检索结果-内蒙古大学图书馆

中国农村水利水电 2018年第8期 35-39页

作者：魏俊崔宁博陈雨霖张青雯冯禹龚道枝王明田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 四川省农业气象中心四川成都610071

为有效提高西北地区参考作物蒸散量(ET_0)预报精度,在西北地区选择6个代表性气象站点,以P-M模型计算的ET_0作为标准值,利用1993-2016年逐日气象资料构建10种极限学习机(extreme learning machine,ELM)ET_0预报模型,用k-折交叉验证估计... 详细信息

为有效提高西北地区参考作物蒸散量(ET_0)预报精度,在西北地区选择6个代表性气象站点,以P-M模型计算的ET_0作为标准值,利用1993-2016年逐日气象资料构建10种极限学习机(extreme learning machine,ELM)ET_0预报模型,用k-折交叉验证估计模型泛化误差,并将其与Hargreaves-Samani、Chen、EI-Sebail和Bristow等4种在西北地区计算精度较高的模型进行比较。结果表明:ELM_1(输入T_(max)、T_(min)、RH、n和u_2)、ELM_2(输入T_(max)、T_(min)、n和u_2)、ELM_4(输入T_(max)、T_(min)、RH和u_2)及ELM_7(输入T_(max)、T_(min)和u^2)模型均具有较高模拟精度,其MAE分别为0.199、0.209、0.250、0.273 mm/d,RMSE分别为0.270、0.285、0.341、0.422 mm/d,NSE分别为0.983、0.981、0.973、0.987,R^2分别为0.984、0.982、0.975、0.960,整体评价指标(global performance indicator,GPI)排名分别为1、2、3、4;模型可移植性分析表明,ELM模型具有较强的泛化能力,除了ELM_7在喀什站、敦煌站的模拟精度相对较低之外,其余ELM模型在西北地区各站点模拟结果的MAE均在0.40 mm/d以下、RMSE均在0.49以下、NSE均在0.95以上、R^2均在0.96以上;在相同输入的情况下ELM模型模拟精度均高于HargreavesSamani、Chen、EI-Sebail和Bristow。因此,在气象资料缺乏情景下ELM模型可作为西北地区ET_0计算的推荐模型。

关键词：蒸散量预报模型极限学习机 K-折交叉验证西北地区可移植性

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基于双作物系数的旱作玉米田蒸散估算与验证

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中国农业气象 2017年第3期38卷 141-149页

作者：冯禹龚道枝王罕博郝卫平梅旭荣崔宁博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 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

农田蒸散(ET)准确估算与区分对理解土壤-植物-大气连续系统水分传输动力学过程和调控机制具有重要意义。本研究基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算参考作物蒸散量(ET0),运用双作物系数法计算黄土高原东部地区旱作玉米田2011-2012... 详细信息

农田蒸散(ET)准确估算与区分对理解土壤-植物-大气连续系统水分传输动力学过程和调控机制具有重要意义。本研究基于FAO-56 Penman-Monteith(PM)模型计算参考作物蒸散量(ET0),运用双作物系数法计算黄土高原东部地区旱作玉米田2011-2012年蒸散(ETFAO),以同期涡度相关系统实测值(ETEC)作为标准值对双作物系数法计算结果进行评价,并将玉米田ET区分为土壤蒸发和作物蒸腾。结果表明:2011年春玉米生长季ET0、ETEC和ETFAO分别为628、400.3和492.7mm,双作物系数法RMSE、AAE和R^2分别为0.864mm·d^(-1)、0.678mm·d^(-1)和0.755,且R^2达极显著水平(P<0.01);2012年三者分别为553、372.6和441.4mm,RMSE、AAE和R^2分别为0.676mm·d^(-1)、0.693mm·d^(-1)和0.781,R^2亦达极显著水平(P<0.01),说明双作物系数法在该地区模拟旱作春玉米ET有较高的精度。基于双作物系数法对ET进行区分表明,2011年全生育期土壤蒸发和作物蒸腾分别占ET的36.4%和63.6%;2012年分别占ET的31.7%和68.3%,说明旱作春玉米田ET主要来自春玉米蒸腾。

关键词：玉米双作物系数法蒸散涡度相关系统

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两种水分条件下夏玉米叶片气孔行为对光质的瞬时响应

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中国农业气象 2017年第2期38卷 113-120页

作者：李沅媛龚道枝严为光唐大华梅旭荣张文英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 河北省农林科学院旱作农业研究所衡水053000

在灌水和不灌水(整个生长期不灌溉)两种水分条件下,利用LI-6400便携式光合测定仪,测定3个主要生育期(拔节期、抽雄期和灌浆期选择典型日)夏玉米(郑单958)第一个功能叶片的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)指标,据此计算叶片... 详细信息

在灌水和不灌水(整个生长期不灌溉)两种水分条件下,利用LI-6400便携式光合测定仪,测定3个主要生育期(拔节期、抽雄期和灌浆期选择典型日)夏玉米(郑单958)第一个功能叶片的气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)指标,据此计算叶片的瞬时水分利用效率(WUE),测定时设定了5种比例的红蓝光组合(即B/(R+B)分别为0、25%、50%、75%和100%),以对比分析不同红蓝光比对玉米叶片气孔行为的瞬时影响。结果表明:与不灌水相比,灌水处理的叶片平均Gs、Pn和Tr在抽雄期明显较高,但在拔节期和灌浆期差异不显著。不论何种水分处理,光合有效辐射为500μmol·m-2·s-1时,叶片Gs、Pn和Tr均表现为单色红光照射时最大,随着蓝光所占比例的增加,各指标均有不同程度的降低。从节水角度来看,高红光比例的光质有利于提高玉米叶片WUE。

关键词：水分胁迫红蓝光比玉米光合作用叶片水分利用效率

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基于ELM模型的浅层地下水位埋深时空分布预测

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农业机械学报 2017年第2期48卷 215-223页

作者：喻黎明严为光龚道枝李沅媛冯禹姜丹曦昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500 长沙理工大学水利工程学院长沙410114 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所北京100081 作物高效用水与抗灾减损国家工程实验室北京100081 宁乡县水利水电勘测设计院长沙410004

选用石家庄平原区补排因子的多种组合为输入参数,利用28眼水井的实测资料作为预测目标值,首次建立基于极限学习机(Extreme learning machine,ELM)的地下水位埋深时空分布预测模型,讨论补排因子在不同缺失情况下对模型精度的影响;利用Arc... 详细信息

选用石家庄平原区补排因子的多种组合为输入参数,利用28眼水井的实测资料作为预测目标值,首次建立基于极限学习机(Extreme learning machine,ELM)的地下水位埋深时空分布预测模型,讨论补排因子在不同缺失情况下对模型精度的影响;利用Arc GIS分析误差空间分布趋势,并与常用的三隐层BP神经网络模型进行对比。结果表明:基于水均衡理论的ELM地下水位埋深模拟模型能够准确反映人类和自然双重影响下地下水系统的非线性关系,模型输入因子中缺失降水量或开采量的模拟结果均方根误差(RMSE)比缺失其余因子的RMSE高2.00倍及以上,同时模型有效系数(E_(ns))和决定系数(R^2)进一步降低;与BP模型相比,ELM模型可使RMSE减小43.6%,误差区间降低46.4%,Ens和R2提高至0.99,且RMSE在空间相同区域上均明显呈现出ELM模型小于BP模型;ELM模型在南部高误差区的移植精度(RMSE低于1.82 m/a,E_(ns)高于0.95)高于BP模型(RMSE超过3.00 m/a,Ens低于0.85);因此,影响地下水位埋深的主导因素是降水量和开采量,且ELM模型在精度、稳定性和空间均匀性上较优,移植预测效果较好,可利用已知资料推求区域空间内其余未知水井的浅层地下水位埋深;该模型可作为水文地质参数及补排资料缺乏条件下浅层地下水位埋深预测的推荐模型。

关键词：地下水位时空分布神经网络极限学习机预测

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1961-2013年中国粮食主产区参考作物蒸散量时空演变特征研究

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四川大学学报（工程科学版） 2017年第S2期49卷 16-24页

作者：谢锐敏崔宁博胡笑涛龚道枝卢泽华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 四川省农田水利局四川成都610000

准确评估粮食主产区参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET_0)时空变化特征,对灌区水资源优化调度、灌溉制度优化、农田水分高效利用及粮食水分生产力提高等均具有重要意义。本文基于中国粮食主产区258个气象站点逐日气... 详细信息

准确评估粮食主产区参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET_0)时空变化特征,对灌区水资源优化调度、灌溉制度优化、农田水分高效利用及粮食水分生产力提高等均具有重要意义。本文基于中国粮食主产区258个气象站点逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算1961—2013年参考作物蒸散量,通过Sen’s+Mann-Kendall法、累积距平法及气象倾向率等方法对其近53年时空变化趋势与特征进行分析。结果表明:近53年中国粮食主产区(全区)、温带湿润半湿润地区(Ⅰ区)、温带干旱半干旱地区(Ⅱ区)、亚热带湿润地区(Ⅲ区)及暖温带半湿润地区(Ⅳ区)ET_0年均值分别为901.90、741.89、1 077.93、940.17、847.61 mm,呈现Ⅱ>Ⅲ>全区>Ⅳ>Ⅰ区的趋势;全区及Ⅰ~Ⅳ区主要粮食作物生长季(3—10月)ET_0约占全年ET_0的87.58%、91.91%、90.05%、85.11%和83.39%;除Ⅳ(其年倾向率Y为0.002 mm/a)区外,全区及Ⅰ~Ⅲ区ET_0近53年整体呈现下降趋势,其中全区呈下降趋势的站点数达171个,占总数的61.0%,年倾斜率达到显著下降水平,其Y值为-0.288*mm/a(P<0.05);全区及各分区ET_0在20世纪90年代均呈增大趋势,其年尺度上Sen’s趋势度β全区=4.993,M-K检验值Z全区=1.978*(P<0.05),增大趋势显著,其他各年代际上趋势减小;近53年ET_0空间分布基本呈西北向东南、东北方向递减,区域性差异显著;ET_0的M-K趋势变化季节性差异显著,春季ET_0趋势自北向南增大,夏季与之相反,秋季ET_0趋势呈现中部低南北高的趋势,冬季较秋季有明显的下降趋势,整体呈现由北至南、西至东递减的趋势。

关键词： Penman-Monteith公式粮食主产区参考作物蒸散量(ET0) 趋势 Mann-Kendall 空间分布

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基于ELM的西北旱区参考作物蒸散量预报模型

基于ELM的西北旱区参考作物蒸散量预报模型

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中国农业工程学会农业水土工程专业委员会第十届学术研讨会

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 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ET0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ET0预报模型,并通过与其他ET0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,... 详细信息

为实现气象资料缺失情况下ET0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ET0预报模型,并通过与其他ET0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ELM5,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Hargreaves-Samani模型.通过模型可移植性分析发现,ELM7,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ELM5,(输入温度和辐射)、ELM7,(输入温度和风速)和ELM9(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ET0的推荐模型.

关键词：农作物蒸散量预报模型极限学习机

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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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中国粮食主产区主要气象因子时空演变特征及其对参考作物蒸散量影响

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灌溉排水学报 2017年第9期36卷 81-89页

作者：谢锐敏崔宁博李卓赵璐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 西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室中国旱区节水农业研究院陕西杨凌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

准确评估粮食主产区气象因子变化特征及对参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)的影响,对农田水文循环、区域农业水资源优化配置与高效利用等具有重要意义。利用中国粮食主产区258个气象站点1961―2013年的逐日气象资... 详细信息

准确评估粮食主产区气象因子变化特征及对参考作物蒸散量(reference crop evapotranspiration,ET0)的影响,对农田水文循环、区域农业水资源优化配置与高效利用等具有重要意义。利用中国粮食主产区258个气象站点1961―2013年的逐日气象资料,采用Penman-Monteith公式计算ET0,通过M-K趋势检验法、偏相关分析、多元线性回归计算贡献率等方法,分析了1961—2013年中国粮食主产区主要气象因子时空演变及其对ET0变化的贡献特征。结果表明,1961—2013年中国粮食主产区相对湿度、温度、降水在空间上由南至北呈降低趋势,而日照时间和风速则由南至北呈增高趋势;1961—2013年中国粮食主产区全区、温带湿润半湿润地区(I区)、温带干旱半干旱地区(II区)、亚热带湿润地区(III区)及暖温带半湿润地区(IV区)多年平均气温均呈增大趋势,平均风速、相对湿度、降水与日照时间均呈减小趋势;1961—2013年中国粮食主产区年内ET0均呈锯齿状下降,且ET0在四季呈现出夏季>春季>秋季>冬季的特征;多年平均风速、气温、日照时间与ET0在全区及各分区总体均显著正相关(P<0.05),而相对湿度与ET0在全区及各分区均极显著负相关(P<0.01);1961—2013年中国粮食主产区全区及I^IV区气温、风速、相对湿度对ET0变化均具有较大贡献,其中相对湿度为I区、III区及IV区的主要气象驱动因子,其次为平均气温和风速;而II区ET0变化的主要驱动因子为风速,其平均贡献率WII(风速)为0.37;综上所述,中国粮食主产区主要气象因子变化特征与ET0的响应,均呈现出区域性、季节性差异。

关键词：气象因子 ET0 Penman-Monteith Mann-Kendall 粮食主产区相关分析贡献率

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基于叶面积指数改进双作物系数法估算旱作玉米蒸散

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农业工程学报 2016年第9期32卷 90-98页

作者：冯禹崔宁博龚道枝王罕博郝卫平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 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2... 详细信息

为准确估算和区分黄土高原旱作春玉米蒸散(evapotranspiration,ET),该文基于实测叶面积指数(leaf area index,LAI)动态估算基础作物系数,利用LAI修正土壤蒸发系数,并基于修正后的双作物系数法估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET,并以2012、2013年寿阳站基于涡度相关系统和微型蒸渗仪实测的春玉米ET和土壤蒸发(soil evaporation)对修正后的双作物系数法的适用性进行评估。结果表明:修正后的双作物系数法能够较为准确的估算春玉米ET,2012年春玉米全生育期ET估算值、实测值分别为365.3、372.6 mm,2013年分别为385.6、369.4 mm;2012年全生育期改进双作物系数法决定系数、均方根误差、模型效率系数和平均绝对误差分别为0.824、0.561 mm/d、0.817和0.449 mm/d,2013分别为0.870、0.381 mm/d、0.871和0.332 mm/d;同时,修正后的双作物系数法可对春玉米各生育期ET进行准确区分,土壤蒸发估算值与实测值有较好的一致性,2012年全生育期估算和实测土壤蒸发分别为0.98和0.99 mm/d,分别占ET的38.12%和37.08%;2013年估算和实测土壤蒸发分别为0.86和0.89 mm/d,分别占ET的33.59%和35.90%。因此,修正后的双作物系数法能够较为准确地估算和区分黄土高原地区旱作春玉米ET。该研究可为黄土高原区农田水分精准管理提供科学指导。

关键词：作物蒸散模型黄土高原旱作春玉米双作物系数法涡度相关系统

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干旱条件下冬小麦近等基因系水分利用效率及其与气冠温差的关系

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华北农学报 2016年第5期31卷 174-179页

作者：黄桂荣梅旭荣刘晓英严昌荣张欣莹王雅静顾峰雪郭瑞钟秀丽中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所国家作物高效用水与抗灾减损工程实验室农业部旱作节水农业重点开放实验室北京100081

鉴定比较供体亲本京411和轮回亲本晋麦47及其34个近等基因系材料之间产量和水分利用效率(WUE),同时测定不同生育期的气冠温差(CTD),分析WUE在这些材料之间的变异范围,筛选WUE与轮回亲本显著差异的材料用于QTL定位,同时探索干旱条件下CT... 详细信息

鉴定比较供体亲本京411和轮回亲本晋麦47及其34个近等基因系材料之间产量和水分利用效率(WUE),同时测定不同生育期的气冠温差(CTD),分析WUE在这些材料之间的变异范围,筛选WUE与轮回亲本显著差异的材料用于QTL定位,同时探索干旱条件下CTD与产量和WUE的关系及其随生育期进程变化的趋势。利用防雨棚和渗漏池开展模拟干旱试验。结果表明,34个近等基因系及其父母本WUE为1.30~1.92 kg/m^3,其中9个品系WUE显著低于轮回亲本晋麦47,表明WUE为多基因控制的数量性状,而且存在明显的加性效应。CTD与产量和WUE均呈极显著正相关关系。不同的是,随生育期进程推进,CTD与产量的相关性增强,在灌浆期最高,R2达到0.684 9,而与WUE的相关性减弱,R2在拔节-孕穗期最高,达到0.769 8。研究初步表明,CTD可以作为干旱条件下产量和WUE的鉴定指标。

关键词：气冠温差产量水分利用效率近等基因系

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