检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：王星宇南京信息工程大学

学位级别：硕士

水稻是中国重要的粮食作物,水稻生产事关国家粮食安全,随着全球气候不断变暖,温室效应逐渐加剧,水稻的高温热害频发,在水稻高温热害预警和评估及水稻模型研究中采用田间水稻实际生长环境气温更能真实地反映水稻受高温胁迫的影响,所以本... 详细信息

水稻是中国重要的粮食作物,水稻生产事关国家粮食安全,随着全球气候不断变暖,温室效应逐渐加剧,水稻的高温热害频发,在水稻高温热害预警和评估及水稻模型研究中采用田间水稻实际生长环境气温更能真实地反映水稻受高温胁迫的影响,所以本文在前人研究结果的基础上,开展了基于稻田实测气温、遥感资料和气象站资料数据相结合的水稻高温热害及oryza2000水稻模型的相关研究。首先,根据寿县站观测的稻田气温数据,结合水稻实测动态植株高度,将各层水稻气温进行组合,形成稻田组合气温(近似于代表水稻各生长发育时期的冠层气温),并建立了台站气温估算稻田组合气温的线性回归模型。同时利用MODIS卫星遥感数据对江苏省水稻种植区进行提取,再提取该区域上遥感数据及气象站点数据,利用台站气温估算稻田组合气温的线性回归模型,将台站气温换算成稻田组合气温,结合遥感数据,建立了遥感数据反演稻田组合气温的线性回归模型,并对遥感影像中的云覆盖区域进行台站气温估算稻田组合气温的插值和嵌合,最终形成江苏省高温时段完整稻田组合气温的时间序列。最后对oryza2000水稻模型进行定标和验证,确定了适合江苏省水稻生长发育情况的模型参数,并利用台站气温和稻田组合气温分别进行江苏省8个地级市的水稻生物量及产量的对比模拟。主要研究结果如下:(1)寿县站试验中稻田组合气温与附近气象台站气温之间存在一定区别,稻田日最高气温在水稻全发育期内均高于台站,二者平均日最高气温差值在2.5℃左右;稻田日最低气温略低于台站,二者平均日最低气温差值在0.8℃左右。台站气温估算稻田组合气温线性回归模型模拟精度较高,其日间气温模拟的RMSE为1.62℃,NRMSE为5.4%,夜间气温模拟的RMSE为0.63℃,NRMSE为2.5%。(2)利用MODIS遥感资料提取了江苏省的水稻种植区域面积进行了提取,其2016和2017年两年的平均误差在9.0%。建立了遥感资料反演稻田组合最高气温的回归模型,最优方程模拟精度较高,其RMSE为1.79℃,NRMSE为4.9%。利用台站气温估算稻田组合气温线性回归模型,将江苏省气象站气温推算为稻田组合气温,并进行全省范围的插值,将插值后的图像与遥感资料反演的稻田组合气温图像进行嵌合,较好地填补了遥感图像中云覆盖的无数值区域,最终形成了江苏省高温时段完整稻田组合气温的时间序列。(3)对oryza2000水稻模型进行参数本地化,得到了适合江苏省水稻生长发育情况的作物模型参数,并对定标后的模型进行验证,模拟情况较好的为水稻生育期日序及地面部分总生物量干重(WAGT),模拟情况较差的为LAI,总体来看,经过本地化定标后,oryza2000水稻模型能够较为准确的模拟水稻实际生长发育情况。分别使用台站气温与稻田组合气温对江苏省8个地级市的水稻产量情况进行模型模拟,通过对比各市水稻实际产量,发现使用稻田组合气温的oryza2000水稻模型模拟更加准确,其NRMSE为3.9%优于台站气温的6.2%。通过对比生物量模拟情况,发现模型中高温使水稻WAGT、WST以及WSO出现下降,直接导致了水稻最终产量的下降。

关键词：水稻高温热害稻田实测气温 MODIS oryza2000水稻模型

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基于稻田实测温度的水稻模型oryza2000应用

引用

中国农业气象 2020年第4期41卷 211-221页

作者：郭建茂王星宇刘慎彬钱娅李羚南京信息工程大学应用气象学院南京210044 江苏省农业气象重点实验室南京210044

利用安徽省淮南市寿县水稻试验站2016-2018年水稻高温热害田间试验观测数据和气象数据,对oryza2000水稻模型进行本地化定标,再运用其对稻田实测温度和台站温度进行对比模拟研究,分析稻田不同高度的实际温度与台站温度的差别及其对oryza2... 详细信息

利用安徽省淮南市寿县水稻试验站2016-2018年水稻高温热害田间试验观测数据和气象数据,对oryza2000水稻模型进行本地化定标,再运用其对稻田实测温度和台站温度进行对比模拟研究,分析稻田不同高度的实际温度与台站温度的差别及其对oryza2000水稻模型模拟结果的影响。结果表明:(1)获取田间离地35、75、125cm处气温,并将各高度田间气温组合成稻田组合温度,代表田间水稻冠层的生境温度,将这4种温度及台站温度进行比较,在平均日最高温度方面,以稻田组合温度最高,高于台站温度近2.5℃;在平均日最低温度方面,田间各高度温度与台站温度相比差距相对较小。(2)本地化作物参数定标后,oryza2000水稻模型在模拟寿县水稻生育期和生物量方面精度较高,其中作物生育期及地面总生物量(WAGT)模拟精度最高。(3)在水稻产量模拟方面,利用稻田组合温度的产量模拟效果优于台站温度,稻田组合温度和台站温度模拟产量的NRMSE分别为4.2%和6.1%。研究表明,oryza2000水稻模型模拟中采用实际田间温度比采用气象台站温度更为合理,尤其在可能发生水稻高温热害时精度更高。

关键词：安徽省水稻稻田实测温度 oryza2000水稻模型产量模拟

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oryza2000模型模拟旱稻的适应性检验及优化灌溉研究

ORYZA2000模型模拟旱稻的适应性检验及优化灌溉研究

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作者：薛昌颖中国农业大学

学位级别：硕士

本文以2002～2004年3年北京早稻田间试验数据为基础,对国际水稻研究所与荷兰瓦赫宁根大学联合研制的水稻模型oryza2000进行调试,并检验该模型在模拟旱稻生长发育、产量形成和土壤水分方面的适应性,进而利用该模型探讨北京地区旱稻产量... 详细信息

本文以2002～2004年3年北京早稻田间试验数据为基础,对国际水稻研究所与荷兰瓦赫宁根大学联合研制的水稻模型oryza2000进行调试,并检验该模型在模拟旱稻生长发育、产量形成和土壤水分方面的适应性,进而利用该模型探讨北京地区旱稻产量与水分关系以及旱稻优化灌溉决策方案。首先选用2003年的试验结果对oryza2000水稻模型进行调试,获得旱稻相关的作物参数,选用决定系数（R2）、不等方差Student's-t检验值(P（t*）)、均方根误差（RMSE）、归一化均方根误差（NRMSE）等统计参数作为作物模型模拟结果的评价指标,利用2002和2004年的试验结果对该模型模拟旱稻生长发育、产量形成和土壤水分方面的适应性进行了检验,结果表明:地上部总生物量、绿叶生物量、茎生物量和穗生物量的模拟误差（NRMSE）分别为29.5%、33.5%、35%和30%,叶面积指数的模拟误差（NRMSE）为46%,产量的模拟误差为14%,说明oryza2000模型在模拟旱稻生物量和产量方面表现了较好的准确性,但对叶面积指数模拟误差稍大,模型对土壤水分的动态模拟具有一定的准确性。以检验后oryza2000模型为基础,利用北京地区1971～2000年的逐日气候资料,分析北京地区旱稻产量与水分的关系,结果表明:北京地区旱稻产量潜力30年平均值为8573kg/hm2,多年平均的雨养产量为4083.6kg/hm2;生育期内的多年平均最大需水量为712.7mm,生育期内降水量年际变异较大,50%的年份水分亏缺率达到30%。旱稻生育期内的灌溉需水量约为150～400mm,当根层土壤相对含水量为60%～70%时进行灌溉的水分利用效率较高,同时也能获得较高的产量。以不同产量水平为目标的1971～2000年各年份的最优灌溉方案分析表明:以70%产量潜力水平为目标时,有23.3%的年份不需灌溉,其它需灌溉的年份的最大总灌溉需水量为300mm,但53.3%的年份总灌溉量均在200mm以下,灌溉水利用效率为1.44～15.21 g/kg;以80%产量潜力水平为目标时的最优的灌溉方案中,最大的灌溉量也为350mm,灌溉水分利用效率为为1.5～16.19g/kg;以90%产量潜力水平为目标的最优灌溉方案,最大为600mm,灌溉水分利用效率1.04～7.30g/kg。

关键词：早稻 oryza2000水稻模型检验水分利用效率优化灌溉决策

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多模式集合模拟未来气候变化对水稻需水量及水分利用效率的影响

引用

水利学报 2016年第6期47卷 715-723页

作者：王卫光丁一民徐俊增缴锡云杨士红河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室江苏南京210098

在模拟水稻水分利用对未来气候变化响应的研究中,考虑气候模式以及降尺度方法的不确定性,有助于获取更加稳健的模拟结果。本文采用SDSM和BP神经网络两种统计降尺度模型分别对Had CM3和CGCM3两种大气环流模式的3种气候情景(A1B,A2和B2)... 详细信息

在模拟水稻水分利用对未来气候变化响应的研究中,考虑气候模式以及降尺度方法的不确定性,有助于获取更加稳健的模拟结果。本文采用SDSM和BP神经网络两种统计降尺度模型分别对Had CM3和CGCM3两种大气环流模式的3种气候情景(A1B,A2和B2)进行统计降尺度模拟,再基于贝叶斯模型平均方法(BMA)集合降尺度结果,并由此驱动oryza2000水稻模型,模拟21世纪中后期(2050s和2080s)3种情景下水稻生长周期、产量、需水量及水分利用效率。结果表明:BMA相对于简单模型平均法(SA)可以更有效地减小气候模式的偏差;在未来的两个时期内,由于气温的不断升高以及辐射的下降,水稻产量显著下降,生长周期明显缩短;需水量随着辐射的降低而降低,但在2080s,气温的迅速上升带来了需水量的升高,但仍低于历史基准期水平,而需水量的下降并不能抵消产量下降对水分利用效率的负面影响。

关键词：气候变化贝叶斯模型平均(BMA) 不确定性水分利用效率 oryza2000水稻模型

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