法对大尺度分布式水文模型VIC的参数进行率定,为水文模型参数率定提供新的思路。【方法】采用均匀设计理论对传统的率定区间进行重构,确定最优组合,并对渭河流域的林家村、张家山以及流域出口断面水文站的径流进行模拟调试。【结果】将基准期需要率定的6个参数转化成一个6因素10水平的组合,仅通过10次率定就使各站的Nash系数达到0.85以上,总量精度误差控制在5%以内,能够满足工程精度要求。【结论】与其他参数率定方法相比,均匀设计原理在保证模拟效果的同时可以极大地减少工作量。     

基于DNDC模型的红枣生长模拟参数敏感性和产量不确定性分析

【目的】研究红枣生长模型模拟输入参数的敏感性和产量预测不确定性，为红枣生长模拟模型的本地化和区域化参数调整优化提供依据，以提高模型模拟预测精度和效率。【方法】以新疆昆玉市现代农业示范区为研究区，应用可扩展傅里叶振幅敏感分析法(EFAST)和蒙特卡罗法分析基于DNDC模型系统新构建的红枣生长模型的输入参数敏感特性和产量预测不确定性。【结果】作物参数中全株生物量中果实比例(Gfra)、最大作物产量(MaxY)、生长积温(TDD)和需水量(WaterR)等指标敏感度最高，土壤参数中田间持水率(FC)和孔隙度(Por)等指标敏感度最高，田间管理参数中灌溉量(IrrAm)、施肥量(FerAm)和有机肥施肥量(ManAm)等指标敏感度最高；随着参数的波动范围由±5%增大到±10%,红枣预测产量正态分布的相关一致性系数增大，模型的平稳性增加。【结论】调整参数优化模型，并对2015～2019年各年份进行产量模拟测试验证，预测产量结果相对误差控制在±8%以内(最小误差为-1.99%),调整红枣产量预测模型参数，提高了模型预测产量的精度，优化趋于合理。     

城市雨水管网模型参数的率定与评价

为推动排水管网模型在城市雨水管理领域的应用,建立了上海市某居住小区雨水管网模型,通过实施管道流量测量,对常用产汇流模型的主要参数进行了率定,并对径流体积和洪峰的影响参数进行了灵敏度排序.结果表明:对径流体积与洪峰流量,最主要的影响因素是不透水表面径流系数/有效不透水面积因子和不透水表面比例;对径流体积影响较小的参数是管壁粗糙系数和地面坡度;对洪峰影响较小的参数为透水表面的渗透性能和地面坡度.总体而言,Horton公式参数的灵敏度最大,英国模型参数的灵敏度最小.研究成果可为城市排水管网模型参数的选择与率定提供参考.     

SWAT模型灵敏度分析模块在黄土高原典型流域的应用

SWAT模型是基于水文过程的、具有很强物理机制的流域分布式水文模型.SWAT2003以SWAT2000为基础,增加了灵敏度分析、自动校准和不确定分析3个全新模块.该文主要介绍SWAT2003模型灵敏度分析模块的原理,并在罗玉沟流域应用与验证.通过灵敏度分析,辨析出影响该流域产流产沙模拟结果精度的主要参数因子:径流曲线数(CN2)和土壤可利用水量(SOL-AWC)对罗玉沟流域模拟产流产沙值的影响最为显著,且对产沙值的影响大于对径流值的影响;而基流α系数(ALPHA-BF)、土壤蒸发补偿系数(ESCO)、坡度因子(SLOPE)和坡长因子(SLSUBBSN)对模拟产沙值的影响也十分显著,但对径流值的影响并不明显.依据上述结论调整参数值,采用连续15年的实测月流量数据对模型进行了校准和验证,结果表明,模型对月流量模拟的相对误差在模型校准期和验证期均小于15%,相关系数R2和Nash-Suttcliffe系数Ens均高于0.8,SWAT2003模型对罗玉沟流域产流的模拟结果良好.因此,灵敏度分析模块的应用极大地提高了模型在黄土丘陵沟壑区的可用性,具有一定的推广意义.     

基于DNDC模型稻田甲烷排放影响因子的敏感性分析

以我国东北单季稻区、长江中下游稻麦轮作区和南方双季稻区的典型稻田为对象,基于DNDC(denitrification-decomposition)模型,研究气象条件、土壤性状和农田管理技术对稻田甲烷排放影响的敏感性差异。结果表明,平均气温是影响不同稻作区甲烷排放最大的因子;土壤容重、秸秆还田量、土壤黏粒含量、土壤有机碳(SOC),以及水稻生长中期晒田时间也对甲烷排放有明显影响,土壤pH、施氮量和降雨量对甲烷排放影响较小。不同区域各因子的敏感性指数相比,东北单季稻区降雨量、SOC和土壤容重较高,长江中下游稻麦轮作区秸秆还田的敏感性指数较高,而南方双季稻区则表现为平均气温和土壤黏粒含量更高。     

NAM模型率定的研究现状与展望

NAM模型是概念性的降雨-径流模型,其主要参数的精度一直是制约其扩展应用范围的重要因素。中间参数通常用率定的方法反算得到,其精度与反算方法直接相关。基于NAM模型基本原理与特点,对模型尤其是参数率定的发展与研究现状进行了总结,指出采取多种反演方法组合,结合多目标反演进行参数率定将有效提高模型率定精度。     

梨树灌区渠首闸门系数率定分析及重要性

本文对梨树灌区渠首闸门系统设置、闸前流态、出口流态系数进行估算,科学地分析、计算出闸门系数,通过流量布设,水位观测断面布设,推算出了系数率定。     

应用DNDC模型分析施肥与翻耕方式对土壤有机碳含量的长期影响

利用中国农业大学曲周实验站的氮磷化肥配施长期定位试验和翻免耕长期定位试验数据验证DNDC(脱氮—分解 )模型 ,说明其模型模拟值与实测值之间吻合程度较好 ,证明DNDC模型可以用来模拟当地土壤有机碳(SOC)含量的动态变化。对 2个试验长期 (10 0a)的模拟结果表明 :对于氮磷化肥配施试验 ,对照、单施氮肥和单施磷肥的处理SOC含量呈现下降趋势 ,氮肥与磷肥配合施用的处理土壤有机碳含量均呈上升的趋势 ,每年施用氮肥(纯N) 2 70kg·hm-2 配合施用磷肥 (P2 O5) 135kg·hm-2 的处理SOC含量与初始值相比增加了 31%。对于翻免耕试验 ,免耕并施用 112 5kg·hm-2 氮肥 (纯N)再配合每年秸秆还田 4 5 0 0kg·hm-2 的处理比初始值增加了 6 2 % ,翻耕并施用 187 5kg·hm-2 氮肥、15 0kg·hm-2 磷肥再配合每年秸秆还田 4 5 0 0kg·hm-2 的处理SOC含量比初始值增加了 5 6 %。从DNDC模型模拟得出 ,实行秸秆还田或增加作物生物产量还田及免耕等耕作措施将有效持续的增加SOC含量 ,提高土壤的可持续利用能力。     

基于DNDC模型的稻田氮素流失及其影响因素研究

稻田氮素流失是导致农业面源污染的主要原因之一。采用测坑定位实验获得的野外观测数据对DNDC模型模拟稻田氮素流失的可行性进行验证,同时重点采用模型的敏感性分析功能对影响稻田氮素流失的关键因素进行分析研究。结果表明:DNDC模型能够准确地模拟不同施肥条件下稻田的氮素流失和水稻产量,施肥和降雨是影响稻田氮素流失的主要因素,与稻田氮素流失呈正比。值得注意的是,在目前施肥水平下有机肥的施用对稻田氮素的渗漏流失无明显贡献。此外,稻田氮素的渗漏流失还与土壤硝态氮的含量呈正比,而与土壤有机碳含量和黏土比例呈反比。根据敏感性分析结果可知,在我国稻田目前的施肥水平下,降低施肥量、采用节水灌溉以及增施有机肥等措施均是减少稻田氮素流失的有效手段。     

曲周试验区农牧结合研究

本文对曲周试验区建立30年来,在农牧结合研究中所取的主要成果进行了回顾和总结,并对曲周试验区畜牧业的研究和发展提出了积极的建议.     

XRF系统灵敏度曲线的标定

将整体会聚透镜0301组合到XRF分析系统,并使用最小焦斑为15的OXFORD高亮微聚焦X射线源作为光源.使用不锈钢合金、化合物、单元素3种薄膜标样标定了此XRF分析系统的灵敏度曲线,并对比了使用透镜和使用光阑两种情况下系统灵敏度曲线的不同.通过计算可知,X光透镜显著提高了系统的灵敏度,两种情况荧光产额数之比对于元素Ni最大,约为2 386;Se元素的比值最小,为575.     

HSPF模型水文水质参数敏感性分析

参数敏感性分析是模型不确定性量化的重要环节,有助于对关键参数的识别,减少参数的不确定性影响,进而提高参数优化效率。以太湖地区典型小流域为研究区,采用扰动分析法对HSPF模型水文模块、泥沙模块以及氮磷输移等水文、水质模拟过程的参数进行了敏感性分析。研究结果显示:水文模块选取的17个参数中有7个敏感:UZSN、INFILT、AGWRC对径流的敏感级别为Ⅲ类,LZSN、DEEPFR、INTFW、IRC敏感级别为Ⅱ类。泥沙透水地面模块选取的9个参数中,KSER、KGER、JGER为Ⅲ类敏感参数,JSER为Ⅳ类敏感参数;不透水地面模块选取的4个参数中,KEIM、JEIM、ACCSDP对泥沙产量的敏感级别为Ⅲ类;河道模块选取的5个参数中,KSAND、EXPSND为Ⅲ类敏感参数,TAUCS、TAUCD为Ⅱ类敏感参数。总氮模拟选取了23个参数分析敏感性,其中WSQOP、SQOLIM、MON-GRND-CONC为Ⅳ类敏感参数,KATM20、MON-IFLW-CONC为Ⅲ类敏感参数,TCNIT、PHYSET、MALGR敏感级别为Ⅱ类。磷素输移模拟选取了12个参数,MON-GRND-CONC敏感级别为Ⅲ类,MON-POTFW、MON-IFLW-CONC、MALGR、PHYSET敏感级别为Ⅱ类。研究结果对于开展基于HSPF模型的流域水文水质研究工作参数的选取具有一定的参考价值,尤其对于太湖周边地区众多低山丘陵小流域进行HSPF模型水文水质模拟时敏感性参数的选取具有借鉴意义。     

对优化算法求解Van Genuchten 方程参数的敏感性分析

运用非线性阻尼最小二乘法和单纯形法分别构造了计算Van Genuchten 方程参数的优化方法,并通过实验数据表明两种方法计算精度都较高.通过对方程参数的敏感性分析认为,α和n值对计算精度影响较大,在计算时应重点选择α和n值.     

基于DNDC模型的玉米田土壤有机碳变化模拟预测

为揭示有机碳变化的关键影响因素并为北京地区实现固碳减排目标提供科学依据，利用北京怀柔区前桥梓村玉米田2016-2019年土壤有机碳（soil organic carbon，SOC）实测数据对反硝化-分解模型（denitrification-decomposition model，DNDC）进行验证，选取气候、土壤及秸秆还田等主要影响因子对验证后的DNDC模型进行敏感性分析，模拟了2种典型浓度路径（RCP8.5、RCP4.5）下该农田未来（至2100年）土壤有机碳变化情况。结果显示：经过校验后的DNDC模型可较好地模拟该玉米田SOC变化；初始有机碳含量及秸秆还田率是SOC变化的主要影响因素；RCP8.5及RCP4.5下SOC含量增加明显，土壤碳库在2100年达到平衡，2100年有机碳含量分别达到27.70、29.03 g/kg，分别较初始有机碳含量上升197.85%和212.15%。结果表明，DNDC模型可用于该研究区玉米田有机碳变化预测，该农田持续采用当前施肥和秸秆还田管理方式可实现土壤持续固碳。     

企业投入产出模型与成本灵敏度分析

根据现代工业企业生产的特点和实际核算的需要，对投入产出表的结构进行了改进和分解。利用改进后的模型分析了现代工业企业生产过程中某产品成本变化、某产品基本投入变化、原材料价格变化以及外购件价格变化对本企业产品成本的影响程度。     

应用DNDC模型模拟关中地区农田长期施肥条件下土壤碳含量及作物产量

为探讨长期不同施肥条件下土壤有机碳和作物产量的变化规律及DNDC模型在关中地区的适用性,利用在陕西杨凌设置的长期定位施肥试验数据,选取不施肥(CK)、单施氮磷钾无机肥(NPK)、无机肥配施秸秆(SNPK)、无机肥配施低量有机肥(M1NPK)及无机肥配施高量有机肥(M2NPK)5个处理,分析了20年来土壤有机碳(SOC)含量、碳循环以及农作物产量的变化趋势等基本特征。分析数据表明:CK使得土壤肥力持续下降,显著地降低了SOC含量和作物产量;NPK处理虽可促进作物产量,但对表层土壤肥力的增加不明显,与CK处理无显著差异;而SNPK、M1NPK与M2NPK处理既增加了作物产量,同时也显著提高了土壤肥力,且以M2NPK的增产增肥效果最佳。在此基础上,利用实测数据标定和验证了DNDC模型,通过均方根误差(RMSE),标准化的均方根误差(N-RMSE)以及符合度指数(d)对模型适用性分析,模型预测精度较好,可用于预测该地区作物产量和土壤有机碳动态。从模型输出20年来土壤碳含量的变化看,施肥能提高作物地上部、地下部生物量以及土壤异氧呼吸作用,即同时提高了外源碳携入量和内源碳消耗量,但各施肥处理均在碳储量上表现为盈余状态。因此,在关中地区,为提高土壤肥力、碳储量以及作物产量,可推广无机肥配施有机肥的措施。