基于作物模型的關(guān)中地區(qū)冬小麥生產(chǎn)水足跡時(shí)空演變趨勢(shì)分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-15 05:56
水足跡是重要的農(nóng)業(yè)用水評(píng)價(jià)指標(biāo)。傳統(tǒng)的作物生產(chǎn)水足跡研究方法在作物產(chǎn)量的估算中多直接引用統(tǒng)計(jì)年鑒中單位面積籽粒產(chǎn)量數(shù)據(jù)。統(tǒng)計(jì)年鑒的產(chǎn)量數(shù)據(jù)是灌區(qū)和雨養(yǎng)區(qū)作物種植面積的加權(quán)平均,灌區(qū)的作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)可以從灌區(qū)管理局等途徑獲取,但是不灌溉條件下作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)很少被統(tǒng)計(jì),因此這一算法產(chǎn)生的誤差會(huì)隨著區(qū)域的尺度增大而增大,同時(shí)統(tǒng)計(jì)年鑒中數(shù)據(jù)本身還會(huì)出現(xiàn)缺失和不完整的情況。傳統(tǒng)水足跡研究中將作物耗水與作物的生長(zhǎng)過(guò)程獨(dú)立計(jì)算,沒(méi)有將作物生長(zhǎng)和水分的動(dòng)態(tài)關(guān)系予以考慮,忽略環(huán)境因素和作物水分供需關(guān)系。傳統(tǒng)水足跡研究中的產(chǎn)量數(shù)據(jù)為歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),導(dǎo)致傳統(tǒng)水足跡研究案例多為歷史年份中的作物生產(chǎn)水足跡的量化分析,而且傳統(tǒng)方法也無(wú)法預(yù)測(cè)未來(lái)氣候變化條件下的作物生產(chǎn)水足跡的變化。本研究通過(guò)陜西楊凌和長(zhǎng)武兩個(gè)地區(qū)冬小麥大田試驗(yàn)估算關(guān)中平原和渭北旱塬冬小麥代表性品種遺傳參數(shù),通過(guò)HWSD(Harmonized World Soil Database,HWSD)數(shù)據(jù)集估算關(guān)中地區(qū)土壤剖面參數(shù),通過(guò)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)估算灌水量等田間管理數(shù)據(jù),基于關(guān)中地區(qū)43個(gè)氣象站點(diǎn)2001-2015年和RCP4.5(Representative...
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線流程圖
13和2013-2014生長(zhǎng)季CK、D3、D4處理冬小麥產(chǎn)量和地上部測(cè)數(shù)值之間的對(duì)比lation analysis between observed and simulated values of winter of 2012-2013 and 2013-2014 growth seasons under CK, D3, D4 花期、成熟期模擬和觀測(cè)進(jìn)行綜合比較(表2-2),校最大相差2天,成熟期最大相差4天,開(kāi)花期、成熟期2%。而在驗(yàn)證過(guò)程中開(kāi)花期模擬值和觀測(cè)值最大相差、成熟期模擬值與觀測(cè)值之間的ARE最大為3%。校擬值高估實(shí)測(cè)值,其中成熟期的高估程度大于開(kāi)花期擬精度較高。綜合上所述,模型可較為準(zhǔn)確地模擬冬土壤水分動(dòng)態(tài),因此關(guān)中平原地區(qū)冬小麥品種遺傳表 2-2 冬小麥開(kāi)花期和成熟期模擬誤差Table 2-2 Simulation errors of flowering and maturity of winterts開(kāi)花期Flowering (das)MaSim. Obs. ARE Sim.
-2006和2007-2009生長(zhǎng)季所冬小麥產(chǎn)量和地上部生物量的模擬值與orrelation analysis between observed and simulated values of grain y2004-2006 and 2007-2009 growth seasons.中,模型對(duì)出苗期的模擬誤差較大,最大相差4天,開(kāi)花差3、4天,成熟期期兩個(gè)生長(zhǎng)季模擬誤差分別相差9、1天季模擬誤差分別相差10、0天,成熟期期兩個(gè)生長(zhǎng)季模擬盡管出苗期模擬的誤差較大,但是開(kāi)花期和成熟期模擬精表2-3 冬小麥開(kāi)花期和成熟期模擬誤差Table 2-3 Simulation errors of flowering and maturity of winter wh出苗期 開(kāi)花期 Emergencing (das) Flowering (das) MSim. Obs ARE Sim. Obs ARE Sim. 7-2008 4 8 50% 237 234 1.30% 271 8-2009 4 3 33% 234 238 1.70% 270 4-2005 4 5 20% 234 224 4.50% 266 5-2006 4 7 42% 231 231 0 264 2007-2009生長(zhǎng)季0-20 cm土層土壤水分動(dòng)態(tài)的模擬誤差
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)CERES-Rice模型模擬覆膜旱作水稻生長(zhǎng)[J]. 馬雯雯,石建初,金欣欣,寧松瑞,李森,陶玥玥,張亞男,劉洋,林杉,胡鵬程,左強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]冬小麥物候期對(duì)土壤水分脅迫的響應(yīng)機(jī)制與模擬[J]. 劉健,姚寧,吝海霞,周元?jiǎng)?吳淑芳,馮浩,張?bào)w彬,白江平,何建強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(21)
[3]基于全局敏感性分析和貝葉斯方法的WOFOST作物模型參數(shù)優(yōu)化[J]. 何亮,侯英雨,趙剛,鄔定榮,于強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]根區(qū)水質(zhì)模型在黃土高原旱區(qū)冬小麥氮肥管理中的適用性分析[J]. 丁奠元,趙英,孫本華,何建強(qiáng),馮浩. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[5]基于GLUE和PEST的CERES-Maize模型調(diào)參與驗(yàn)證研究[J]. 宋利兵,陳上,姚寧,馮浩,張?bào)w彬,何建強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]小麥生產(chǎn)水足跡區(qū)域差異及歸因分析[J]. 孫世坤,王玉寶,吳普特,趙西寧. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[7]不同水分脅迫條件下DSSAT-CERES-Wheat模型的調(diào)參與驗(yàn)證[J]. 姚寧,周元?jiǎng)?宋利兵,劉健,李毅,吳淑芳,馮浩,何建強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]不同生長(zhǎng)階段水分脅迫對(duì)旱區(qū)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J]. 姚寧,宋利兵,劉健,馮浩,吳淑芳,何建強(qiáng). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[9]陜西省農(nóng)戶(hù)小麥?zhǔn)┓收{(diào)研評(píng)價(jià)[J]. 趙護(hù)兵,王朝輝,高亞軍,張衛(wèi)峰. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]基于作物生產(chǎn)水足跡的陜西省水資源壓力評(píng)價(jià)[J]. 史利潔,吳普特,王玉寶,孫世坤,劉靜. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]關(guān)中地區(qū)冬小麥水分產(chǎn)量效應(yīng)及氣候變化條件下產(chǎn)量響應(yīng)模擬研究[D]. 鄭珍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]近50年來(lái)河套灌區(qū)作物生產(chǎn)水足跡時(shí)空演變過(guò)程研究[D]. 孫世坤.中國(guó)科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2013
碩士論文
[1]基于CERES-Wheat模型的冬小麥動(dòng)態(tài)水分生產(chǎn)函數(shù)研究[D]. 姚寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[2]陜西省用水結(jié)構(gòu)變化特征及驅(qū)動(dòng)力分析[D]. 雷歡.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]關(guān)中中西部地區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分平衡狀況演變研究[D]. 戴相林.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[4]中國(guó)虛擬水和水足跡區(qū)域差異研究[D]. 張蕾.遼寧師范大學(xué) 2009
本文編號(hào):2978367
【文章來(lái)源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)路線流程圖
13和2013-2014生長(zhǎng)季CK、D3、D4處理冬小麥產(chǎn)量和地上部測(cè)數(shù)值之間的對(duì)比lation analysis between observed and simulated values of winter of 2012-2013 and 2013-2014 growth seasons under CK, D3, D4 花期、成熟期模擬和觀測(cè)進(jìn)行綜合比較(表2-2),校最大相差2天,成熟期最大相差4天,開(kāi)花期、成熟期2%。而在驗(yàn)證過(guò)程中開(kāi)花期模擬值和觀測(cè)值最大相差、成熟期模擬值與觀測(cè)值之間的ARE最大為3%。校擬值高估實(shí)測(cè)值,其中成熟期的高估程度大于開(kāi)花期擬精度較高。綜合上所述,模型可較為準(zhǔn)確地模擬冬土壤水分動(dòng)態(tài),因此關(guān)中平原地區(qū)冬小麥品種遺傳表 2-2 冬小麥開(kāi)花期和成熟期模擬誤差Table 2-2 Simulation errors of flowering and maturity of winterts開(kāi)花期Flowering (das)MaSim. Obs. ARE Sim.
-2006和2007-2009生長(zhǎng)季所冬小麥產(chǎn)量和地上部生物量的模擬值與orrelation analysis between observed and simulated values of grain y2004-2006 and 2007-2009 growth seasons.中,模型對(duì)出苗期的模擬誤差較大,最大相差4天,開(kāi)花差3、4天,成熟期期兩個(gè)生長(zhǎng)季模擬誤差分別相差9、1天季模擬誤差分別相差10、0天,成熟期期兩個(gè)生長(zhǎng)季模擬盡管出苗期模擬的誤差較大,但是開(kāi)花期和成熟期模擬精表2-3 冬小麥開(kāi)花期和成熟期模擬誤差Table 2-3 Simulation errors of flowering and maturity of winter wh出苗期 開(kāi)花期 Emergencing (das) Flowering (das) MSim. Obs ARE Sim. Obs ARE Sim. 7-2008 4 8 50% 237 234 1.30% 271 8-2009 4 3 33% 234 238 1.70% 270 4-2005 4 5 20% 234 224 4.50% 266 5-2006 4 7 42% 231 231 0 264 2007-2009生長(zhǎng)季0-20 cm土層土壤水分動(dòng)態(tài)的模擬誤差
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]改進(jìn)CERES-Rice模型模擬覆膜旱作水稻生長(zhǎng)[J]. 馬雯雯,石建初,金欣欣,寧松瑞,李森,陶玥玥,張亞男,劉洋,林杉,胡鵬程,左強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]冬小麥物候期對(duì)土壤水分脅迫的響應(yīng)機(jī)制與模擬[J]. 劉健,姚寧,吝海霞,周元?jiǎng)?吳淑芳,馮浩,張?bào)w彬,白江平,何建強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(21)
[3]基于全局敏感性分析和貝葉斯方法的WOFOST作物模型參數(shù)優(yōu)化[J]. 何亮,侯英雨,趙剛,鄔定榮,于強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[4]根區(qū)水質(zhì)模型在黃土高原旱區(qū)冬小麥氮肥管理中的適用性分析[J]. 丁奠元,趙英,孫本華,何建強(qiáng),馮浩. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(23)
[5]基于GLUE和PEST的CERES-Maize模型調(diào)參與驗(yàn)證研究[J]. 宋利兵,陳上,姚寧,馮浩,張?bào)w彬,何建強(qiáng). 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(11)
[6]小麥生產(chǎn)水足跡區(qū)域差異及歸因分析[J]. 孫世坤,王玉寶,吳普特,趙西寧. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(13)
[7]不同水分脅迫條件下DSSAT-CERES-Wheat模型的調(diào)參與驗(yàn)證[J]. 姚寧,周元?jiǎng)?宋利兵,劉健,李毅,吳淑芳,馮浩,何建強(qiáng). 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2015(12)
[8]不同生長(zhǎng)階段水分脅迫對(duì)旱區(qū)冬小麥生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J]. 姚寧,宋利兵,劉健,馮浩,吳淑芳,何建強(qiáng). 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2015(12)
[9]陜西省農(nóng)戶(hù)小麥?zhǔn)┓收{(diào)研評(píng)價(jià)[J]. 趙護(hù)兵,王朝輝,高亞軍,張衛(wèi)峰. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]基于作物生產(chǎn)水足跡的陜西省水資源壓力評(píng)價(jià)[J]. 史利潔,吳普特,王玉寶,孫世坤,劉靜. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]關(guān)中地區(qū)冬小麥水分產(chǎn)量效應(yīng)及氣候變化條件下產(chǎn)量響應(yīng)模擬研究[D]. 鄭珍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2016
[2]近50年來(lái)河套灌區(qū)作物生產(chǎn)水足跡時(shí)空演變過(guò)程研究[D]. 孫世坤.中國(guó)科學(xué)院研究生院(教育部水土保持與生態(tài)環(huán)境研究中心) 2013
碩士論文
[1]基于CERES-Wheat模型的冬小麥動(dòng)態(tài)水分生產(chǎn)函數(shù)研究[D]. 姚寧.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[2]陜西省用水結(jié)構(gòu)變化特征及驅(qū)動(dòng)力分析[D]. 雷歡.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014
[3]關(guān)中中西部地區(qū)農(nóng)田土壤養(yǎng)分平衡狀況演變研究[D]. 戴相林.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[4]中國(guó)虛擬水和水足跡區(qū)域差異研究[D]. 張蕾.遼寧師范大學(xué) 2009
本文編號(hào):2978367
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