基于GA-BP网络的西藏高海拔地区ET0预报

选择那曲县(海拔4 450 m)、改则县(海拔4 700 m)作为西藏高原气候典型地区,通过遗传-神经(GA-BP)网络训练,应用1983—2012年30年的数据建立GA-BP网络模型,采用前一年的气象资料预报当年的参考作物腾发量,当2010—2012年连续3年的预报值均满足设定的阈值下限时,输出预测结果,这样使得模型在保证了预报精确度的同时兼具预报稳定性。结果发现:经GA-BP网络确定的2010—2012年3年模型预报值与真实值间的线性关系明显,决定系数R~2分别达到0.8805、0.9363、0.9167,斜率接近于1;多年的模拟预报值与实际值之间的相对误差均处于0.1以下,小于设定的阈值下限。对于易获得气象资料的地区,研究成果可对高海拔地区未来月际间作物需水量的变化进行预判,进而为将来灌溉制度的制定提供依据;对于缺测气象资料的地区,通过本文建立的网络模型,结合气象条件类似的站点,可在大时间尺度下对该地区ET_0变化趋势进行模拟,同时对下年度灌溉制度的拟定提供指导。     

喷灌条件下不同灌溉施肥对玉米耗水和产量的影响

通过野外实测资料,定量研究大型喷灌条件下不同灌水量(3个水平)和肥力(3个水平)处理对玉米耗水规律、产量和水分生产效率的影响。结果表明,拔节期和灌浆期是玉米需水的关键阶段;玉米不同处理在各生育期耗水量在25.63~182.74 mm之间变化,变幅较大。相同肥力处理下,玉米各生育期耗水量总体变化均呈现先升高后降低的变化趋势;相同水分处理下,玉米耗水量、产量随肥力的增加而增加;对比分析发现,产量对水量变化的敏感程度远高于施肥量变化的敏感程度;玉米全生育期总耗水量与玉米产量之间呈现良好的抛物线关系(R2=0.829),耗水量为4 673 m3·hm~(-2)时产量Y值最大,为11 151 kg·hm~(-2)。在同等灌水和施肥条件下,处理SF-9比SF-10(CK)增产8.40%,水分生产效率提高15.0%,其它处理增产7.89%~54.51%,喷灌条件下玉米增产效果明显。     

内蒙古东部干旱年份玉米需水规律及灌溉制度优化

基于通辽市丰田灌溉试验站3年野外实测试验,对该地区干旱年份玉米需水规律开展研究,结果表明:研究区干旱年份玉米拔节期与抽雄期耗水量占玉米整个生育期的50%以上,耗水强度依次表现为抽雄期拔节期灌浆期苗期,各生育阶段日耗水强度介于0.79~6.50 mm·d~(-1)之间;玉米干旱年份苗期、拔节期水分胁迫处理减产率较小,均未达到显著水平,抽雄期水分胁迫造成的减产量最大,多年平均达10%以上。干旱年份随着玉米耗水量的增加,产量持续增加,而水分生产率先升后降,合理的水分胁迫有利于提高干旱年份水资源的利用效率;同时通过数学模型与动态规划,提出了干旱年份玉米不同灌溉定额条件下的非充分优化灌溉制度,干旱年份应首先保证玉米抽雄期、灌浆期各灌水1次的要求,每次灌水约600 m3·hm-2。     

内蒙古不同气候区域参考作物腾发量估算模型适用性分析

本研究基于内蒙古自治区50个站点1951—2013年的气象资料,对文献中已有的33个参考作物腾发量(ET0)模型进行详细的统计分析,采用10个统计指标对ET0估算模型的性能进行评价,并引入全球绩效指标(GPI)来对模型进行排名.结果表明,在特干旱和干旱地区,基于质量转换(Mass transfer-based,MTB)...     

希拉穆仁荒漠草原不同尺度蒸散规律及尺度关系式优化

以希拉穆仁荒漠草原天然草地为研究对象,利用内蒙古阴山北麓荒漠草原生态水文国家野外科学观测研究站2021年生长季内大孔径闪烁仪（LAS）和涡度相关系统（EC）数据,开展不同时空尺度蒸散规律及LAS与EC尺度关系式在荒漠草原均一下垫面地表可行性研究,并加以优化。结果表明,在2021年生长季内LAS、涡度相关a系统（ECa）、涡度相关b系统（ECb）累计实测蒸散量（ET）为294、222、251 mm,不同监测方式下呈现ET(LAS)>ET(ECb)>ET(ECa)趋势,季节性变化明显;EC与LAS源区影响范围位置与大小不同,源区范围均呈“环状”,均从中心向外扩散,贡献能力逐渐递减;研究验证LAS与EC尺度关系式在荒漠草原均一下垫面地表可行性,同时加入作物系数影响加以优化,优化后结果较未考虑作物系数时拟合度提高6.1%,总体较未聚合时提高16.1%,当LAS观测数据受影响而缺失时,可用EC观测结果利用优化后关系式替换。     

喷灌与畦灌对拉萨河谷农田小气候和蒸散量的影响分析

蒸散量是制定灌溉制度和反映作物生理生长状态的重要指标,为了解拉萨河谷喷灌与畦灌对农田小气候与蒸散量的影响,以拉萨市燕麦为研究对象,分别以大气温度、气压、风速、相对湿度、总辐射、反辐射、净辐射为比较序列、蒸散量为参考序列,应用灰色关联度分析法,对燕麦蒸散量与气象指标进行关联度分析;并基于回归分析量化喷灌对农田小气候和蒸散量的改变量。结果表明,畦灌条件下蒸散量与气象指标的关联度排序为：大气温度>气压>风速>相对湿度>总辐射>反辐射>净辐射;喷灌条件下排序为：气压>大气温度>反辐射>相对湿度>总辐射>净辐射>风速,综合分析气象指标的关联度排序,大气温度、气压和相对湿度为影响喷灌与畦灌蒸散量的主要指标。喷灌对比畦灌使温度降低2～4°C,相对湿度提升11%～21%,导致日间蒸散量降低0.03～0.38 mm/h。蒸散量的降低改善燕麦生长环境的同时减少耗水量、降低灌溉量,该研究结论为拉萨河谷制定喷灌灌溉制度和发展高效节水灌溉技术提供理论支撑。     

不同ET0计算方法在内蒙古东部地区适用性比较

内蒙古东部地区,土地资源丰富,但气象站点偏少,相关气象资料匮乏,应用FAO56 Penman-Monteith法计算ET0在多数地区相对困难。依据内蒙古东部地区典型气象站点(通辽气象站)1974—2013年40年气象资料,以FAO56 Penman-Monteith法作为标准,以FAO~(-1)7 Penman法、Hargreaves-Samani法、Priestley-Taylor法、Irmark-Allen拟合法分别对ET0进行计算,就其与FAO56 Penman-Monteith法的相关性进行分析。结果表明,Hargreaves-Samani法和Priestley-Taylor法的计算结果要明显高于FAO56 Penman-Monteith法计算所得的结果,不适合内蒙古东部地区应用;FAO~(-1)7 Penman法结果与FAO56 Penman-Monteith法相关性最好,但是4—9月份相对误差较大;Irmark-Allen拟合法结果最接近FAO56 Penman-Monteith法(相对误差19%,R20.92),计算简单且所需气象资料最少,更适宜内蒙古东部地区缺测气象条件下ET0的计算。     

西藏高寒牧区燕麦作物系数的推求及验证

运用FAO-56推荐的单作物系数法和双作物系数法推求充分灌溉条件下西藏高寒牧区燕麦的作物系数,并通过灌溉试验数据验证所求作物系数的可靠性以及这2种方法在海拔4 000m以上地区的适用性。结果表明,基于单作物系数法,2011年和2012年作物系数Kcini、Kcmid、Kcend分别为1.06、1.18、0.28和1.09、1.17、0.28。2011年和2012年双作物系数法与单作物系数法计算的ETc拟合相关系数分别为0.743和0.894。理论计算的作物需水量与实测值接近,该2种作物系数法均适用于西藏高寒牧区。     

内蒙古阴山北麓区典型作物水分亏缺特征及其关键驱动因子响应

以内蒙古阴山北麓地区武川县1990—2019年的逐日气象资料为基础,研究不同水文年雨养马铃薯、春小麦各生育阶段的需水量、水分亏缺特征及其相互关系。马铃薯、春小麦全生育期的需水量平均为338.4、403.6 mm;马铃薯在开花—收获期需水量最大,占全生育期需水量的52.8%;春小麦在分蘖—开花期、开花—成熟期需水量较大,分别占全生育期需水量的52.6%和31.8%。平水年、枯水年雨养马铃薯全生育期的水分亏缺量分别为26～157mm和148～173 mm,丰水年雨养马铃薯生长阶段不缺水;丰水年、平水年和枯水年雨养春小麦全生育期的水分亏缺量分别为54～90、122～267 mm和240～285 mm。马铃薯在花序形成—开花期和开花—收获期的水分亏缺程度较大,在其他生育期基本可以满足马铃薯需水的要求;春小麦在分蘖—开花期水分亏缺程度最严重,水分亏缺量平均为134 mm左右,其他生育阶段的降水基本可以满足春小麦正常生长的需水要求。为了减少产量损失,需要在春小麦和马铃薯生长阶段中后期根据水分亏缺程度实施雨水就地富集利用和补充灌溉。     

乡镇农村居民点布局优化研究——以重庆市黔江区石会镇为例

农村居民点是农村经济社会活动的中心区域,同时也是农民生活的场所和生产的基地.为了推进新农村建设,集约节约利用土地,统筹城乡发展,提高农民的生活水平,以黔江区石会镇为例,通过景观生态学理论和Mapgis空间分析技术,对2009年该镇的现状农村居民点用地进行分析,得出农村居民点的分布特征及存在的问题,并依据农村居民点优化布局的原则,提出了农村居民点合理布局的模式,为农村居民点的优化布局提供了具体的措施.