發(fā)布時間：2017-05-18 13:22

  本文關(guān)鍵詞：基于GIS和牧草模型對四川省主栽牧草潛在產(chǎn)量的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本項研究采用包括站點(diǎn)和空間數(shù)據(jù)收集、創(chuàng)建牧草產(chǎn)量模擬模型,比較兩種模型模擬結(jié)果的方法,對四川省主栽品種一年生冷季型牧草多花黑麥草(Lolium multiflorum L.)和多年生暖季型牧草扁穗牛鞭草(Hemarthria compressa (L.f.) R.Br.)的潛在生產(chǎn)力進(jìn)行估測。并將For-PASM的模擬結(jié)果與GIS空間插值繪圖技術(shù)結(jié)合,繪制了兩種牧草的空間潛在生產(chǎn)力分布圖。通過準(zhǔn)確的估測冷季型和暖季型牧草的季節(jié)性變化和年干草總產(chǎn)量,可以確保草地-家畜生產(chǎn)系統(tǒng)的平衡,有效的減少因過度利用而引起的人工草地退化。牧草產(chǎn)量的GIS空間分布圖可以提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化種植模式和牧草區(qū)域規(guī)劃,從宏觀上輔助人工草地種植政策的制定。主要研究結(jié)果如下：(1)建立了牧草生產(chǎn)潛力模擬模型(For-PASM). For-PASM是基于生理過程的牧草生長模擬和產(chǎn)量形成的應(yīng)用模型,它包括常年模擬和牧草品種參數(shù)調(diào)試兩個系統(tǒng)。各系統(tǒng)包含生長周期,葉面積動態(tài),收割期與收割次數(shù),光合生產(chǎn)和產(chǎn)量形成等主要模塊。牧草的生長發(fā)育是由氣候因素決定的,依據(jù)積溫來確定牧草生育期和收獲期,禾本科以抽穗期為收獲期,豆科牧草以初花期為收獲期。模型的主要功能是模擬牧草的收獲期、季節(jié)性產(chǎn)量以及年干草總產(chǎn)量。用四川省雅安市實驗站多花黑麥草和扁穗牛鞭草的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗。For-PASM在模擬牧草收割期和牧草季節(jié)性產(chǎn)量動態(tài)中,總趨勢與總產(chǎn)量的模擬均符合實際。年干草總產(chǎn)量模擬值與實際值顯著相關(guān),RMSE分別為1 240 kg/hm2和3 147 kg/hm2; NRMSE分別為7.9%和11.5%。說明模型有較強(qiáng)的機(jī)理性和擬合性。(2)介紹了DairyMod模型的結(jié)構(gòu)和功能,應(yīng)用模型中的刈割模式對多花黑麥草的生長速率、生長季干草總產(chǎn)量進(jìn)行模擬和驗證。在輸入牧草實際生育期和調(diào)整品種生理參數(shù)的基礎(chǔ)上,采用當(dāng)?shù)貧庀笥^測站長年氣象數(shù)據(jù)作為驅(qū)動模擬。DairyMod模擬在雅安和洪雅兩地的生長速率變化模擬值與實測值基本一致；干物質(zhì)總產(chǎn)量決定系數(shù)R2分別為0.97和0.91,D值分別為0.94和0.58,RMSE分別為340 kg/hm2和1 132 kg/hm2; NRMSE分別為2.3%和7.5%。模擬平均值比實測平均值分別高估2.0%和4.5%。校準(zhǔn)后的DairyMod在西南地區(qū)多花黑麥草的生產(chǎn)中適應(yīng)性較好,可用于該地區(qū)牧草季節(jié)生產(chǎn)和總產(chǎn)量的預(yù)測中。(3)通過對For-PASM和DairyMod空間產(chǎn)量模擬的可行性比較,最終選擇將For-PASM的模擬結(jié)果用ArcGIS空間插值的方法繪制兩種牧草在四川的年產(chǎn)量分布圖。多花黑麥草在川西南地區(qū)生長較好,成都平原次之,最高產(chǎn)量可達(dá)21500 kg/hm2,而在四川西部和北部等地長勢較差。扁穗牛鞭草在成都平原地區(qū)生長較好,最高產(chǎn)量可達(dá)65500 kg/hm2,在川西北地區(qū)的長勢較差。區(qū)域性的差異可能是由于地勢影響水熱條件的不同而造成的。本項研究還需要將產(chǎn)量預(yù)測圖與當(dāng)?shù)啬敛萆a(chǎn)專家進(jìn)行校正,通過專家建議和基于站點(diǎn)的產(chǎn)量數(shù)據(jù)進(jìn)一步將牧草產(chǎn)量分布圖進(jìn)行驗證和完善。
【關(guān)鍵詞】：牧草生長模型 For-PASM模型 DairyMod模型 多花黑麥草 扁穗牛鞭草 GIS插值
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S812
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1. 文獻(xiàn)綜述10-18
• 1.1 四川省草地生產(chǎn)潛力10-11
• 1.1.1 四川省牧草資源10
• 1.1.2 草地潛在生產(chǎn)力10-11
• 1.2 產(chǎn)量估計方法簡介11-17
• 1.2.1 統(tǒng)計模型的估產(chǎn)11-12
• 1.2.2 生長模型估產(chǎn)12-15
• 1.2.3 遙感和生長模型的估產(chǎn)15-17
• 1.3 研究目的及意義17-18
• 2. 研究內(nèi)容與方法18-21
• 2.1 研究區(qū)概況18
• 2.2 調(diào)查指標(biāo)18-20
• 2.3 研究方法20-21
• 2.3.1 軟件開發(fā)與設(shè)計20
• 2.3.2 模型檢驗20-21
• 2.3.3 模型比較21
• 2.3.4 GIS技術(shù)支持21
• 3. 牧草生產(chǎn)潛力模擬模型(For-PASM)構(gòu)建與驗證21-29
• 3.1 模型概述21-22
• 3.2 模型的主要模塊22-25
• 3.2.1 生長周期22-23
• 3.2.2 有效積溫與收割期23
• 3.2.3 生長模擬與葉面動態(tài)23
• 3.2.4 光合作用23-24
• 3.2.5 呼吸作用24
• 3.2.6 干物質(zhì)積累24-25
• 3.3 模型運(yùn)行條件25-26
• 3.4 模型參數(shù)獲取與驗證26-27
• 3.4.1 模型主要參數(shù)27
• 3.4.2 參數(shù)調(diào)試與結(jié)果27
• 3.5 模擬結(jié)果與分析27-29
• 3.5.1 牧草收獲期27-28
• 3.5.2 季節(jié)性產(chǎn)量28-29
• 3.5.3 年總產(chǎn)量29
• 4. 牧草生產(chǎn)模型DairyMod的驗證與應(yīng)用29-37
• 4.1 模型結(jié)構(gòu)30
• 4.2 模型機(jī)理概述30-33
• 4.2.1 冠層總光合作用量31-32
• 4.2.2 呼吸作用32-33
• 4.2.3 吸收氮消耗的能量33
• 4.2.4 牧草凈光合作用率33
• 4.3 模型運(yùn)行條件33
• 4.4 牧草參數(shù)調(diào)整33-34
• 4.5 模擬結(jié)果與分析34-37
• 4.5.1 氣候數(shù)據(jù)總結(jié)34-35
• 4.5.2 生長速率動態(tài)35-36
• 4.5.3 年總產(chǎn)量驗證36-37
• 5. For-PASM與DairyMod模型的比較37-40
• 5.1 構(gòu)建原理與目的37
• 5.2 模擬過程比較37-39
• 5.2.1 光合作用37-38
• 5.2.2 呼吸作用38
• 5.2.3 干物質(zhì)積累38-39
• 5.3 模型參數(shù)比較39
• 5.4 輸入輸出和運(yùn)行環(huán)境比較39
• 5.5 模擬結(jié)果準(zhǔn)確性比較39-40
• 5.6 模型的局限性40
• 5.7 空間模擬可行性分析40
• 6. GIS牧草空間生產(chǎn)力繪圖和驗證40-43
• 6.1 牧草產(chǎn)量區(qū)劃40-41
• 6.2 空間驗證41-43
• 7. 結(jié)論和展望43-46
• 7.1 研究結(jié)果和討論43-44
• 7.2 研究展望44-46
• 參考文獻(xiàn)46-52
• 致謝52-53
• 附圖53-54
• 碩士期間發(fā)表論文54

【相似文獻(xiàn)】

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