积雪特性参数分析及雪深模型建立

通过2015~2016年冬季积雪观测试验,测量自然条件下雪深、雪层温度、雪层密度、雪层液态含水率等积雪特性参数,分析积雪特性参数影响因子和发育变化规律,构建径向基神经网络雪深模型。结果表明,空气、地表温度及水汽压是影响雪参数发育三大主要气象因子。在时长为124 d覆雪期中,雪深最大平均融雪速率达3.20 mm·d-1,出现在融雪后期。雪层密度随雪深增加波浪式上升,其中稳定期全层密度0.1~0.4 g·cm-3;雪层液态含水率0.5%~3.5%,分层液态含水率中层较大,积雪表层和底部波动较小;全层积雪孔隙率平均值为72.3%,积底层孔隙率廓线下降最快,极差最大。经两次优化后,雪深模型最大绝对误差为0.614 1 cm,最大相对误差为5.85%,模拟精度控制在6 mm以内。     

延安市园林植物主要病虫害发生规律与综合防治研究

通过对延安市园林植物主要病虫害种类和发生规律进行调查,结果表明主要害虫29种,病害14种;通过普查结合田间详细观察、借助太阳能杀虫灯、诱捕器、黄色粘虫板和黄色粘虫带等器具,基本掌握了主要病虫害的发生规律;在摸清主要病虫害种类基础上,对危害严重、发生范围广的病虫害进行了无公害防治试验研究,筛选出了贴更海棠锈病、芍药白粉病、介壳虫类、桃粉蚜等无公害防治药剂和简便易行的防治方法。     

隆头鱼科分类学研究进展

隆头鱼科是体形最为分化、体色最为多变的一个类群,其所包含的种类数位居海洋鱼类第2位。尽管经历了260多年的分类研究,隆头鱼科在分类单元和物种鉴定方面仍存在许多争论和疑问。回顾了隆头鱼科分类学发展史,总结了系统发育学的研究成果,描述了隆头鱼科关键分类特征和基础生物学,概述了几个分类较为复杂的主要属的研究进展,根据分子系统发育,推测几个主要属为复系群,是颌骨摄食功能进化导致种间显著遗传分化的结果。同时,参考1750—2017年期间的文献资料,考证和修订了中国隆头鱼的同物异名和错误命名,厘定中国隆头鱼科有38属150种,并提出我国需要广泛深入的开展隆头鱼科物种的普查和鉴定研究工作及利用分子生物学技术开展隆头鱼亲缘地理学的研究建议,为隆头鱼的起源、物种多样性、分布格局成因以及在海洋生态系统中的功能研究提供基础数据及理论研究参考。     

定量分解气候变化与人类活动对季节径流变异的贡献率

变化环境下径流序列可能发生变异。当前径流变异的贡献率分解研究多集中于年尺度,而对季节尺度的关注不足。以黄土高原典型流域——泾河流域为研究对象,应用小波分析方法揭示其季尺度径流序列的演变规律,采用有序聚类法和累积距平法对其径流序列进行变异诊断,最后采用累计斜率变化率比较法定量分解气候变化和人类活动对其四季径流变异的贡献率。结果表明:(1)泾河流域夏季和冬季径流的周期变化均在20世纪90年代左右有发生转变,均由小尺度周期变化转变为较大尺度周期变化;(2)春、夏、秋和冬季径流分别在1969年、1996年、1985年和1990年发生变异;(3)人类活动对春、夏、秋和冬季径流变异的贡献率分别为50.40%,89.69%,39.14%和84.59%,在夏季和冬季人类活动(主要是水土保持措施的不断深入)对泾河径流变异的贡献占主导地位,且干扰影响了径流的周期变化。     

基于改进人工鱼群算法的三江平原投影寻踪旱情评价模型

针对现有的旱情评价方法容易出现评价等级离散和结果不易分辨等问题,提出了基于人工鱼群的投影寻踪旱情评价模型,利用人工鱼群算法优化投影指标函数寻求最佳投影方向,同时采用自适应人工鱼步长和拥挤度因子对人工鱼群算法进行改进,克服其易陷入局部最优等缺点,提高了全局搜索能力和收敛速度。以三江平原红兴隆分局为例,选用降雨距平百分率、Z指标和降水温度均一化指标3个指标综合计算投影值,建立了基于改进人工鱼群算法的三江平原投影寻踪旱情评价模型。结果表明,该模型有效避免了单项指标评价的不相容性,用于区域旱情评价是切实可行的,为旱情评价提供了参考。     

基于博弈论赋权的灌溉用水效率GRA—TOPSIS评价模型

在构建区域灌溉用水效率综合评价指标体系的基础上,运用博弈论(Game theory,GT)思想将层次分析法(Analytic hierarchy process,AHP)所得主观权重与改进熵值法(Improved entropy value method,IEVM)所得客观权重进行综合集成以获取组合权值,并将灰色关联分析(Gray relation analysis,GRA)与逼近理想解排序(Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)相结合,以三江平原10个大型灌区为例进行验证,对区域灌溉用水效率作综合评价。采用Spearman等级相关系数检验灌溉水有效利用系数排序与GRA-TOPSIS法排序,得到的相关系数高达0.863,且GRA-TOPSIS法、GRA法、TOPSIS法对同一灌区综合排序的位次相差均不超过2,表明评价结果具有合理性和一致性;GRA-TOPSIS法所得综合值的极差为0.343,变异系数为0.267,均高于单独使用GRA法或TOPSIS法的极差与变异系数,更有利于对灌区灌溉用水效率进行辨识分区。此外,根据目标层与准则层排序差异度将灌区分为3类,辨识各灌区灌溉用水效率主控因子,对区域灌溉用水效率发展策略的制定具有参考价值。     

井灌区控制灌溉模式水稻灌水规律研究

在考虑降水蒸发蒸腾等影响一致的情况下,研究了常规灌溉、控制灌溉Ⅰ、控制灌溉Ⅱ、控制灌溉Ⅲ4种不同灌溉模式下水稻各生育期灌水量、产量性状,通过方差分析研究了不同灌溉模式对水稻产量的影响、灌溉水利用率并拟合得到灌水量与产量的回归方程。试验结果表明:各灌溉模式灌溉水利用率为控制灌溉Ⅰ控制灌溉Ⅲ控制灌溉Ⅱ常规灌溉,图表中看出返青到分蘖末为需水非敏感期、拔节孕穗期和抽穗开花期为需水敏感期,不同灌溉模式对产量影响显著。控Ⅰ灌溉水利用率最高,能够达到节水增产的目的,合理利用水资源。     

生物炭与有机肥配合对藜蒿产量及品质的影响

以藜蒿(Artemisia selengensis Turcz)为试材,采用田间试验方法,设置4个处理:B2.7M2.25(低量生物炭、中量有机肥)、B2.7M1.2(低量生物炭、低量有机肥)、B5.4M2.25(中量生物炭、中量有机肥)、B5.4M1.2(中量生物炭、低量有机肥),以B0M0为对照(CK,无生物炭及有机肥),研究了等氮条件下生物炭与有机肥配合对稻-菜轮作体系中藜蒿产量和品质的影响,以期为藜蒿科学施肥提供参考依据。结果表明:与对照相比,生物炭与有机肥配合,可以阻止土壤酸化,土壤pH提高0.24～0.25个单位,有机质含量增加0.36%～1.47%,土壤碱解N、速效P和速效K等养分含量也同步增加;藜蒿产量提高7.90%～16.61%,品质得到改善,维生素C、可溶性糖、可溶性蛋白质含量分别增加4.80%～6.40%、1.86%～3.65%、0.74%～2.22%。     

中国粮食生产发展特征及土地资源承载力空间格局现状

首先分析了1949－2008年中国粮食生产发展过程特点,随后以粮食为判据,基于人口与粮食关系,建立土地资源承载力模型和土地资源承载指数模型,从分县尺度对中国土地资源承载力空间格局现状进行了分析。结果表明： 1949－2008年中国粮食生产呈台阶式上升特征,且伴随周期性波动,具有明显的不稳定性;人口增幅小于粮食产量增幅,人均粮食占有量从建国初期的不足209 kg,增长至21世纪初期的400 kg,呈稳步提升态势;2007年我国分县土地资源承载力主要以人口超载、粮食短缺为主要特征。东北平原、华北平原、长江中下游、河西走廊、河套地区及四川盆地等主要粮食生产区表现为粮食盈余,而人口压力较大的东南沿海以及粮食生产水平较低的西北干旱半干旱地区则表现为人口超载。国家尺度上,中国粮食尚处于盈余状态,因此粮食短缺地区需通过贸易、调配来满足超载人口的粮食需求。东、中部城市密集地区人粮关系尤为紧张,随着城市化进程不断加快,这些地区人粮矛盾会进一步加剧,粮食贸易和调配趋势也会越来越明显。该研究可为国家粮食安全与区域可持续发展提供科学依据和决策支持。     

吴旗县退耕还林还草工程的土壤保持效益价值评估

退耕还林还草工程的土壤保持效益可以看作是由农田生态系统转变为林草生态系统后土壤保持服务功能的增加量。作者参考学习国内外关于生态系统服务功能中土壤保持效益的评价方法,采用市场价值法、机会成本法、影子工程法、恢复费用法,对吴旗县退耕还林还草工程的土壤保持效益的经济价值量进行了评估。