检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：葛慧玲东北农业大学

学位级别：博士

大豆是重要的油料作物之一，对水分需求敏感，系统的研究水分胁迫历时、灌溉水平对大豆生长发育及产量的影响，对科学合理的设计灌溉，提高大豆产量，节水抗旱具有重要的理论和现实意义。本试验于2010-2012年进行，采用框栽方法，在玻... 详细信息

大豆是重要的油料作物之一，对水分需求敏感，系统的研究水分胁迫历时、灌溉水平对大豆生长发育及产量的影响，对科学合理的设计灌溉，提高大豆产量，节水抗旱具有重要的理论和现实意义。本试验于2010-2012年进行，采用框栽方法，在玻璃防雨棚内进行灌溉，灌溉量以哈尔滨市1995-2009年大豆生长季平均降雨量为参照，试验品种为绥农14、嫩丰18、合农60、黑农48。建立土壤含水量的时间序列模型及统计模型；同时研究阶段性水分胁迫及不同灌溉水平对大豆株高、干物质与氮磷钾元素积累及产量的影响。结果表明：土壤含水量变化受灌溉量与水分胁迫历时的影响。灌溉量影响土壤含水量峰值，呈阻滞增长模型关系，随着灌溉量的增加，土壤含水量逐渐趋近于峰值37%左右。水分胁迫历时影响土壤含水量走势，呈指数衰减函数关系，当水分胁迫历时为24天时，土壤含水量平均下降7%左右，随着水分胁迫历时的增加，土壤含水量继续下降并趋近于13%，逐渐达到平稳状态。建立了土壤含水量时间序列模型、灌溉量对土壤含水量峰值的影响模型、灌溉量及水分胁迫历时对土壤含水量影响的二元统计模型，模型拟合效果良好。（1）土壤含水量的时间序列模型为指数衰减模型，利用时差相关分析对土壤含水量数据进行拼接，得到模型表达式为S=23.786e0.041T+13， T∈[T0,T0+ΔT]，模型检验结果显著，拟合程度良好。该模型可以预测水分胁迫历时T天之后的土壤含水量，可以利用该模型判断降水或灌溉后土壤含水量的变化趋势，并对土壤含水量进行预测，从而为水分胁迫一定时间之后是否需要灌溉提供决策参考。（2）土壤含水量峰值与灌溉量的函数关系为阻滞增长模型，得到模型表达式为S0=37/1+1.48e0.60W，模型的拟合程度良好。该模型可预测某一降雨量或灌溉量下的土壤含水量峰值，并与灌溉初始时刻的计算函数T=1/0.041In S-13/23.476、土壤含水量的时间序列模型相结合，构建灌溉量、水分胁迫历时对土壤含水量的回归模型，从而根据降水量或灌溉量对灌溉T天之后的土壤含水量进行预测。（3）构建了水分胁迫历时对土壤含水量影响的统计模型，灌溉量与土壤含水量峰值之间的关系可以表示为相关系数为0.485的二维正态分布。根据以上两个统计模型，可以对降水量或灌溉量为W，水分胁迫历时T天之后的土壤含水量达到某一数值的概率进行计算，统计模型的计算结果比确定性模型更加有效。水分胁迫对大豆株高有明显的影响。苗期和花荚期长时间的水分胁迫均抑制绥农14株高的生长，轻度的水分胁迫不会影响株高。苗期长时间水分胁迫抑制大豆第5-8节的生长发育，花荚期长时间水分胁迫抑制大豆第6-15节的生长发育。灌溉水平对大豆株高的影响因品种而异，绥农14、嫩丰18均表现为较低的灌溉水平抑制株高的生长，合农60大豆株高对灌溉水平不敏感。水分胁迫对大豆干物质积累和氮磷钾元素积累有很大的影响。苗期、花荚期和结荚鼓粒期长时间的水分胁迫均抑制大豆干物质和氮磷钾的积累。不同灌溉水平对绥农14、嫩丰18、合农60的干物质和氮磷钾的积累影响规律相同，均表现为灌溉水平越高，大豆干物质和氮磷钾积累量越高；花荚期与结荚鼓粒期水分胁迫历时越长、同时灌溉水平越低，大豆的干物质和氮磷钾积累量越低。水分胁迫对产量的影响因不同生育阶段而异。苗期水分胁迫处理对绥农14和黑农48大豆产量的影响表现为轻度的水分亏缺不会使其减产，但长时间水分胁迫造成了大豆产量的降低。绥农14花荚期水分胁迫大豆产量随水分胁迫天数的增加呈单峰曲线变化，黑农48产量随水分胁迫天数的增加呈递减趋势，中度和重度水分胁迫处理的产量显著降低。结荚鼓粒期水分胁迫处理的绥农14和黑农48产量随水分胁迫时间的延长呈下降趋势，绥农14的18天和24天水分胁迫处理的产量显著降低；在大豆的结荚鼓粒期，灌溉水平越低，水分胁迫处理历时越长，对产量的影响越大，中度和重度水分胁迫处理显著降低大豆的产量。

关键词：大豆土壤水分模型水分胁迫产量

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基于GIS与神经网络的黄土丘陵区土壤水分模型研究

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中国生态农业学报 2007年第6期15卷 40-43页

作者：赫晓慧温仲明焦锋杨勤科李锐中国科学院水利部水土保持研究所

土壤水分不足是黄土高原丘陵区植被建设的主要限制因子,土壤水分的空间分布受外界气象因子、土地利用与复杂地形等的影响,关系比较复杂。本研究利用黄土丘陵区纸坊沟流域的土壤水分试验资料,建立了基于GIS的BP神经网络模型,模型中同时... 详细信息

土壤水分不足是黄土高原丘陵区植被建设的主要限制因子,土壤水分的空间分布受外界气象因子、土地利用与复杂地形等的影响,关系比较复杂。本研究利用黄土丘陵区纸坊沟流域的土壤水分试验资料,建立了基于GIS的BP神经网络模型,模型中同时考虑了多个因子对土壤水分空间分布的影响,利用实测资料对网络进行训练后对整个流域进行了预测,预测结果与实际情况较为一致,表明应用GIS与BP神经网络研究区域复杂地形下的土壤水分分布规律是可行的。

关键词：土壤水分模型 BP神经网络 GIS 黄土丘陵区

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区域遥感土壤水分模型的方法初探

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水土保持研究 2002年第3期9卷 227-230页

作者：詹志明冯兆东兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730000

遥感技术给大面积区域估算土壤水分含量提供了一种新的手段 ,分析了国内外应用较好的遥感监测土壤水分的几种模型和可供参考的地面参数遥感获取方法 (以 NOAA/ AVHRR数据为例 ) 。

关键词：土壤水分模型地面参数遥感监测

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典型红壤区土壤水分动态变化模拟及预测模型研究

典型红壤区土壤水分动态变化模拟及预测模型研究

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作者：邓建强南京农业大学

学位级别：硕士

土壤水分在水文、大气和生物系统中其起着非常重要的作用。在地球水文系统中,虽然其数量仅为整个系统的0.001%,但它直接影响到地表蒸发、地面热通量、植被生长和陆地系统的生物化学过程等。红壤在我国的分布比较广泛,约占整个国土面积的... 详细信息

土壤水分在水文、大气和生物系统中其起着非常重要的作用。在地球水文系统中,虽然其数量仅为整个系统的0.001%,但它直接影响到地表蒸发、地面热通量、植被生长和陆地系统的生物化学过程等。红壤在我国的分布比较广泛,约占整个国土面积的22.7%,但红壤地区由于其土壤结构性和水热资源年内分布不均匀等问题,使得该地区极易发生季节性干旱。目前,土壤水分原位实测方法有中子仪和TDR等方法。但获取土壤水分的长期变化实测数据要投入大量的人力物力,且土壤水分时空演变的复杂性使得监测难度加大。所以寻求合理有效地土壤水分动态变化的模拟方法,对研究区土壤水分及时准确的预测预报有着重要的实际及理论意义。因此,本研究基于上述原因,建立了土壤水分动态模拟及预测系统。研究的主要内容及结果如下： (1)应用小波分析对气象因素的年变化规律进行研究发现：该区气象因素普遍存在27-29年的主周期,在主周期尺度上除了最低气温,其它气象因素存在“高值-低值-高值”的变化规律。同时,可以推断未来12-15年该区域除年最低气温有上升趋势外,其它气象因素都呈下降趋势,降水量的相对下降速度大于蒸发量。 (2)基于BP神经网络对土壤水分与气象因素进行敏感性分析探讨在非线性的条件下土壤水分与气象因素的相互关系。综合局部及全局敏感性分析表明：土壤水分含量对降水量的敏感度最大,蒸发量次之,对地温和相对湿度敏感度最小,在建模过程中可以不考虑或少考虑地温和相对湿度对土壤水分的影响。与此同时,推断了红壤区未来12-15年土壤含水量有可能有下降的趋势,所以研究该区土壤水分动态变化,并建立模拟及预测预报体系具有实际意义。 (3)在加入气象因素的土壤水分动态随机模型中,LS-SVM模型与ANFIS模型和BP-ANN模型相比,该模型的运行效率、稳定程度、模拟性能和建模数学意义更具有较强优越性和可靠性。应用LS-SVM对土壤水分动态日变化进行模拟,并采用bior3.3小波函数5层分解提取日变化趋势图的结果可以将研究区土壤水分动态变化分划为四个阶段：土壤水分充盈期、土壤水分亏缺期、土壤水分补充恢复期和土壤水分干旱期。该结果可为研究区水分合理利用和土壤水分的预测预报提供科学依据。 (4)混沌时间序列土壤水分预测模型中,原始信号、降噪信号和小波分解的趋势部分应用C-C算法确定的最优嵌入维数(m)及延滞时间(τ)将不会改变。M2模型应用启发式阈值算法降噪会使信号失真,采用经典时间序列预测方法预测结果不佳。M3模型应用自适应阈值算法降噪效果比较好,能去除原始信号的大部分白噪声。但M3模拟的效果略不及M5模拟的效果,这是因为M5不仅能精确地模拟预测出信号的趋势部分,而且能大体地模拟出部分信号的细节部分。通过M4和M5发现寻求合理的小波层次分解数,将有助于模型预测能力的提高。在模拟预测中当Lyapunov指数(λ1)高时,预测能力会很快下降,合理的层次分解数可以提高预测的精度和预测范围。

关键词：土壤水分模型非线性拟合人工智能降噪方法小波分析

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半干旱地区不同森林类型土壤水分动态模拟

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生态学报 2015年第19期35卷 6344-6354页

作者：王晓学沈会涛周玥景峰李叙勇陈国鹏中国科学院生态环境研究中心城市与区域国家重点实验室北京100085 中国科学院大学研究生院北京100049 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心石家庄050021 北京林业大学水土保持学院北京100083 中国国际工程咨询公司北京100048 甘肃省白龙江林业管理局林业科学研究所武都746010

采用暖温带落叶阔叶次生林、油松人工林和华北落叶松人工林样地土壤水分的生长季内观测数据和其他辅助观测数据,检验了Georgakakos等提出的土壤水分模型在半干旱林地的适用性。结果表明,该模型用于模拟半干旱林地日尺度土壤水分动态具... 详细信息

采用暖温带落叶阔叶次生林、油松人工林和华北落叶松人工林样地土壤水分的生长季内观测数据和其他辅助观测数据,检验了Georgakakos等提出的土壤水分模型在半干旱林地的适用性。结果表明,该模型用于模拟半干旱林地日尺度土壤水分动态具有一定的可信度,且能够较好的反映不同森林类型的水文效应。模型参数的敏感性分析表明,不同目标函数的参数敏感度信息反映了该模型"异参同效"现象不显著,模型结构不确定性也较小。各参数的敏感度结果揭示了各参数在降雨入渗、深层渗漏和蒸散部分中的控制作用。从模型模拟的土壤水分变化通量来看,油松人工林地实际年蒸散发量大于其他林地,落叶阔叶林地年入渗量大于其他林地,而3种森林类型林地深层渗漏所占生长季降雨量的比例都较小。研究半干旱地区多年生人工林土壤水分的情况,不仅有助于从根本上认清半干旱地区土壤-大气-植被连续体的复杂作用关系,也为半干旱地区树种选择及造林后的生态水文效应研究提供理论依据。

关键词：土壤水分模型蒸散发水量平衡林下土壤含水量半干旱

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廊涿高速公路路域立地质量评价与绿化植物选配研究

廊涿高速公路路域立地质量评价与绿化植物选配研究

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作者：田佳北京林业大学

学位级别：博士

在高速公路绿化中,特别是在干旱和半干旱地区,土壤水分是绿化能否成功的关键因子。因此要解决高速公路绿化持续稳定发展这一问题,首先就要解决高速公路绿化中的水分问题,只有搞清楚高速公路土壤水分的特点和变化规律才能够合理的选配植... 详细信息

在高速公路绿化中,特别是在干旱和半干旱地区,土壤水分是绿化能否成功的关键因子。因此要解决高速公路绿化持续稳定发展这一问题,首先就要解决高速公路绿化中的水分问题,只有搞清楚高速公路土壤水分的特点和变化规律才能够合理的选配植物与灌溉养护。基于此目的,本论文对廊涿高速公路阳坡、平地、阴坡和中央隔离带的太阳辐射、空气温湿度、地温、降水、蒸散、风速与土壤水分等因子的时空分布规律进行了详细的研究并在此基础上提出了廊涿高速公路土壤水分与气象因子之间的多元非线性回归模型与廊涿高速公路立地质量评价体系。最后,通过盆栽试验和大田试验筛选出适合廊涿高速公路立地条件的抗旱绿化植物种。本文利用气象因子、土壤水分以及土壤理化性质的研究结果并结合评价指标选择的综合原则和廊涿高速公路的实际情况,最终选取了土壤水分、地形、硬度、有机质、最低月均温、极端低温6个因子作为廊涿高速公路立地质量评价指标。运用指数和法确立了廊涿高速公路立地质量综合指数计算公式： F= 0.222X1+0.173X2+0.222X3-0.131X4+0.253X5-0.064X6 并最终实现了对廊涿高速公路立地质量的评价,其结果符合实际。结果表明,廊涿高速公路适宜绿化的立地是平地与中央隔离带其次为阴坡与阳坡。最后,本文在廊涿高速公路立地质量评价研究的基础上,结合华北北部地区高速公路常用绿化植物,选择了8种植物进行廊涿高速公路抗旱植物的选择研究。通过盆栽试验土壤水分胁迫下的叶水势、叶绿素荧光比、光合速率与蒸腾速率的研究结果与大田试验对每一株苗木的成活、生长状况的测量记录,得到以下研究成果：在干旱条件下8种植物的成活率按从大到小的顺序排列为：侧柏Platycladus orientalis (L.) Franco>小叶黄杨Buxus sinica (Rehd. et Wils.) Cheng ssp. sinica var. parvifolia M. Cheng(沙地柏Sabina vulgaris Ant.)>桧柏Sabina chinensis (L.)Ant.>大叶黄杨Euonymus japonicus Thunb>月季Rosa cultivars Floribunda>紫叶小檗Berberis thumbergii f. atropurpurea Rehd.(玫瑰Rosa rugosa)。根据抗旱试验结果可以组合出几种适合廊涿高速公路绿化的植物种,如果选两种,则为侧柏、小叶黄杨；如果选3～4种则为侧柏、小叶黄杨、沙地柏和月季。

关键词：廊涿高速气象因子土壤水分土壤水分模型立地质量评价植物远配

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侵蚀条件下的黄土高原地区土地生产力研究

侵蚀条件下的黄土高原地区土地生产力研究

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作者：李忠武中国科学院地理科学与资源研究所

学位级别：博士

该论文针以晋西黄土丘陵沟壑区典型小流域--王家沟流域为例,通过建立侵蚀影响下的土壤水分和土壤养分的日动态变化模型以及对土地生产力指数模型的修正,实现了土地生产力模型与土壤侵蚀模型的深度结合;同时研究了王家沟流域植被净第一... 详细信息

该论文针以晋西黄土丘陵沟壑区典型小流域--王家沟流域为例,通过建立侵蚀影响下的土壤水分和土壤养分的日动态变化模型以及对土地生产力指数模型的修正,实现了土地生产力模型与土壤侵蚀模型的深度结合;同时研究了王家沟流域植被净第一性土地生产力与还林还草的关系以及制约该流域土地生产力的主要因素;模型的推广应用是模型的生命力所在,论文最后将土地生产力模型推广应用到了内蒙伊克昭盟的艾来色太小流域土地生产力研究和汾河上游狼窝沟小流域的土地利用规划中,并从区域的角度分析了区域土地生产力的特点和差异性.以上分析结果表明,1）在地理信息系统（GIS）的支持下,建立了侵蚀条件下的土地生产力模型,实现了土壤侵蚀模型和土地生产力模型的有机耦合;2）利用地理信息系统（GIS）技术强大的空间分析功能,实现了模型的可移植性;3）将土地生产力研究和退耕还林（草）相结合,是黄土高原西部生态环境重建理论的一大改进;4）而通过模型的推广应用和区域对比研究,表明模型可以应用于黄土高原自然环境条件与三个典型研究区域类似的小流域.

关键词：黄土高原土地生产力模型土壤水分模型土壤养分模型地理信息系统

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黄淮平原农业干旱预警系统研究

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气象科技 2005年第S1期33卷 151-155页

作者：厉玉昇翁永辉陈怀亮董官臣邹春辉张雪芬河南省气象科学研究所郑州450003 中国气象科学研究院北京100081

采用区域气候模式与土壤水分模型相结合的技术,建立黄淮平原农业干旱预警系统。系统的气候模式采用NCAR的区域气候模式(RegCM2),为土壤水分模型提供所需的气象要素场数值预报。土壤水分模型采用适合于黄淮平原冬小麦、夏玉米等作物的土... 详细信息

采用区域气候模式与土壤水分模型相结合的技术,建立黄淮平原农业干旱预警系统。系统的气候模式采用NCAR的区域气候模式(RegCM2),为土壤水分模型提供所需的气象要素场数值预报。土壤水分模型采用适合于黄淮平原冬小麦、夏玉米等作物的土壤水分平衡方程。试运行结果表明,利用区域气候模式和土壤水分模型构建的区域性土壤水分模型,土壤水分预报的平均相对误差在15%以下,可以较好地模拟出土壤水分变化和干旱分布状况,可用于土壤水分预报和干旱监测。

关键词：区域气候模式土壤水分模型黄淮平原干旱预警

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