An entropy approach to spatial disaggregation of agricultural production

While agricultural production statistics are reported on a geopolitical – often national – basis we often need to know the status of production or productivity within specific sub-regions, watersheds, or agroecological zones. Such re-aggregations are typically made using expert judgments or simple area-weighting rules. We describe a new, entropy-based approach to making spatially disaggregated assessments of the distribution of crop production. Using this approach, tabular crop production statistics are blended judiciously with an array of other secondary data to assess the production of specific crops within individual ‘pixels’ – typically 25–100 square kilometers in size. The information utilized includes crop production statistics, farming system characteristics, satellite-derived land cover data, biophysical crop suitability assessments, and population density. An application is presented in which Brazilian state level production statistics are used to generate pixel level crop production data for eight crops. To validate the spatial allocation we aggregated the pixel estimates to obtain synthetic estimates of municipality level production in Brazil, and compared those estimates with actual municipality statistics. The approach produced extremely promising results. We then examined the robustness of these results compared to short-cut approaches to allocating crop production statistics and showed that, while computationally intensive, the cross-entropy method does provide more reliable estimates of crop production patterns.     

陈垓引黄灌区渠系优化配水研究

该文以系统工程的原理方法,结合山东省陈垓引黄灌区北二干渠系统实际情况,分别以灌溉净效益最大和轮灌时间最短为目标,建立了作物最优种植面积和渠系优化配水模型,应用计算机求解,取得了满意的作物优化布局和优化配水成果。实践证明,本项成果在节水、灌溉增产、提高灌区科学管理水平等方面都有着十分重要的作用。     

内陆河水资源合理利用的优化分配方法

依据内陆河流域不同区域在水资源条件、气候条件、经济发展水平及水资源利用途径等方面的差异性，以及时序上水资源的利用规律，提出了旨在合理利用水资源，改善生态环境的水资源优化分配方法。通过在黑河流域的实例应用，论证了该方法的有效性。     

基于多元统计分析的茄衣烟叶生产气候资源配置

为探究茄衣烟叶生产中的气候资源配置情况,以“云雪1号”品种为试验材料,通过调整移栽期以改变烟株生育期内的气候指标,采用多元统计分析法研究茄衣烟叶的气候资源配置及其对烟株农艺性状及发酵后烟叶化学成分的影响。相关性分析结果显示,烟株大田期的积温、≥10 ℃有效积温、总降水量与总温差对烟株农艺性状各指标的影响较大,其相关系数分布范围为0.478~0.939,而积温、≥10 ℃有效积温、平均气温对烟叶总糖、烟碱、总氮、蛋白质含量影响较大,其相关系数分布范围为-0.955~-1.000。采用因子分析的方法在8项气候指标中提取出气候积累因子与湿度因子2个主因子,进一步通过灰色关联分析得出上述二者分别是影响烟株农艺性状和烟叶常规化学成分的主因子。以上结果表明,确定茄衣烟株移栽期的主要气候因子依据为大田生育期的气温、降水量和相对湿度的综合配置。     

覆膜种植年限柠檬园蜘蛛群落的影响*

【目的】覆膜种植作为一种重要的农作物栽培方式,在农业生产实践中被广泛应用。蜘蛛在生态系统中扮演着捕食者和指示生物等重要角色,了解覆膜种植年限对柠檬园蜘蛛群落的影响,对柠檬的科学种植和蜘蛛群落多样性保护及在生物防治中的应用具有积极意义。【方法】通过陷阱法和网扫法对覆膜种植年限0a(柠檬园I)、2a(柠檬园II)及4a(柠檬园III)的3种类型柠檬园蜘蛛群落进行调查。【结果】柠檬园I采集蜘蛛13科21种300头;柠檬园II采集蜘蛛9科17种159头;柠檬园III采集蜘蛛12科15种104头。蜘蛛多度和物种丰富度均随着覆膜年限的增加而降低。柠檬园I的蜘蛛群落结构与柠檬园II和III的不相似。【结论】覆膜种植对柠檬园蜘蛛群落多样性产生了消极影响,柠檬园蜘蛛群落多样性水平随着覆膜种植年限的增加而降低。     

基于动态规划的塔里木河下游水量配置研究

以塔里木河5次输水观测资料为基础,以动态规划理论为指导,以大系统优化理论为手段,研究了塔里木河下游5次输水后河道两岸地下水位上升值与单位河长耗水量、不同地下水位埋深对应的高程与生态改善面积等之间的关系,建立了塔里木河下游输水量在各研究区合理配置的数学模型,并求解出各研究区合理配置的水量．     

木荷幼苗在林窗不同生境中的形态响应与生物量分配

对从林窗边缘到林窗中央环境梯度上3种不同生境的木荷幼苗的主要形态因子和生物量进行了测定,结果表明,3种生境下木荷幼苗的形态数量指标表现出极显著的差异,从林窗边缘到林窗中央,随着光照等环境条件的改善,其生长量和生物量逐渐增加。生物量的分配格局基本相似,但叶和主茎生物量表现出显著的差异,林窗边缘处,木荷幼苗将生物量相对多地分配到地上叶构件上,林窗中央处,则相对多地分配到地上主茎上。研究显示,木荷幼苗具有喜光能耐阴的特性。运用非线性幂函数拟合了不同生境木荷幼苗生物量模型,回归模型较好地反映了生物量随苗高、地径的变化趋势,可作为环境条件类似的木荷幼苗生物量预测的依据。     

干旱胁迫对不同种源云南松幼苗生物量与根系形态的影响

通过盆栽控水,采用双因素随机区组设计研究了9个不同地理种源云南松幼苗生物量分配和根系形态对干旱胁迫的响应,比较了干旱胁迫下幼苗生物量及其分配以及根系形态在种源间的差异,并通过隶属函数法对不同种源幼苗干旱适应性进行了初步评价。结果表明:1）干旱胁迫下,各种源云南松幼苗地径下降明显,苗高未发生显著变化,各器官生物量和总生物量多呈下降趋势,干旱胁迫并没有导致幼苗根生物量分配比和根冠比的增加,但根系长、比根长、根表面积和比根面积在干旱胁迫下增加显著。2）不同种源云南松幼苗地径、苗高、生物量及其分配比和根系形态在干旱处理下均存在显著差异,其中地径和苗高分别以西昌和双柏种源最大,各器官生物量和总生物量以双柏、西昌和册亨种源较高,察隅种源各器官和总生物量较低,但该种源具有最大的根生物量分配比和根冠比;会泽种源根长、根表面积、比根长和比根面积均最大。研究发现,在土壤水分限制条件下,云南松幼苗以根系形态变化代替根系生物量增加的策略来适应干旱,各种源云南松幼苗生长对干旱胁迫响应的差异可能是由种源地理气候因子长期影响所形成的不同适应性策略所导致。经平均隶属函数值法初步评价了不同种源云南松幼苗对干旱适应性的强弱,结果显示,西藏察隅、云南会泽和四川西昌种源对土壤干旱的适应性较强,云南双柏、贵州册亨、云南云龙种源居中,而云南新平、永仁和禄丰种源适应性较弱。     

不同育成年份冬小麦苗期根冠生物量分配

为探讨品种更替过程中小麦苗期根冠生物量分配的演变趋势,以历年来黄淮海麦区大面积推广种植的22个冬小麦品种为研究对象,采用砂培的方法进行幼苗培养,分析小麦种子萌发后不同时间根、冠生长及生物量分配的变化规律。结果表明:冬小麦种子萌发后第3天幼苗根数在品种间无显著差异,第9天、第15天随着品种更替的进行呈现出显著下降的趋势,现代品种初生根数目显著低于早期品种。在第3天、第9天、第15天,小麦苗期幼苗生长随品种更替呈现不同的变化趋势,芽长显著下降,但根长无显著差异。可见,冬小麦苗期芽干质量在品种改良过程中未发生明显变化,而根干质量和根冠比呈现出显著下降的趋势,冬小麦苗期现代品种地上部分分配到更多的生物量。     

一种改进的双能量源电动汽车功率分配策略

以并联式双能量源(锂电池组&超级电容)纯电动汽车为研究对象,提出一种改进的功率分配策略。这种功率分配策略在模糊控制的基础上增加深度神经网络训练过程,以获得更精确的功率分配因子。通过整车模型构建、功率分配模型构建、功率分配策略制定、仿真验证结果分析后得出结论:与电量消耗功率分配策略相比,这种改进的功率分配策略能优化锂电池组和超级电容二者之间的功率分流,限制锂电池组充放电的峰值电流,延长复合储能系统的工作寿命,提升动力系统的工作效率。