基于EnKF-3DVar模型的海淀区地表温度模拟

以城市化程度较深的北京市海淀区为研究区,基于2005年、2010年和2015年的遥感影像数据,利用基于影像(IB)的算法反演城市地表温度空间分布。将数据同化算法EnKF-3DVar与CA/Markov模型集成,将海淀区的多年平均臭氧浓度空间分布数据同化进行城市地表温度的模拟预测。结果表明海淀区的城市地表温度10年间呈现先下降后上升的趋势,但总体呈现下降趋势,其中2015年的平均温度为31.139 3℃。引入EnKF-3DVar的预测模型能够显著提升模型的模拟精度,所预测的2015年的数据结果 Kappa系数达到0.821 6。在有城市公园绿地的模式下,地表温度高值区呈现缓解趋势,在无城市绿地公园的模式下,城市地表温度高值区呈现出明显的扩张趋势,最高温度达到了56.142 3℃,城市生态绿地对于城市地表温度的空间分布影响巨大,合理布局城市绿地公园意义重大。     

宝鸡峡灌区小麦水足迹时空变化特征与归因分析

基于水足迹理论,计算了实际耗水和施肥情况下宝鸡峡灌区小麦水足迹的各项指标,分析了小麦水足迹各指标的时空变化特征,利用对数平均迪氏指数分解法推导了总水足迹变化量分解公式,细致定量了气候变化和人类活动因子对总水足迹变化的贡献。结果表明:灌区小麦总水足迹1994—2010年均值为6.73亿m~3,Mann-Kendall检验呈显著下降趋势,年均变幅为-0.17亿m~3/a,水足迹结构由蓝水主导演变为灰水主导。单位产量的小麦生产水足迹、生产绿水、蓝水和灰水足迹多年平均值分别为1.04、0.36、0.32、0.37 m3/kg。生产水足迹、生产绿水和蓝水足迹在灌区内从西向东呈递增趋势,生产灰水足迹以兴平为中心向两侧递增。归因分析表明,影响灌区小麦总水足迹变化的主导因子为人类活动,其贡献率和为-113.57%,而气候变化因子的贡献率仅为13.57%。人类活动因子中,贡献率从大到小依次为灌溉定额(-56.58%)、总种植面积(-55.78%)、小麦种植比例(-43.76%)、单位面积施氮量(39.96%)、灌溉水有效利用系数(2.59%)。     

保水剂和灌水对小粒咖啡苗木的节水调控效应

为探讨热带特色作物小粒咖啡的高效节水模式,研究3个保水剂水平(高保、低保和无保)和3个灌水水平(高水、中水和低水)对小粒咖啡苗木生理、生长、干物质及水分利用的影响。结果表明:与无保相比,低保分别提高叶绿素、类胡萝卜素和根系活力11.8%、13.4%和52.2%,而分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸24.9%、24.3%和55.8%,同时提高总干物质和水分利用效率31.0%和35.9%;而高保分别降低叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛和根系活力3.1%、2.4%、13.5%和6.3%,提高叶片可溶性糖和脯氨酸3.7%和75.1%,降低总干物质21.3%,提高水分利用效率8.6%。与低水相比,中水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率89.8%、44.5%和33.2%,高水分别提高总干物质、耗水量和水分利用效率172.8%、104.8%和34.0%。和无保低水相比,低保中水的水分利用效率增幅最大为112.7%,同时提高总干物质158.9%,分别提高叶片相对含水率、叶绿素、类胡萝卜素和根系活力24.4%、19.5%、25.8%和149.9%,分别降低可溶性糖、丙二醛和脯氨酸38.3%、36.4%和68.7%。从高效节水的角度考虑,低保中水为最适宜的搭配方式。     

基于“生产-生态-区位”的都市区粮田布局方法

一定规模的粮田对保障都市区粮食供应、营造城市景观等具有重大意义。以北京市平谷区为例,依据永久基本农田保护要求,首先提取允许建设区内的基本农田作为粮田优先划入区;其次,以耕地图斑为评价单元,从粮食生产能力、生态安全能力和区位条件3方面构建评价模型,对优先划入区外的耕地图斑进行定量评价;结合定量评价结果,最终确定平谷区粮田空间布局。结果表明:平谷区优先划入区的粮田面积为1 427.26 hm~2,占区域耕地总面积的11.62%,主要分布在平谷县城与各镇中心周边;基于综合评价分值将优先划入区外的耕地划分为适宜划入区、储备划入区和不宜划入区3种类型,其中,适宜划入区主要分布在平谷县城东侧的地势平坦区域,并与优先划入区构成平谷区粮田的首选区域;储备划入区作为粮田储备可选区域,主要分布在县城的西部和南部乡镇;而不宜划入区空间分布零散,主要分布在地势较高、地形坡度较大的县城北部地区。由此形成的"生产-生态-区位"三位一体的都市区粮田布局方法可为北京生态涵养发展区的粮田布局提供科学依据。     

滴灌水热调控对土壤温度及白菜生长和产量的影响

在日光温室内开展白菜滴灌试验,研究不同土壤温度调节方式和施氮量对土壤温度、白菜生长、氮素吸收和产量的影响。土壤温度调节方式设灌溉水加温、覆膜、覆膜后灌溉水加温和无调节4个水平,施氮量设置0、135和270kg/hm2 3个水平。结果表明:灌溉水加温能使灌水过程的土壤温度明显增加,且气温越低,增温效果越明显,在苗期、莲座期和结球期的灌水过程中增温幅度最大分别达到3.9、4.8和7.0℃,但在灌后土壤温度下降较快,对生育期内积温的提高效果有限。覆膜的保温作用在气温较高的生育前期和深层土壤中更为明显。将覆膜与灌溉水加温相结合可以取得很好的增温效果,在10、20和30cm土壤中整个生育期内的积温比无调节措施处理分别增加136、128和120℃。土壤温度调节措施对白菜株高和球形指数均无显著影响。覆膜和覆膜后灌溉水加温都能使生育前期的干物质累积量显著增加,施氮量较高时,土壤温度调节措施的影响也更加明显。不同的土壤温度调节措施都会带来白菜产量的显著增加,灌溉水加温、覆膜以及覆膜条件下灌溉水加温处理的产量分别比无调节处理增产3.9%、10.6%和11.1%。在秋冬白菜生产中,采用覆膜与灌溉水加温处理相结合的土壤温度的调节方式可以起到有效的增温和增产作用。     

漳河灌区节水灌溉影响分析

为了解决越来越严重的水资源危机，发展节水灌溉已经成为灌区越来越重要的任务。自改革开放以来，漳河灌区灌溉用水量有了大幅度下降，而农业生产总产量却有所上升。灌区通过节水灌溉，使得灌溉水分生产率不断提高，在保证农业生产总产量稳步提高的前提下节约灌溉用水。与此同时，将所节约的农业灌溉用水转移到如发电、城镇供水、工业用水等非农业用水部门，从而大大提高了单方水利用效益。这是我国开展节水灌溉较为成功的典范。通过研究漳河灌区节水灌溉的影响，寻求大型灌区真实节水的途径，使得有限的水资源得到更加充分、合理的利用。     

塑料大棚蔬菜膜下滴灌技术试验研究

塑料大棚蔬菜膜下滴灌技术是一种节水高产的先进灌水技术。它集水利、农业、生物、物理、化学等多学科于一体,实现塑料大棚蔬菜生产优质高产高效。本文论述了膜下滴灌的灌水量、湿度、地温、气温及抗病虫害等技术要素,并相应地与沟畦灌、无膜滴灌作了对比试验。膜下滴灌较传统沟畦灌、无膜滴灌,节水３０．５％、１０．９％,增产３０．１％、５．９３％。     

灌溉预报与节水灌溉决策专家系统研究

从节水灌溉的基本原理入手，分析灌溉预报中的各个参量，提出了节水灌溉决策的依据、方法及评价标准。介绍了灌溉预报决策专家系统中由框架库、规则组库和黑板3部分组成的综合知识体结构的知识表示技术。     

冬小麦施用控释氮肥增产效应研究初报

冬小麦施用 2种控释N肥田间小区试验研究结果表明 ,不同灌水量、等N量下冬小麦施用乐喜施控释N肥 (F2 )和众品控释N肥 (F3 )均比施用普通尿素 (F1)显著提高产量 ,产量结构明显改善 ,N素利用效率分别提高 3%～ 5 % (W1)和 2 %～ 6 % (W2 ) ,经济效益F3 处理增收 10 82元 /hm2 ,而F2 处理平均减收 6 32 7元 /hm2 ,收获期耕层土壤所保持的N量较多。     

田间低矿化水灌溉的土壤盐碱化过程的探讨

本文探讨了田间低矿化水灌溉的土壤盐碱化生态过程，结　果表明：无论在水平方向还是垂直方向上，随着灌溉水矿化度的增加，带入土体中的ＮａＨＣＯ３增多，从而引起土壤ｐＨ，全盐，ＨＣＯ３－，ＥＳＰ及ＳＡＲ逐渐升高．因灌溉水是以ＮａＨＣＯ３　为其主要成分，除Ｎａ＋、ＨＣＯ３－增多外，其余Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ－、ＳＯ４　２－总量变化不大．小麦采用畦灌的灌水量比玉米的埯灌大得多，带入的盐碱物质相应　增多，造成盐碱化的速度快于玉米田．在田间条件下，盐化和碱化的安全灌溉水矿化度分别　为２．５ｇ／Ｌ和１．５ｇ／Ｌ．