基于条件植被温度指数的冬小麦主要生育时期干旱监测效果评价——Ⅱ.改进的层次分析法和变异系数法组合赋权

运用改进的层次分析法、变异系数法及主客观组合赋权法确定关中平原冬小麦越冬后主要生育时期干旱对产量的影响权重,建立关中平原五市2002—2009年每年的加权条件植被温度指数(VTCI)与冬小麦单产的一元线性回归模型,分析VTCI与产量间的线性关系。结果表明,变异系数法确定的加权VTCI与小麦单产的线性相关性不显著,渭南、咸阳及铜川的决定系数R²值均低于0.5;改进的层次分析法和组合赋权法确定的加权VTCI与小麦单产的线性相关性显著,除铜川外其余四市的R²值接近0.5,或者高于0.6,且组合赋权法的结果中西安的R²值达到0.7。基于改进的层次分析法和变异系数法的归一组合赋权法的结果优于其它 主客观组合赋权法的结果,为最优赋权方法,可用于评价冬小麦主要生育时期的干旱监测效果。     

苏北平原区渠道防渗工程评价和方案优选方法

为了科学评估各渠道防渗方案,根据工程成本、生态环境效应和施工工艺等3个方面,构建了渠道防渗工程评价指标体系.以江苏省宿迁市船行灌区防渗渠道为例,借助超级决策软件,引入模糊集理论建立多属性决策模型,采用网络分析法和熵权模糊方法,结合实际情况对灌区4种渠道防渗方案进行了综合评价,并确定不同渠道防渗的最佳方案以对工程的方案进行优选.结果表明:一级指标体系中的施工工艺所占的权重最大,工程成本居次,生态环境效益的最低,各不同渠道防渗方案的优劣程度差异明显,最优的方案1其相对接近度值为0.65,方案2和3其次,方案4的相对接近度值最低,为0.37.评估结果较好地反映了平原区渠道防渗的特点并符合当地渠道的实际情况,可为苏北平原灌区的防渗工程的发展提供科学依据.     

A simulation of winter wheat crop responses to irrigation management using CERES-Wheat model in the North China Plain

To improve efficiency in the use of water resources in water-limited environments such as the North China Plain(NCP), where winter wheat is a major and groundwater-consuming crop, the application of water-saving irrigation strategies must be considered as a method for the sustainable development of water resources. The initial objective of this study was to evaluate and validate the ability of the CERES-Wheat model simulation to predict the winter wheat grain yield, biomass yield and water use efficiency(WUE) responses to different irrigation management methods in the NCP. The results from evaluation and validation analyses were compared to observed data from 8 field experiments, and the results indicated that the model can accurately predict these parameters. The modified CERES-Wheat model was then used to simulate the development and growth of winter wheat under different irrigation treatments ranging from rainfed to four irrigation applications(full irrigation) using historical weather data from crop seasons over 33 years(1981–2014). The data were classified into three types according to seasonal precipitation: 100 mm, 100–140 mm, and 140 mm. Our results showed that the grain and biomass yield, harvest index(HI) and WUE responses to irrigation management were influenced by precipitation among years, whereby yield increased with higher precipitation. Scenario simulation analysis also showed that two irrigation applications of 75 mm each at the jointing stage and anthesis stage(T3) resulted in the highest grain yield and WUE among the irrigation treatments. Meanwhile, productivity in this treatment remained stable through different precipitation levels among years. One irrigation at the jointing stage(T1) improved grain yield compared to the rainfed treatment and resulted in yield values near those of T3, especially when precipitation was higher. These results indicate that T3 is the most suitable irrigation strategy under variable precipitation regimes for stable yield of winter wheat with maximum water savings in the NCP. The application of one irrigation at the jointing stage may also serve as an alternative irrigation strategy for further reducing irrigation for sustainable water resources management in this area.     

辽河平原北部草地类型特征及分布现状

为掌握辽宁省北部草地现状及群落特征,以辽河平原北部的彰武、康平、昌图、法库4县确权草地为范围,通过2年的野外详查,分析草地植被特征,并重新划分草地类型,运用ArcGIS 10.0软件勾绘出草地分布图。结果显示：25个调查样地共出现164种植物,隶属46科129属。根据水热、地形及植物群落结构特征,将调查区草地划分为疏林草地类、暖性灌草丛类和低平地草甸类3大类。其中,疏林草地类所含物种数最丰富,占到了总物种数的71.3%;疏林草地类和暖性灌草丛类以旱生植物为主,低平地草甸类湿生和水生植物相对较多。3类草地共出现8个草地型,疏林草地类2个,暖性灌草丛类3个,低平地草甸类3个,且均有乔木和灌木。与80年代相比,披碱草（Elymus dahuricus）、野古草（Arundinella anomala）、荻（Triarrhena sacchariflora）等中生植物占优势的草地型已消失,糙隐子草（Cleistogenes squarrosa）、冷蒿（Artemisia frigida）等旱生植物的优势度有所增加,典型草原旱生植物分布区向东扩展。3类草地的分布具有明显的区域性差异：彰武县以疏林草地类为主,昌图县以暖性灌草丛类为主,而康平和法库县则以低平地草甸类为主。4县共出现草地斑块11 250块,其中50亩以下的占81.2%,100亩以上的仅占8.8%,草地分布零散而面积小。     

松嫩—三江平原地区农业水土资源匹配格局研究

通过构建农业水土资源匹配测算模型以及区域基尼曲线,计算了松嫩—三江平原地区的水土资源匹配系数和水资源—耕地资源基尼系数,对区域的水土资源匹配程度进行了划分。结果表明:松嫩—三江平原水土资源匹配系数、水资源-耕地资源基尼系数分别为0.381 04 m3/hm2、0.445 8,水土资源匹配较不均衡;水土资源匹配程度空间差异性较为显著,粮食主产区松嫩—三江平原中部的四平—长春—松原—哈尔滨—绥化—齐齐哈尔一线及三江平原腹地佳木斯一带水土资源匹配程度较差甚至极差。在未来水土资源的优化配置中,应注意作物种植结构的调控以及水资源空间匹配的合理性。     

华北低平原农田排水沟平填及洪涝灾害风险分析

近20 a来,华北平原普遍出现平填农田排水沟现象。为分析排水沟平填状况及平填后洪涝灾害的发生风险,该研究基于土地利用调查数据库,以地处华北低平原的河北沧县为例,运用Arc GIS10.2分析1992-2010年间沧县排水沟面积变化情况,采用实地调查法来验证和分析排水沟平填现象,并从降水量、地下水位、土壤水、上游来水等方面对排水沟平填后可能发生的洪涝灾害风险进行分析。研究结果表明:1992-2010年间,排水沟面积减少了37.73%,其中农田末级排水沟平填最为严重,排水体系贯通性下降;通过水文要素分析得出沧县地区洪涝灾害的发生风险有所降低,平填末级排水沟对洪涝灾害的发生影响不大。基于此,该文认为华北平原的不同区域,应根据所处地形地势、地下水位、土壤状况来重新设计排水体系,通过土地整治,使其既能增加耕地面积,又不致引发洪涝灾害。该研究结果可为土地整治规划及农田基础设施建设提供参考。     

银川平原湿地芦苇群落的密度效应研究

基于银川平原湿地芦苇群落的一个生长季的调查,建立总生物量、单株生物量与密度指标的关联关系。结果表明:200株/m²左右是银川平原湿地芦苇群落的最适密度;超过这个密度区间之后自疏作用有所体现;生境中的有机质和速效养分含量越低,芦苇密度越大,显示了无性系植株的r型增殖方式;本研究对于芦苇湿地的保护和恢复中的合理密植有一定的指导意义。     

黑龙港平原区冬小麦、夏玉米节水技术模式适应性模糊评价研究

对3种节水技术模式以生产上的常规灌溉模式为对照进行了技术优属度评价,以期为黑龙港平原主流节水技术模式的推广应用提供理论依据。本研究以模糊集理论和熵信息理论为指导,构建模糊综合评价熵权数学模型,对节水技术模式进行评价。结果表明,黑龙港平原冬小麦夏玉米节水技术模式从优到劣排序为:春2水模式、传统模式(对照)、春1水模式、免春灌模式。春2水模式适宜在黑龙港平原推广应用。     

2012年三江平原大豆苗期主要病虫害的防治

由于2012年4月末三江平原地区降水多,导致土壤水分含量高,大豆幼苗发育缓慢,潮湿低温的天气易于大豆病害的发生,对大豆种子萌发、出苗及保全苗十分不利。为此,分析气候条件对大豆苗前苗后的影响,预测主要病虫害发生情况,并提出相应的防治措施,对指导今年的大豆生产具有非常重要的现实意义。     

不同管理模式下农田水氮利用效率及其环境效应

 【目的】定量化不同水氮管理模式下的农田水氮利用效率和环境效应,为制定优化的水肥管理措施提供理论指导。【方法】在华北平原北部的冬小麦-夏玉米轮作区,设置了农民习惯和基于土壤水分养分实时监测的优化管理两种水氮管理模式。首先,应用田间系统的观测数据（2004年10月至2006年9月）对水氮管理模型进行了校验,然后应用校验后的模型计算得到了两种水氮管理模式下的作物产量、农田水分渗漏、氮素淋失、气体损失和水氮利用效率等。【结果】2年内农民习惯和优化管理下的灌水量差别不大,而优化管理的施肥量（540 kg N·hm-2）仅为农民习惯施肥量（1 100 kg N·hm-2）的一半。农民习惯和优化管理模式下的作物年平均产量分别为11 579和11 748 kg·hm-2;两者的水分利用效率分别为1.65和1.72 kg·m-3;氮素利用效率分别为15和24 kg·kg-1 N。氮素淋失和氨挥发是氮素损失的主要途径,农民习惯和优化管理下的氮素淋失分别为407和68 kg N·hm-2;氨挥发分别达到了282和104 kg N·hm-2。【结论】优化管理下的作物产量和水氮利用效率都高于农民习惯管理的,并且氮素损失明显低于农民习惯管理。因此,为了保证该地区的农业可持续发展,必须改进当前农民习惯的水氮管理措施。