作物水分生产函数与灌溉制度的优化

介绍了作物水分生产函数的国内外研究现状及目前常用的数学模型，并对其特点和适用性进行了探讨，运用系统工程中动态规划的方法对灌溉规划进行优化求解，使其在我国干旱、半干旱地区，尤其是西北干旱区节水灌溉模型中起到指导作用。根据其参数的地域性特点，提出了在西北地区、尤其新疆绿洲农业区建立主要作物水分生产函数的紧迫性。     

非充分灌溉制度的求解方法

根据农田水量平衡原理以及作物腾发与产量相乘模型，分析了非充分灌溉制度的动态规划求解方法，并编制了相应的电算程序。该程序给出了全生育期不同灌溉定额情况下最优灌溉制度和最优产量比，并给出了各生育阶段实际民发量和计划湿润土层含水量动态变化过程。通过算例表明，该程序操作方便，设计合理，是灌区灌溉管理及高产增收的实用计算机软件。     

非流分灌溉制度的求解方法

根据农田水量平衡原理以及作物腾发与产量相乘模型，分析了非充分灌溉制度的动态规划求解方法，并编制了相应的电算程度。该程序给出了全生育期不同灌溉定额情况下最优灌溉制度和最优产量比，并给出了各生育阶段实际腾发量和计划湿润土层含水量动态变化过程。通过算例表明，该程序操作方便，设计合理，是灌区灌溉管理及高产增收的实用计算机软件。     

非充分灌溉稻田墒情预报的人工神经网络模型

通过对人工神经网络理论的分析,建立了一个描述非充分灌溉稻田土壤水分变化的BP模型,并对同一小区2002年水稻生长期土壤水分的动态变化进行了模拟预测,同时用实测资料进行对照.研究结果具有良好的一致性,质量含水量绝对误差值最大为1.8%,最小为0.1%,平均为0.7%;相对误差值最大为8.42%,最小为0.55%,平均为3.02%.BP网络可以用于区域土壤水分动态预测,方法简便可行,有较高的精度.     

运城市冬小麦优化灌溉制度的研究

通过制定优化灌溉制度的基本参数和计算机决策系统,对冬小麦的产量与土壤水分及耗水量关系进行了模拟计算,得出了运城市冬小麦不同水文年型的优化灌溉制度。     

棉花优化灌溉制度基本参数的确定

根据山西省多年的灌溉试验资料和研究成果,确定了棉花优化灌溉制度的基本参数。     

北疆滴灌春小麦参考作物蒸发蒸腾量与气象因子的关系

根据2011年气象资料,应用Penman-Monteith公式计算滴灌春小麦生育期内逐日ET0值,采用相关分析法研究了ET0与气象因子之间的关系.结果表明:滴灌春小麦生育期内ET0的变化规律为先增大后减小,到抽穗期达到最大.在滴灌春小麦生育期内,缺乏气象数据资料的情况下,可以利用日平均气温和净辐射估算ET0,日平均湿度及日平均风速与ET0之间基本不存在线性关系,不能用日平均湿度及日平均风速估算ET0;各气象因子的累积量与ET0累积量相关系数均达到极显著线性相关水平,可以用各气象因子累积量计算ET0的累积值.     

关于在我国开展作物蒸散凝结灌溉技术研究的建议

多年来,为了应对世界水危机,从水循环过程调控出发,提出了诸如工程节水、生物节水、农艺节水和管理节水等技术和方法.这些技术和方法的实施,极大地提高了世界水资源的利用效率.     

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。     

供水强度对非充分供水入渗模型参数的影响

基于两种质地不同土壤的非充分供水入渗试验,分析了kostiakov三参数模型描述非充分供水入渗过程的可行性和供水强度R0对入渗模型参数的影响.结果表明:用kostiakov三参数模型描述土壤入渗能力控制阶段入渗过程是可行的;积水时刻tp随供水强度R0的变化呈负幂函数关系,入渗模型系数K等于供水强度与稳定入渗率之差,入渗指数α随供水强度的变化呈幂函数关系,供水强度对稳定入渗率f0影响不大.该研究结果对非充分供水入渗过程的预测有重要意义.     

控制灌溉条件下水稻蒸发蒸腾量及作物系数试验研究

根据国家“863”节水农业重大专项江西示范区晚稻节水灌溉试验资料,分析了控制灌溉条件下晚稻移栽后各周蒸发蒸腾量变化规律和影响因素,研究了控制灌溉条件下水稻作物系数的变化.研究结果表明:控制灌溉条件下水稻蒸发蒸腾在拔节孕穗期以及抽穗开花期保持较大值,其他时期则较小;蒸发蒸腾量与冠层净辐射量、饱和水汽压差等气象因素以及田间土壤水分状况关系密切,叶面积指数不是关键的影响因子;利用冠层净辐射量等气象因子及土壤水分系数表示的冠层阻抗与蒸发蒸腾量呈明显负相关关系;双季晚稻全生育期作物系数Kc平均值为1.27,生育中期的作物系数值稍大于FAO推荐参考值.     

膜下滴灌棉花缺水诊断指标的试验研究

2000年5～8月在新疆石河子炮台土壤改良试验站进行了不同处理下膜下滴灌棉花缺水诊断指标的试验研究,分析了不同土壤水分条件下膜下滴灌棉花水分亏缺指标(CWSI)和冠层温度与气温差(TC-TA)的日变化规律．研究表明,CWSI和(TC-TA)与土壤含水量θ、净辐射、空气饱和压差之间存在良好的回归关系,利用这一关系可以判断膜下滴灌的缺水状况,并进行节水灌溉决策．由于农田的气象因素随时都在变化,因此用CWSI诊断土壤水分的最合适时间,应选择晴朗而且天气条件稳定的17时左右．     

The effect of water saving and production increment by drip irrigation schedules

Drip irrigation system can achieve high uniformity. When the system is designed for uniformity coefficient equal or more than 70%, the water application in the field can be expressed as a normal distribution and further simplified to a linear distribution. This paper will describe the irrigation scheduling parameters, percent of deficit, application efficiency and coefficient of variation by simple mathematical model. Using this effective model and the irrigation application, the total yield affected by the total water application for different uniformity of irrigation application can be determined. More over, this paper uses the cost of water, price of yield, uniformity of the drip irrigation system, crop response to water application and environmental concerns of pollution and contamination to determine the optimal irrigation schedule. A case study shows that the optimal irrigation schedule can achieve the effect of water saving and production increment compared with the conventional irrigation schedule in which the whole field is fully irrigated.     

基于属性识别模型的节水灌溉方案优选

在节水灌溉方案优选中,文章采用基于变异系数权重的属性识别模型.该模型采用反映评价指标特征值之间差异性的参数--变异系数作为评价指标的权重,减小了权重确定的主观性,且模型求解方法简单实用.该模型含义明确、计算过程简单,能实现节水灌溉方式的排序,有一定的应用价值.     

污灌系统氮素在土壤中的转化与渗漏污染

通过原状土体模拟试验，以多次污灌废水浓度的Ｃ＋２Ｓ为进水浓度，揭示了污灌废水中氨氮在土壤中的转化规律以及引起地下水污染的原因，提出了污灌的农用与防止地下水污染的具体措施。     

生物有机肥对盐渍土壤水盐动态及番茄产量的影响

为探讨生物有机肥对不同类型盐渍土壤(设施次生盐渍土、滨海盐渍土)水盐动态和作物产量的影响,采用盆栽试验方法研究不同施肥(不施肥、化肥、生物有机肥、生物有机肥+化肥(比例为1∶1))处理对盐渍土土壤含水率、电导率、盐分离子组成变化和番茄产量、水分利用效率的影响。结果表明:(a)单施生物有机肥处理和生物有机肥+化肥处理均可以提高土壤含水率;(b)单施生物有机肥处理的土壤电导率最低,其次为生物有机肥+化肥处理;(c)对于设施次生盐渍土,与化肥处理相比,单施生物有机肥处理和生物有机肥+化肥处理的土壤盐分离子总量分别降低了23.63%和15.60%;(d)对于滨海盐渍土,与化肥处理相比,单施生物有机肥处理和生物有机肥+化肥处理的土壤盐分离子总量分别降低了22.34%和10.32%;(e)番茄收获后,设施次生盐渍土各处理的NO_3~-和SO_4~(2-)在土壤盐分中的占比降低,滨海盐渍土各处理的Na~+、K~+和Cl~-占比降低;(f)单施生物有机肥处理最有利于土壤微生物的增加,其次是生物有机肥+化肥处理;设施次生盐渍土中生物有机肥+化肥处理的番茄产量最高,比单施生物有机肥处理增产165.5%;(g)施用生物有机肥可以提高设施次生盐渍土的作物产量和灌溉水利用效率,而单施化肥则可能会造成作物绝产;(h)施用化肥虽然提高滨海盐渍土的作物产量,但施用生物有机肥处理的灌溉水利用效率相对较高。     

黄河灌区水热通量的观测与分析

为解决农田节水问题,进行了田间水热通量观测和水热耦合循环过程机理分析。观测系统主要包括:常规气象、辐射、涡度相关法观测系统以及土壤水分观测剖面。该系统能够连续和稳定地观测土壤-植物-大气连续体中的水热循环过程,涡度相关法观测数据具有与国际同类观测一致的精度。对2005年山东省位山引黄灌区冬小麦和夏玉米生长期内水热平衡的分析表明:当叶面积指数较大时潜热是农田能量消耗的主要方式;在冬小麦返青至收割期内作物耗水略小于供水,而在玉米生长期内供水远大于作物耗水,灌区供水充分。     

黄河灌区水热通量的观测与分析

为解决农田节水问题,进行了田间水热通量观测和水热耦合循环过程机制分析。观测系统主要包括:常规气象、辐射、涡度相关法观测系统以及土壤水分观测剖面。该系统能够连续和稳定地观测土壤-植物-大气连续体中的水热循环过程,涡度相关法观测数据具有与国际同类观测一致的精度。对2005年山东省位山引黄灌区冬小麦和夏玉米生长期内水热平衡的分析表明:当叶面积指数较大时潜热是农田能量消耗的主要方式;在冬小麦返青至收割期内作物耗水略小于供水,而在玉米生长期内供水远大于作物耗水,灌区供水充分。     

资源受限条件下公路工程进度计划优化方法

针对资源限制条件下的公路工程进度安排问题，讨论了资源分配的优先准则和工作调整步骤，对比分析了优先系数方法和资源调配方法的优化结果，在优先系数计算公式中考虑“工作最早完成时间”参数，对优先系数计算公式进行了改进，以提高模型的适应性；应用“约翰逊-贝尔曼”法则，对新参数的合理性作了进一步论证。分析结果表明，改进后的模型能够更合理地确定发生资源冲突时各项工作的先后顺序，可迅速有效地得到资源限制条件下的最短工期计划。     

面向云制造的有限资源多任务调度博弈

为解决云制造环境下云服务组合优化调度问题,在深入分析目前优化调度问题存在的难点及研究不足的基础上,提出一种云制造环境下有限资源的多任务调度模型。考虑服务需求者间存在的利益冲突及重要的服务评价指标,以每个服务需求者作为博弈参与者,将每个任务的执行制造路径当作博弈策略,把时间、合格率、成本和服务质量组成的综合服务水平看作博弈支付函数,最终把有限资源的多任务调度问题转变为多个静态非合作博弈问题。在此基础上,将求解纯策略纳什均衡解的过程编制为算法,该算法所得的均衡解为每个任务的最终执行制造路径。实验仿真表明该模型及算法具有可行性及有效性。