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排灌机械工程学报 2018年第8期36卷 779-784页

作者：张皓杰崔宁博徐颖钟丹胡笑涛龚道枝四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室四川成都610066 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081

为实现气象资料缺失情况下ET_0的精确预报,选取中国西北旱区4个代表性站点的气象资料,建立15种基于极限学习机(ELM)的ET_0预报模型,并通过与其他ET_0计算模型对比和可移植性分析探究ELM在西北旱区的适用性.结果表明:基于温度和风速的ELM... 详细信息

为实现气象资料缺失情况下ET_0的精确预报,选取中国西北旱区4个代表性站点的气象资料,建立15种基于极限学习机(ELM)的ET_0预报模型,并通过与其他ET_0计算模型对比和可移植性分析探究ELM在西北旱区的适用性.结果表明:基于温度和风速的ELM7预报精度较高(整体评价指标GPI排名第4);基于温度和辐射的ELM_5预报精度(GPI排名第6)明显高于Iramk模型和Jensen-Haise模型;仅基于温度的ELM9预报精度(GPI排名第8)高于HargreavesSamani模型.通过模型可移植性分析发现,ELM_7在西北旱区内各训练站点和预测站点组合下预报精度良好.因此,可将ELM_5(输入温度和辐射)、ELM_7(输入温度和风速)和ELM_9(输入温度)作为西北旱区较少气象参数输入情况下精确预报ET_0的推荐模型.

关键词：中国西北旱区参考作物蒸散量预报模型极限学习机可移植性

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我国北方旱地蒸散组分特征与控制因素分析

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灌溉排水学报 2017年第S2期36卷 82-86页

作者：严为光喻黎明梅旭荣龚道枝冯禹宋劼长沙理工大学水利工程学院中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室昆明理工大学现代农业工程学院中国农业科学院科技管理局

通过系统分析多年研究成果,采用显著性和回归分析法,确定了农田蒸散组分特征的驱动因子。结果表明,地域显著影响麦田蒸散及其组分,显著影响玉米的总蒸散而对蒸散组分的影响较小。北方旱地土壤蒸发占蒸散的比例(E/ET)与叶面积指数(LAI)和... 详细信息

通过系统分析多年研究成果,采用显著性和回归分析法,确定了农田蒸散组分特征的驱动因子。结果表明,地域显著影响麦田蒸散及其组分,显著影响玉米的总蒸散而对蒸散组分的影响较小。北方旱地土壤蒸发占蒸散的比例(E/ET)与叶面积指数(LAI)和0～10 cm土层土壤含水率分别有显著的指数和线性相关关系,其决定系数R2分别为0.71和0.70。与裸地相比,覆盖可分别降低玉米田总蒸散(ET)和E/ET约42 mm(P<0.05)和12.6%(P<0.01)。叶面积指数和土壤含水率为农田环境E/ET主要驱动因子。从减少土壤水分无效消耗和提高水分利用效率考虑,应当提高地表覆盖度和降低表层土壤含水率,将灌溉方式、灌溉制度、种植方式和耕作方式有机结合,并与当地作物和环境条件进行协调,最大程度提高作物用水效率。

关键词：蒸散土壤蒸发土壤含水率叶面积指数

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西南水稻主产区用水现状与绿色高效灌排技术

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中国工程科学 2024年第2期26卷 132-141页

作者：崔宁博尹飞虎龚道枝贺秀斌陈飞赵璐郑顺生张艺璇吴宗俊四川大学水利水电学院/山区河流保护与治理全国重点实验室成都610065 新疆农垦科学院农田水利与土壤肥料研究所新疆石河子832000 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 中国科学院、水利部成都山地灾害与环境研究所成都610041

西南水稻主产区面临季节性干旱、工程性缺水等生产问题,绿色高效灌排技术是该区域实现节水稳产增效的关键举措,对保障国家粮食安全具有重要意义。本文系统梳理了包括云南省、贵州省、四川省、重庆市在内的西南地区水稻生产用水现状和灌... 详细信息

西南水稻主产区面临季节性干旱、工程性缺水等生产问题,绿色高效灌排技术是该区域实现节水稳产增效的关键举措,对保障国家粮食安全具有重要意义。本文系统梳理了包括云南省、贵州省、四川省、重庆市在内的西南地区水稻生产用水现状和灌排技术现状,阐述了西南水稻主产区绿色高效灌排体系的基本特征、绿色高效灌排的具体技术类型,提出了由稻田精准需水预报、灌区精量配水管理、田间高效用水管理、田间高效排水管理构成的绿色高效灌排技术模式。研究发现,西南水稻主产区水资源丰富但时空分布不均,节水灌溉和排水技术落后且对各地区气候条件、水资源量、地形的适用性有较大差异。建议研发稻田灌排高效协同调控新技术、推广绿色高效灌排技术体系、优化稻田水肥运筹模式、开发稻田智能灌排与信息化管理系统、构建水稻绿色高效灌排技术多维推广体系,据此推动西南水稻主产区节水提质增效与绿色减污降排多赢。

关键词：水稻灌排技术西南地区绿色高效节水

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川中丘陵区近60 a主要气象因子变化趋势研究

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灌溉排水学报 2016年第12期35卷 80-87页

作者：李华丽崔宁博李晨胡笑涛龚道枝四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室/水利水电学院成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081

为深入了解川中丘陵区近60 a气候变化规律,基于川中丘陵区13个站点1954—2013年逐日气象资料,使用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和相关性分析,定量研究了气象因子的变化趋势及变化周期。结果表明,近60 a来川中丘陵区辐射、降水、风... 详细信息

为深入了解川中丘陵区近60 a气候变化规律,基于川中丘陵区13个站点1954—2013年逐日气象资料,使用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和相关性分析,定量研究了气象因子的变化趋势及变化周期。结果表明,近60 a来川中丘陵区辐射、降水、风速及相对湿度均呈整体下降趋势(降幅分别为0.242 3 MJ/(m^2·d·10 a)、0.050 0 mm/10 a、0.025 7 m/(s·10 a)和0.137 2%/10 a),温度呈上升趋势(增幅为0.031 6℃/10 a);气温、辐射、降水、风速及相对湿度等气象因子60 a来均呈现"增大-减小"的周期性变化规律,变化主周期分别为6、12、13、21、24 a,且其局部突变分别发生在1964年和1996年、1986年、1957—1985年、1958—1963年和2008年;各气象因子相关性较为明显且交互影响关系复杂,其中风速与辐射显著正相关(P<0.05),与湿度极显著负相关(P<0.01),而辐射与气温极显著正相关(P<0.01),与湿度显著负相关(P<0.05)。

关键词：川中丘陵区气象因子变化趋势 Mann-Kendall检验 Morlet小波分析相关性分析

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基于MEA-BP模型的西北地区参考作物腾发量模拟

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灌溉排水学报 2018年第S2期37卷 107-115页

作者：余婷崔宁博张青雯冯禹龚道枝胡笑涛四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室/水利水电学院成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

【目的】实现较少气象资料输入下参考作物腾发量(ET0)的精准模拟。【方法】选取西北地区5个代表性气象站点1967—2016年逐日气象数据作为输入参数,以FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算的ET0作为标准值,基于思维进化算法(mind evolutio... 详细信息

【目的】实现较少气象资料输入下参考作物腾发量(ET0)的精准模拟。【方法】选取西北地区5个代表性气象站点1967—2016年逐日气象数据作为输入参数,以FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算的ET0作为标准值,基于思维进化算法(mind evolutionary algorithm,MEA)优化BP神经网络,构建了不同气象因子输入组合的12种MEABP模型,并将模拟结果与Penman-Monteith 24(PM 24)、Hargreaves-Samani(H-S)和Irmark-Allen(I-A)3种在西北地区ET0模拟精度较高的经验模型进行了比较。【结果】MEA-BP模型能很好地反映气象因子与ET0间复杂的非线性映射关系;MEA-BP11模型(输入气温、日照时间和风速)、MEA-BP10模型(输入气温、相对湿度和风速)和MEA-BP7模型(输入气温和风速)的R2、NSE、MAE、RMSE和nRMSE范围分别为0.978 9～0.986 5、0.977 7～0.985 6、0.172 2～0.216 6 mm/d、0.229 9～0.285 9 mm/d和3.96%～8.64%,GPI排名分别为2、3、4,精度均明显高于3种经验模型;与H-S、I-A和PM 24模型有相同气象因子输入的MEA-BP1模型(仅输入气温)的R2、NSE、MAE、RMSE和nRMSE分别为0.770 6、0.644 3、0.772 8 mm/d、1.037 2 mm/d和31.48%,MEA-BP8模型(输入气温和日照时间)的分别为0.782 4、0.669 0、0.745 2 mm/d、1.004 6 mm/d和30.47%,MEA-BP12模型(输入气温、相对湿度、日照时间和风速)的分别为0.987 5、0.986 6、0.164 8 mm/d、0.222 0 mm/d和6.71%,其GPI排名分别为8、7和1,以上3种MEA-BP模型模拟精度均明显高于相同气象因子输入下H-S、I-A及PM 24模型。【结论】在中国西北地区应用MEA-BP模型可实现较少气象参数输入下ET0精准模拟,当仅输入气温时推荐使用MEA-BP1模型,当输气温和风速时推荐使用MEA-BP7模型,当输入气温、日照时间和风速时推荐使用MEA-BP11模型。

关键词：参考作物腾发量 MEA-BP神经网络中国西北地区模型模拟

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滴灌水肥一体化对柑橘光合生长及产量的影响

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中国农村水利水电 2018年第11期 9-14页

作者：陈昱辛崔宁博杨永刚胡笑涛龚道枝四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室水利水电学院成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081

为探明不同滴灌水肥一体化管理模式对柑橘光合特性、生长和产量的调控效应,以7年生"不知火"柑橘为试材,设置1个对照处理(CK),在果实膨大期、果实成熟期分别设置2个亏水水平(即轻度、重度亏水处理,分别记为HW、LW,灌水量分别... 详细信息

为探明不同滴灌水肥一体化管理模式对柑橘光合特性、生长和产量的调控效应,以7年生"不知火"柑橘为试材,设置1个对照处理(CK),在果实膨大期、果实成熟期分别设置2个亏水水平(即轻度、重度亏水处理,分别记为HW、LW,灌水量分别为CK的80%、60%)和3个施肥水平(即高肥、中肥和低肥,分别记为HF、MF、LF,施肥量分别为CK的85%、70%和55%),探索适合柑橘生长的最优滴灌水肥一体化管理模式。结果表明:两个生育期不同滴灌水肥一体化处理对柑橘光合特性影响显著,在相同施肥条件下,除叶片瞬时水分利用效率(WUEi)外,各光合指标均随亏水度加重呈减小趋势,且相同亏水水平下不同施肥处理间差异基本不显著;水分亏缺处理会显著降低Pn,复水后有所提高,存在一定的复水补偿效应;复水后与CK相比,Ⅲ-HWHF(T4)和Ⅲ-HWMF(T5)处理Pn提高,Tr降低,因此WUEi显著提高10.43%和6.75%(P<0.05),达1.80、1.74μmol/mmol;复水后与CK相比,除Ⅳ-HWMF、Ⅳ-HWLF处理的Pn显著下降(P<0.05)以外,Ⅳ-HW(T10、T11、T12)各处理各光合指标差异均未达显著水平(P>0.05)。在相同施肥水平下,Vf和产量均随灌溉水平的降低显著下降;与CK相比,Ⅲ-HWHF(T4)、Ⅳ-HWMF(T11)处理Vf差异未达显著水平(P>0.05),产量变幅分别为-3.36%、-0.26%(P>0.05),达38 114.85、39 338.40 kg/hm2。综合比较柑橘光合特性、生长及产量,Ⅲ-HWHF处理及Ⅳ-HWMF处理,光合能力较强,产量稳定,是较适宜的滴灌水肥一体化管理模式。

关键词：滴灌水肥一体化柑橘光合特性果实体积生长速率产量

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中国旱作节水农业科技进展与未来研发重点

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农业展望 2015年第5期11卷 52-56页

作者：龚道枝郝卫平王庆锁严昌荣张燕卿梅旭荣中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部旱作节水农业重点实验室北京100081 中国农业科学院科技管理局北京100081

分析了中国发展旱作节水农业的科学意义和生产实践意义,提出了旱作节水农业的概念,阐述了旱作节水农业应用基础理论、技术体系和发展模式,总结了相关领域进展和发展趋势,最后指出未来的研究重点和前沿问题。

关键词：粮食安全降水转化水分利用效率种养结合节水种植

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基于加权秩和比法的灌区运行水平综合评价--以四川省典型灌区为例

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中国农村水利水电 2018年第6期 122-127页

作者：陈雨霖朱斌魏俊崔宁博张青雯冯禹胡笑涛龚道枝四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

灌区运行水平综合评价是灌区投资决策的首要依据,也是推进灌区现代化建设的基础。为提高灌区运行水平综合评价精度,以四川省7个典型灌区为例进行了实证研究。根据系统性、科学性及实用性等原则建立了灌区运行水平综合评价指标体系,运用... 详细信息

灌区运行水平综合评价是灌区投资决策的首要依据,也是推进灌区现代化建设的基础。为提高灌区运行水平综合评价精度,以四川省7个典型灌区为例进行了实证研究。根据系统性、科学性及实用性等原则建立了灌区运行水平综合评价指标体系,运用博弈论法将G1法确定的主观赋权与改进熵权法确定的客观赋权进行综合赋权,基于加权秩和比法(加权RSR法)构建了灌区运行水平综合评价模型,结合四川省典型灌区的实际情况对7个典型灌区进行评估,基于加权秩和比法评价模型的结果表明:四川省7个典型灌区运行水平(加权RSR估计值)由高到低依次为金堂县团结水库灌区(0.729 6)、安州区一大渠灌区(0.680 7)、乐山市高中水库灌区(0.646 1)、南充市磨尔滩水库灌区(0.623 3)、夹江县东风堰灌区(0.599 2)、阆中市石滩水库灌区(0.574 4)和凉山州西礼灌区(0.541 8),模型评价结果与灌区实际运行水平基本一致。因此可为灌区运行水平综合评价提供一种新的途径。

关键词：灌区运行水平综合评价指标体系综合权重加权秩和比法

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中国西南五省参考作物蒸散量时空变化分析

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灌溉排水学报 2016年第11期35卷 80-87页

作者：张青雯崔宁博冯禹龚道枝胡笑涛四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室/水利水电学院成都610065 南方丘区节水农业研究四川省重点实验室成都610066 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室陕西杨凌712100

为深入了解中国西南5省ET0演变规律,利用1954—2013年广西、重庆、云南、贵州、四川5个省市119个站点逐日地面气象资料,采用FAO-56推荐的Penman-Monteith公式计算各站点逐日ET0,并使用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和GIS反距离加权... 详细信息

为深入了解中国西南5省ET0演变规律,利用1954—2013年广西、重庆、云南、贵州、四川5个省市119个站点逐日地面气象资料,采用FAO-56推荐的Penman-Monteith公式计算各站点逐日ET0,并使用Mann-Kendall检验、Morlet小波分析和GIS反距离加权插值定量分析ET0时空变化特征。结果表明,1954—2013年西南5省ET0多年平均值为855 mm,波动范围为819~901 mm,年均ET0总体呈下降趋势（倾向率为-1.5 mm/10 a）,在春、夏、秋、冬季也均呈下降趋势（倾向率分别为-0.4、-0.7、-0.3、-0.1 mm/10a）,分别占全年的26.7%、46.7%、20%、6.6%;西南5省ET0多年平均值分别以26 a、12 a、5 a为第1、第2、第3周期进行“增大-减小”交替变化;1954—2013年,西南5省年均ET0空间分布总体表现为南部大于北部,云贵高原西部和广西地区明显大于四川盆地和云贵高原东部,四川盆地相对最小,川西高原南部和云贵高原东部地区相对最大;西南5省ET0在春、夏、秋、冬季空间分布较高值区分别为云贵高原西部、四川盆地和云贵高原东部、广西地区、云贵高原西部,较低值区分别为四川盆地、云贵高原西部、四川盆地和川西高原东北部、四川盆地和广西地区。

关键词：西南5省参考作物蒸散量时空变化 Mann-Kendall检验 Morlet小波分析 GIS

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两种不同产量历史丰歉气象影响指数确定方法在农业气象产量预报中的对比研究

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气象与环境科学 2019年第1期42卷 41-46页

作者：邱美娟刘布春刘园张玥滢吴昕悦肖楠舒庞静漪中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所/作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室/农业部农业环境重点实验室北京100081 沈阳农业大学农学院沈阳110161 营口市气象局辽宁营口115001

利用吉林省1980—2015年春玉米单产数据、50个气象站逐日气象资料,基于欧式距离和相关系数建立综合诊断指标,利用综合诊断指标研究分析预报年与历史年春玉米气象产量丰歉气象影响指数的关系,以此构建春玉米产量预报模型,对吉林省春玉米... 详细信息

利用吉林省1980—2015年春玉米单产数据、50个气象站逐日气象资料,基于欧式距离和相关系数建立综合诊断指标,利用综合诊断指标研究分析预报年与历史年春玉米气象产量丰歉气象影响指数的关系,以此构建春玉米产量预报模型,对吉林省春玉米产量进行动态预报。产量预报模型对2003—2012年的预报试验结果表明,产量丰歉趋势ΔY的平均正确率均在60%以上,加权分析法的单产预报准确率除2009年外,均高于80.0%,且各时段的预报准确率均高于大概率法的。对2013—2015年吉林省春玉米产量的预报检验结果表明,加权分析法对产量丰歉趋势ΔY的预报结果稍好;加权分析法单产预报准确率几乎都在90.0%以上,普遍高于大概率法的。说明加权分析法建立的产量预报模型预报效果更好,可在业务上应用。

关键词：春玉米产量预报综合诊断指标加权分析法大概率法

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