基于天气预报的参考作物腾发量预报方法比较

以常州站点为例,收集了2000—2017年历史气象观测数据和2011—2015年历史天气预报数据,以FAO56-PM公式的估算结果为对照,分别对Hargreaves-Samani模型、多元回归模型与傅立叶分析模型进行率定和验证,并以2016-04-21至2017-10-24逐日1～7 d天气预报数据为依据,分析评价3种率定模型的ET0预报精度。结果表明:率定后的MR模型在1 d、4 d、7 d预见期的平均绝对误差为0. 751 mm/d,准确率为87. 2%,预报精度均优于HAR模型与FA模型;均方根误差除在3d预见期时略高于HAR模型外,其他预见期均最小。考虑到天气预报准确率随预见期增加而降低,建议预见期不宜大于3 d。进一步在季节尺度下的精度比较显示,MR模型在各季节1～3 d预见期的预报精度均高于HAR模型与FA模型,总体预报精度最高。因此,建议采用MR模型对常州站点进行ET_0预报。     

分蘖期水分调控对覆膜旱作水稻茎蘖动态影响分析

通过分蘖期不同水分调控试验,研究了分蘖期土壤水分调控对覆膜旱作水稻茎蘖动态变化规律的影响,采用套接的Logistic曲线建立了不同水分调控条件下水稻茎蘖动态模拟模型.在此基础上,分析了水稻茎蘖动态模拟模型参数的变化以及覆膜旱作水稻茎蘖的动态特性.结果表明:覆膜旱作节水灌溉水稻的茎蘖动态发生新的变化,分蘖前期茎蘖增长缓于浅湿灌溉处理,达到分蘖高峰期时间推迟,时间滞后10~20 d.土壤水分控制越低,最高茎蘖量越低,但水分最低(处理3)条件下,由于补偿效应的存在,取得了较高的茎蘖量,茎蘖高峰出现时间延迟较多.采用套接的Logistic曲线能够很好地模拟不同水分调控条件下的水稻茎蘖动态变化规律,模拟结果显示,土壤水分控制条件下水稻茎蘖动态具有增长受限、增长过程提前、茎蘖消亡减小、消亡高峰延迟的特点.     

节水灌溉条件下稻田生态与环境效应

对节水灌溉条件下稻田温度、土壤通气性、杂草生长及病虫害、温室气体的排放和矿质营养等生态环境因子的变化及规律进行了归纳总结,分析了节水灌溉条件下稻田温室气体CH4和N2O的排放变化及其综合效应,提出今后应加强节水灌溉条件下稻田杂草及病虫害的防治策略、稻田温室气体排放及水肥耦合效应等稻田生态环境方面的研究.     

不同e_a计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压ea是Penman-Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数.为了研究在湿度缺测条件下,露点温度法替代相对湿度法计算ea在我国长江三角洲地区的适用性,选用江苏南通2000~2004年的旬气象资料,采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压ea和旬参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系.结果表明:这两种方法计算结果间误差较小,有98%以上的计算结果其误差小于20%;实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强,旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强;在湿度缺测条件下,可以采用露点温度法替代相对湿度法计算ea并进一步计算ET0.     

水稻控制灌溉对稻田N_2O排放的影响机理研究

为了揭示水稻控制灌溉对稻田N2O排放的影响机理,采用静态暗箱-气相色谱法对控制灌溉稻田N2O排放进行原位观测,同时观测土壤水分状况、表层土温和土壤氧化还原电位(Eh)等影响因子,分析控制灌溉稻田N2O排放通量与影响因子间的定量关系.结果表明,与常规灌溉稻田相比,控制灌溉稻田土壤脱水促进了稻田N2O排放,而复水则导致N2O排放通量迅速减小;控制灌溉稻田N2O排放通量的峰值均出现在肥后8~10 d土壤脱水至土壤充水孔隙度WFPS为78.1%~85.3%时;表层土温不是控制灌溉稻田N2O排放的决定性因素,两者之间无显著相关关系(p0.05);控制灌溉稻田N2O排放通量的峰值主要出现在土壤Eh为+207.5~+275.2m V,低于+120或高于+300 m V时没有明显的N2O排放.将施肥后控制灌溉稻田的WFPS保持在85.3%以上能有效地减少其N2O排放,从而降低其温室效应.     

加权马尔可夫模型在区域干旱指标预测中的应用

利用资料序列的均方差建立干旱指数的分级标准,针对干旱指数为相依随机变量的特点,采取以规范化的各阶自相关系数为权重,应用加权马尔可夫链模型来预测和分析未来的状态.以南京市1959--2004年共46年的干旱指数为实例对该方法进行了具体应用,取得较为满意的结果, 为干旱指数γ的预测分析提供了新的途径.     

基于微量分析的沉积物-水界面磷铁相关性研究

为了更好地控制和治理湖泊富营养化,探究沉积物-水界面中磷和铁的相关性特征。通过室内培养原位沉积柱,利用微界面分析技术和高分辨率平衡式间隙水采集技术(HR-Peeper),分3时段(加入摇蚊幼虫后的第7天、第21天和第35天),探究好氧环境中摇蚊幼虫扰动与铁的氧化耦合作用下沉积物-水界面体系中磷形态的迁移转化规律。研究结果表明:摇蚊幼虫扰动增加了沉积物中氧气的渗透深度和氧化还原电位E_h值,在第21天扰动最激烈;扰动降低了3个时段沉积物间隙水中的溶解态磷SRP(最大58%)、溶解态铁Soluble Fe(Ⅱ)(最大44%)的浓度;SRP与Soluble Fe(Ⅱ)在第7天和第21天也高度相关。可见,摇蚊幼虫的扰动作用所引起的沉积物中磷的变化受到了铁的氧化吸附控制。     

不同еa计算方法对Penman-Monteith公式的影响

实际水汽压еa是Penman-Monteith公式中计算参考作物蒸发蒸腾量的重要过程参数.为了研究在湿度缺测条件下,露点温度法替代相对湿度法计算еa在我国长江三角洲地区的适用性,选用江苏南通2000～2004年的旬气象资料,采用FAO推荐的相对湿度法和露点温度法两种方法计算了实际水汽压еa和旬参考作物蒸发蒸腾量ET0,分析了这两种方法计算结果的误差及其与影响因素间的关系.结果表明:这两种方法计算结果间误差较小,有98%以上的计算结果其误差小于20%;实际水汽压间的误差差异与最高最低温差相关关系最强,旬参考作物蒸发蒸腾量间的误差差异与最低温度的相关性最强;在湿度缺测条件下,可以采用露点温度法替代相对湿度法计算еa并进一步计算ET0.     

基于温度资料的参考作物蒸发蒸腾量计算方法

针对利用FAO56-PM法计算参考作物蒸发蒸腾量ET0时气象资料需求往往不易满足的问题,研究了温度法及基于温度资料的BP人工神经网络预测模型.以FAO56-PM法ET0计算值为标准,比较分析了Hargreaves法、改进的Thornthwaite法、简化的FAO56-PM法以及Mc cloud法在我国湿润气候区的应用效果,评价了校正后的温度法以及基于温度资料的BP人工神经网络预测模型在该气候区的适用性.结果表明,在ET0较小时,Hargreaves法、改进的Thornthwaite法和简化的FAO56-PM法计算值较FAO56-PM法偏大,在ET0较大时较FAO56-PM法偏小;改进后的Thornthwaite法与FAO56-PM法最为接近,Mc cloud法与FAO56-PM法的计算结果差异最大;除Mc cloud法外,校正后的温度法检验合格率较高,具有较好的地区适用性;基于温度资料的BP人工神经网络预测模型具有较高的预测精度,结果好于校正后的Thornthwaite法和Mc cloud法,可应用于只有温度资料时湿润气候区ET0的预测.     

模糊物元模型在区域水安全评价中的应用

结合熵值理论与模糊物元理论,建立了基于熵权的水安全模糊物元模型.根据水安全评价的特点和评价区域的实际情况,构建了区域水安全的评价指标体系,并利用水安全模糊物元模型对水安全体系中生命安全、经济安全、生态环境安全、社会安全和管理安全的23个指标进行了评价.引用信息熵所反映的数据本身的效用值来计算指标的权重系数,有效地避免了指标权重分配困难的问题.对山东省2005年的水安全状况进行了评价,并与基于AHP的模糊综合评价结果进行了比较分析.结果表明:模糊物元模型能计算各评价样本与评价标准之间的远近程度关系,并且可以同时评价多个样本;引进熵权后减少了评价的主观性,评价结果客观合理,具有较好的实用性.