基于NGO-CNN-SVM的高标准农田灌溉工程施工成本预测

为提高高标准农田项目施工成本的预测精度,控制施工成本在合理范围,减少投资风险,该研究从单体灌溉工程施工成本预测角度出发,通过随机森林（random forest,RF）筛选出高标准农田灌溉工程施工成本的关键影响因素,结合卷积神经网络（convolutional neural networks,CNN）和支持向量机（support vector machine,SVM）两种模型的优点,通过北方苍鹰优化算法（northern goshawk optimization,NGO）对模型里的惩罚因子和核参数进行寻优,构建基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型。通过辽宁省2018—2023年高标准农田工程中灌溉工程的施工成本数据,选取样本决定系数R²、平均绝对误差MAE、平均绝对百分比误差MAPE和均方根误差RMSE作为精度指标进行分析,结果表明：基于NGO-CNN-SVM的施工成本预测模型在渠道工程中MAE低于0.615万元,RMSE低于0.512万元,R²达到0.968以上,相对误差小于4.210%;在进水闸工程中MAE低于0.610万元,RMSE低于0.536万元,R²达到0.966以上,相对误差小于4.410%;在桥涵工程中MAE低于0.494万元,RMSE低于0.477万元,R²达到0.970以上,相对误差小于3.548%,并相比较于反向传播神经网络,CNN和CNN-SVM模型,NGO-CNN-SVM模型的预测结果均最优。通过特征选择、模型融合、算法优化以及不同模型对比表明NGO-CNN-SVM模型具有更高的预测准确率和泛化性,可为高标准农田灌溉工程施工成本预测提供理论依据。     

减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响

【目的】分析减量施肥对冬小麦休闲期农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响,旨在为化肥农药“双减”政策产生的生态环境效应科学评价提供参考。【方法】以陕西杨凌曹新庄试验地冬小麦肥料试验为基础,设置不施肥（CK）、减量施肥（氮（N）、磷(P₂O₅)用量分别为165和122 kg/hm²）和常规施肥（N、P₂O₅用量分别为220和160 kg/hm²）3个处理,测定不同处理小麦产量及夏季休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度、丰富度,以及藜、狗尾草和马唐的有机碳、全氮、全磷含量,计算植物多样性指标及生态化学计量比（C/N、C/P、N/P）,研究减量施肥对农田杂草物种多样性及生态化学计量特征的影响。【结果】与对照相比,减量施肥和常规施肥处理均对冬小麦休闲期农田杂草的生物量、株高、盖度、多度、频度有明显影响,冬小麦籽粒产量和杂草生物量增加;施肥处理藜和地锦草的株高和生物量均显著增加,其他农田杂草的株高和生物量总体降低。与对照相比,施肥处理苋的有机碳含量以及藜、狗尾草、马唐和葎草的全氮含量均显著增加,藜、马唐全磷含量显著降低。相较于常规施肥,减量施肥处理狗尾草全磷含量显著降低。与对照相比,减量施肥和常规施肥处理藜、狗尾草和马唐氮磷比和碳磷比总体显著增加,碳氮比显著降低。相对于常规施肥处理,减量施肥处理缓解了藜和马唐氮磷比的增加幅度。与对照相比,施肥处理的Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数和Margalef丰富度指数均显著降低;与减量施肥处理相比,常规施肥处理Pielou均匀度指数与丰富度显著降低。植物β多样性指数表明,常规施肥对小区植物多样性的影响最大。【结论】减量施肥和常规施肥处理冬小麦休闲期农田杂草的物种多样性均明显降低,但减量施肥处理缓解了常规施肥对农田杂草生物多样性和生态化学计量特征的影响。     

基于SVM算法的区域农田灌溉短期用水量预测方法

常规方法对区域农田灌溉短期用水量预测时易出现预测数据误差大,预测过程复杂等现象。设计基于SVM算法对区域农田灌溉短期用水量进行预测。以某沿黄区域位于全景属于黄河流域东南方向一区域农田为研究对象,首先基于SVM算法选择用水量特征,选取一对一的构造方法将农田灌溉短期用水量数据分为两个类别。通过SVM算法中支持向量机分类功能将农田灌溉短期用水量特征子集进行获取,并在此基础上可以根据特征子集通过预测模型进行用水量预测。由于用水量序列波动性较强,将GM(1,N)模型与机器学习算法LSSVR模型相结合来进行用水量预测,并确定模型评价指标。结果证明基于SVM算法的区域农田灌溉短期用水量预测方法误差在允许范围内且在农业中具有可使用性。     

坝上沽源县土地利用变化对生态系统服务价值的影响

分析土地利用变化数据,采用中国陆地生态系统的服务价值测算方法,评估了沽源县土地利用变化引起的生态系统服务价值的变化。结果表明:1990~2006年沽源县耕地面积大幅度减少,牧草地面积稍有减少,林地面积大幅度增加,园地面积没有变化,其余类型面积稍有增加;其中耕地面积减少了73 508.2 hm2,林地面积增加了73 975.5 hm2,这主要是退耕还林草的结果;1990~2006年生态系统服务价值增加了30 550.9万元,其中林地和牧草地对生态系统服务价值的贡献最大。     

区域LUCC的土壤侵蚀响应研究——以榆林市为例

借助3S技术,采用美国通用的水土流失方程(USLE),对榆林市1987,1999年和2002年的土壤水力侵蚀、生态系统土壤保持情况进行测算,在此基础上,基于G IS平台按不同区域对测算结果进行汇总。研究表明:单位面积各类生态系统保土功能排序是园地>林地>灌木林地>草地。降雨的年际变化和地形的空间差异是单位面积生态系统土壤保持量年际变化和空间差异的主导因素。1987,1999,2002年全市各类生态系统土壤保持总量分别是2.22×108t,1.96×108t和2.07×108t。研究期间(1987-2002年),全市生态系统土壤保持效率不断提高,但存在空间差异:1987,1999年南6县生态系统土壤保持总量、保持效率显著高于北6县,而2002年北6县略高于南6县;且整个研究期间北6县生态系统土壤保持效率提高显著,而南6县变化小且2002年略有下降;相对于北6县而言,南6县实际对进一步提高土壤保持效率的制约较大。     

宁夏灌区玉米平播密植模式下的农田蛾类多样性研究

为了解宁夏灌区玉米平播密植模式下田间蛾类昆虫的组成及发生时序动态,对灌区玉米田进行灯诱监测,获得蛾类昆虫标本10科42种。明确了该种植模式下蛾类以夜蛾科(Noctuidae)和草螟科(Crambidae)昆虫为主要类群,优势种为旋幽夜蛾(Discestra trifolii)、草地螟(Loxostege sticticalis)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)和小地老虎(Agrotis ypsilon)。刀夜蛾(Simyra nervosa)为宁夏新记录的种类。8月下旬蛾类群落多样性水平最高,Shannon-Wiener指数、均匀度指数、丰富度指数及优势度指数依次为2.509 8、0.868 3、4.492 4、0.089 9。不同阶段蛾类群落相似性水平均很低,其中以7月上旬与7月中旬相似性水平最高,为0.526 3;相异性以6月中旬与7月上旬最高,为0.888 9。     

完善的后续政策是巩固退耕还林成果的重要前提

1999年以来,长江上游、黄河上中游等地区开展的退耕还林的试点工作,是加强西部地区生态环境建设和保护的重要举措,也是贫困山区农民脱贫致富的有效途径.目前,第一批退耕还林工程现已进入成果巩固阶段,但是,原有的政策措施已不适应成果巩固阶段的要求.为把退耕还林工作扎实、稳妥、健康地向前推进,必须进一步完善退耕还林的政策措施.针对退耕还林工程中存在的问题,提出了巩固退耕还林成果的后续政策.     

塔里木河中下游生态养羊技术模式探讨--以尉犁县为例

生态养殖是畜牧业可持续发展的重要组成部分,生态养羊是针对塔里木河中下游地区脆弱的环境条件,为保护和恢复退化生态系统平衡,发展区域经济提出的生态可持续发展方式。针对塔里木河中下游地区的实际情况,依据退化生态系统恢复、产业生态学、系统的能流功能原理、可持续发展原则、景观生态学的理论,对生态养羊中的退耕还草、还牧,天然草地的恢复,圈舍建设,繁殖饲养管理,粪便的无害化生态处理等进行分析,提出生态养羊的相应理论框架。     

浙西南山区旱地多熟间套作不同培肥方法的效果研究

通过采取一年三熟间套作三年定位培肥的方法,设三季栏肥还地、三季秸秆 冬绿肥还地、三季秸秆还地、冬绿肥还地及主施化肥(对照)等5个处理,进行不同培肥方法对一年三熟间套作物增产效果和土质改良效果的研究。试验结果表明:栏肥还地对各熟作物增产效果显著,并有效改善了土壤肥力,其次为三季秸秆 冬绿肥>三季秸秆>冬绿肥>对照。     

1982-2006年华北植被指数时空变化特征

利用1982-2006年GIMMS/NDVI数据,研究华北近25 a来植被指数在时间和空间上的变化。结果表明:①植被指数的年内变化呈单峰型,最大值出现在夏季,其中北京市NDVI最大,森林NDVI比农田和草地NDVI大;②华北年平均NDVI呈增加趋势,河北省植被指数增加最快,北京市次之,不同土地覆盖类型中,农田NDVI增加最快,草地次之,森林最小;③空间趋势分析结果显示,华北植被指数改善的面积占整个地区面积的15.96%,退化面积占11.86%,其中,河北省改善面积最大,内蒙古退化较明显,不同土地覆盖类型中,农田植被改善最明显;④基于华北近年暖干化发展趋势下,人类活动对该区域NDVI变化起到了重要作用。