西北干旱区农业灌溉水资源优化分配的DDP模型

西北干旱区水资源短缺,实行农业节水灌溉和水资源最优分配至关重要。在作物生长季节,灌区内多种作物并存,并且不同类作物有其各自的生长规律和需水要求,以水量分配和经济效益为决策目标,建立多种作物间灌溉水资源最优化分配的双层动态规划（ＤＤＰ）模型。第一层为单项作物在生长季节的水量分配;第二层为多种作物间水量的分配。以甘肃省景泰川一期灌区为实例,对模型进行模拟和较正。     

基于Pareto解集的多目标农业水土资源优化配置模型

考虑农业系统中水资源与土地资源相互联系、相互影响的特征,本研究建立非线性多目标水土资源联合配置模型.模型基于二次水分生产函数,以灌区总灌溉净效益最大和用水效率最大为目标,对不同作物不同月份的地表水灌溉水量和地下水灌溉水量、灌区种植结构进行联合优化配置.针对传统的求解方法造成结果信息丢失等问题,本研究使用遗传算法求解此复杂非线性多目标模型的Pareto解集.将模型应用于黑河流域中游盈科灌区,得到194组非劣的水土资源分配方案.结果表明:Pareto解集不仅可以直观展示出目标之间相互博弈的状态,而且可以全面展现出水土资源分配的博弈状态,以及随着目标倾向性改变,作物的重要性也可能随之改变的过程.该模型统筹考虑了地表水与地下水资源、水资源与土地资源、灌溉净效益与水资源利用效率之间的关系,将其内在复杂的博弈关系清晰地展现出来,可以为实际应用提供更丰富的决策支持信息.     

基于仿真模拟的江淮丘陵区塘坝灌溉系统水资源优化调控研究

鉴于江淮丘陵区塘坝灌溉系统水资源调控问题的重要性与复杂性,依据系统仿真模拟理论,构建了塘坝灌区水量分配仿真模拟模型;以保障农村生活供水需求下的农业灌溉效益最大为目标,建立了塘坝灌区水资源优化调控模型,形成了基于仿真模拟的塘坝灌溉系统水资源优化调控技术体系,优选了研究区适宜塘坝率为27×10~4m~3/km~2,确定了适宜的节水灌溉模式与灌溉制度,制定了适宜的供水规则,提出了具有可操作性的作物种植结构调整规则,在保障农村生活供水需求下,研究区多年平均总灌溉缺水量减少了3.98×10~4m~3/km~2,多年平均缺水率由19.79%降低至2.95%,多年平均灌溉效益增加了11.71万元/km~2,多年平均增收7.32%.可为江淮丘陵区塘坝综合治理、塘坝灌区水量分配方案与灌溉制度地制定提供理论依据与技术支撑,具有明显的实际指导意义和重要的推广应用价值.     

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。     

某灌区水资源规划模型

本文以某灌区为实例,采用系统工程理论,以灌区灌溉年净效益最大为目标,以地下水和地表水可供水量、作物需水量、机电井出水能力、机泵提水深度、除涝防渍埋深等为约束条件,优化计算不同水平年农业最优种植模式及地表水、地下水的最优分配,并提出最佳的灌溉工程形式,为灌区规划和运行管理提供科学依据。     

干旱地区灌溉输水供需平衡优化模型

介绍了塔里木盆地灌溉农业输水技术和田间灌溉技术的现状。详细描述了区域间在各种节水技术组合下，不同种植作物的水供需平衡优化模型。以总系统收益最大为目标函数。约束条件考虑了灌溉面积、灌溉作物面积、水供应、需求及平衡、水输送及最大来水量、作物销售量、化肥需求量等。在模型中还引入了水价，买水约束。用线性规划软件包ＧＡＭＳ对该模型进行了计算，结果令人满意。本模型为研究该地区水资源合理分配，提高水利用率提供了一个有效工具，也可推广应用于其它相似地区的水资源利用领域。     

作物非充分灌溉制度的模拟优化方法

非充分灌溉条件下作物灌溉制度优化可以有效地提高作物产量及水分利用率。以农田水量平衡模拟模型、作物水分生产函数和水分敏感指数累积函数为基础,建立了以灌溉日期为决策变量的非充分灌溉制度模拟优化模型,利用单纯形搜索法来确定最优灌溉制度(以作物产量最高为目标)。针对北京1999年冬小麦返青后的实际情况,利用以上方法对冬小麦灌溉制度进行了模拟与分析。结果表明,随着灌溉定额的增加,最优灌溉制度下的田间腾发量和冬小麦产量也相应增加,但其增加幅度却逐渐减小。在灌溉水量不足的条件下,应首先保证抽穗初期的灌溉,然后考虑在拔节期进行灌溉,可以达到较好的增产效果。     

阿克苏河流域水权分配模式

阿克苏河流域限额用水在塔河流域水量统一调度过程中取得良好的成绩,同时也最大限度地保证了流域内各灌区的灌溉用水。本文着力介绍限额用水工作中水权分配的有关事宜。主要有水权分配方法、原则及水权演变过程等内容。     

农业优化灌溉中灌溉时间和灌溉量的确定

根据绿洲地区农业节水灌溉的要求 ,建立了使用于该地区的优化灌溉模型 ,求出了优化灌溉时间和最优灌溉量 ,为农业水资源优化利用提供决策依据。根据模型可认为 ,灌水周期随灌溉运作费增大而增大 ,随作物的耗水和土壤水无效损失增大而缩短。最后结合应用实例分析 ,得出了作物在不同生长阶段 ,优化灌水周期和优化灌水量不同的结论     

广西水稻、玉米、甘蔗生长期内需水模拟研究

在选择出适宜广西蒸散模式的基础上，利用广西物候资料及实验资料，确定了水稻、玉米、甘蔗生长期内逐旬作物系数，并计算了几种作物的平均需水量、极端最大需水量、极端最小需水量，为农业部门确定最佳灌溉期和合理的灌溉量提供依据。     

秦巴山区食粮和水中微量元素含量的分析

采用光谱分析法测定了陕南秦巴山区宁强县部分地区６种主要食粮（小麦、大米、荞麦、黄豆和马铃薯），以及环境水（溪水、井水、泉水、河水和自来水）中微量元素（铜、铁、锌、锰和硒）的含量，并同西北大学自来水和矿泉水，以及有关文献进行了比较对照和归纳总结。从而，为营养、卫生和地方病学领域内的研究者和当地人民改善饮食配比，保持健康，增强体质提供了依据。     

磁化水对农作物的生理生化效应

本综述了磁化水对农作物的作用，从种子的浸种到灌溉农田等，磁化水表现出促进农作物增产，说明了磁化水的生理生化效应。     

谷类作物基因组的共线性

谷类是农业生产中最为重要的粮食作物。比较遗传学研究表明,在遗传图谱水平和Mb水平,许多谷类作物的基因组所含基因及基因的顺序均高度保守,但在微观水平上,共线性水平的保守性不高,各物种间存在不同程度的重组。禾谷类作物基因组的共线性分析可为禾本科基因组进化研究提供了重要线索,也有助于其他禾本科物种基因组结构研究。水稻由于具有基因组小、与其他谷类作物共线性水平高等特点而被作为单子叶植物的模式植物。     

"一年两茬保护性耕作"探讨

一年两茬为缓解我国人多地少的粮食压力，做出了极大的贡献。但是，水资源有限，从地表水中不可能以破坏生态环境为代价无限止地供给农业用水。实施保护性耕作既可以减少各项费用，又可以增加土壤的储水能力，是一年两茬作业可持续发展的有效途径。     

转基因作物的利弊分析

近年来,转基因作物的培育已取得显著进展,但其潜在的问题也日益突出和明显.文章对转基因作物的优越性与潜在风险进行了简要综述.     

基于作物水胁迫声发射的精准灌溉模糊控制模型

设计了基于作物水胁迫声监测精准灌溉的模糊控制系统,论述了正常灌溉和精准灌溉两种不同工作方式下常规双模模糊控制策略的制定,控制策略的目标是既要保证作物正常生长又要实现节水效果.在此基础上,建立适用于作物生长环境的自学习模糊控制模型.实验表明:系统能够根据声发射号及影响作物生长的环境信息在一定范围内进行给水量的调节,实现作物的精准灌溉,避免正常灌溉时效率低下、施水过量的问题.     

东北三省主要农作物耗水量与缺水量研究

东北三省是中国未来30年内最主要的粮食生产后备基地.该地区的水土资源和农业种植结构的合理配置是重振东北的一项重要任务.利用东北三省2002年以县为单位的主要农作物统计年鉴数据、GIS数据和DNDC模型作物基本生理数据.研究了该区主要农作物耗水量与缺水量空间分布特征.农业用水合理规划以及作物种植结构合理调整等问题.结果显示:①2002年东北三省农作物缺水量为1 515.6亿m3,缺水率为57.1%.其中辽宁省农作物缺水量最为严重,为562.1亿m3,黑龙江省单位面积缺水率最高,为69.0%.②未来黑龙江省作物将大幅度增产,尤其是玉米和大豆:辽宁省主要粮食作物缺水情况将加剧,应加大人工灌溉.③黑龙江省东部尤其是三江平原地区适宜扩大水稻种植面积,其次是大豆,应适当压缩玉米种植面积;吉林省最适宜种植的作物是玉米,其次是水稻和大豆;辽宁省应巩固现有耕地面积,大力提高作物单产.     

蔬菜作物水分胁迫遥感光谱指数构建实验研究

蔬菜作物干旱程度是影响其长势及产量的关键因素,实时掌握其各生长阶段的干旱程度在农业估产、旱情监测等方面具有重要的意义。利用遥感监测技术可以快速、方便地获取作物的生长信息,对其各生长阶段的干旱程度进行实时监控和防治。通过同种小白菜在不同供水量条件下的室内实验,用ASD光谱仪实测其整个生长周期的冠层光谱。通过分析小白菜在不同供水量条件下的光谱特征,利用可分性度量方法构建归一化水分指数,实现了对小白菜整个生长阶段水分含量信息的识别;之后在已有卫星遥感器波段设置的基础上,通过可分性度量与因子分析相结合的数学方法构建两个光谱指数:生长指数(GI)和干旱指数(DI),实现了对小白菜的生长阶段及干旱程度的准确识别。室内实验直接观测得到的结果也为星载数据的使用提供了依据。