国家自然科学基金(51179162)
- 作品数：27 被引量：247H指数：10
- 相关作者：蔡焕杰陈新明石小虎姚付启王健更多>>
- 相关机构：西北农林科技大学陕西省泾惠渠管理局石家庄经济学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技支撑计划高等学校学科创新引智计划更多>>
- 相关领域：农业科学建筑科学自动化与计算机技术水利工程更多>>
- 不同水分处理下基于辐热积的温室番茄干物质生产及分配模型被引量：16
- 2016年
- 为了探讨干物质生产及分配模型在西北地区温室环境不同水分处理的使用性,以番茄为材料,于2013-2015年在陕西省杨凌区温室内进行亏水处理试验,设置全生育期充分灌水处理、仅苗期亏水50%处理、苗期开花期连续亏水50%和全部亏水50%共4种水分处理,通过2013-2014年温室试验分析不同水分处理条件下番茄茎、叶、果实和根系的动态变化,建立了基于番茄耗水量、地上部和根系分配指数、地上部各器官分配指数的番茄干物质生产及分配模型;利用2014-2015年试验数据对干物质生产及分配模型进行验证。结果表明,利用累积辐热积与干物质总量进行拟合得到的关系式,可以利用累积辐热积较为准确地模拟不同水分处理下番茄干物质总量。番茄干物质总量受累积辐热积和水分影响较大,而干物质总量在地上部、根系及地上部各器官的分配指数只随辐热积变化,不随灌水量发生显著的变化。运用番茄耗水量、累积辐热积、经验公式和经验系数得到的干物质生产及分配模型,通过该模型估算不同水分处理番茄茎、叶、果实和根系干物质的预测值和实测值拟合度较高,其绝对误差为0.24~9.46 g/株,均方根误差为0.35~10.01 g/株和决定系数为0.78~0.89,可以用该模型预测肥料充分条件下各水分处理温室番茄各器官的干物质生产及分配,为温室番茄不同水分条件下番茄生产提供理论依据。
- 石小虎蔡焕杰赵丽丽杨佩王子申
- 关键词：温室番茄水分处理
- 泾惠渠灌区灌溉畦长对夏玉米生长发育和产量的影响被引量：1
- 2017年
- 通过大田与小区试验相结合,以当地农民习惯灌溉方式8成改水为基准,设置3个畦长处理(80、120、240m),研究了畦长对夏玉米在生育期内生长发育状况和产量影响,土壤剖面含水量与产量及其构成因素间的相关系数等问题,选择出节水高产最优畦长。结果表明:夏玉米生育期内的农艺性状受畦长影响较小;畦田灌水均匀度受畦长影响明显,80和120 m畦长更适宜夏玉米生育期对水分的要求,灌水均匀度较高,且80 m畦长产量最高最平均,为10 218.39kg/hm^2,水分利用效率最高,为25.12 kg/(hm^2·mm)。综合夏玉米生长发育状况和产量及分布、水分利用效率等因素,在试验区内80 m畦长是兼顾节水高产的最适宜畦长。
- 李强马龙陈新明王时龙
- 关键词：夏玉米农艺性状水分利用效率
- 高光谱特征参量的冬小麦吸收性光合有效辐射分量估算模型被引量：4
- 2015年
- 精确估算吸收性光合有效辐射分量(EPAR)对于检测植被水分、能量及碳循环平衡具有重要意义。应用ASD地物光谱仪与SUNSCAN冠层分析仪对冬小麦整个生育期内冠层光谱反射和光合有效辐射进行监测,并利用冠层反射率数据构建了24个高光谱特征参量,通过分析不同光谱特征参量与冬小麦FPAR的相关关系,建立冬小麦FPAR光谱参量估算模型。结果表明:除蓝边幅值Db外其余高光谱参量均与冬小麦FPAR呈极显著相关(p<0.01)。红边面积SDr与蓝边面积SDb的比值(VI4)与FPAR的相关系数最高,达到0.836。提取相关性较高的7个光谱参量分别与冬小麦FPAR建立最优线性与非线性估算模型,通过精度检验分析,优选了冬小麦FPAR最合适的模型。对于线性模型,绿峰位置λg与FPAR的反演模型最好,其预测模型的R2,RMSE和RRMSE分别为0.679,0.111和20.82%;对于非线性模型,绿峰反射率Rg与红谷反射率Rr的归一化比值(VI2)与FPAR的反演模型最好,其预测模型的R2,RMSE和RRMSE分别为0.724,0.088和21.84%。为进一步提高模型精度,分别运用多元线性逐步回归与BP神经网络建立多个高光谱参量同时参与的模型,与单参量模型相比,BP神经网络模型的反演精度明显提高(R2=0.906,RMSE=0.08,RRMSE=16.57%)。利用高光谱特征参量测定冬小麦FAPR具有可行性,这为实时、有效、准确监测冬小麦生长过程中FPAR的动态变化提供了一种新的方法和理论依据。
- 张超蔡焕杰李志军
- 关键词：冬小麦光合有效辐射
- 基于SIMDualKc模型估算非充分灌水条件下温室番茄蒸发蒸腾量被引量：14
- 2015年
- 为了探讨SIMDual Kc模型在西北地区温室环境不同水分处理的适用性,以番茄为材料,于2013-2015年在陕西省杨凌区温室内进行亏水处理试验,设置全生育期充分灌水处理、仅发育期亏水50%处理、发育期中期连续亏水50%和全部亏水50%共4种水分处理,通过2013-2014年试验数据对SIMDual Kc模型进行率定,采用2014-2015年试验数据对模型进行验证,并通过模型将土壤蒸发量和番茄蒸腾量分开,利用模拟结果分析不同水分处理对土壤蒸发量和番茄蒸腾量的影响。结果表明:模型模拟不同水分处理蒸发蒸腾量与实测值有较好的一致性,其绝对误差为0.22~0.33 mm/d,均方根误差为0.26~0.48 mm/d、决定系数为0.51~0.81。该模型可以准确的将不同水分处理土壤蒸发量和作物蒸腾量分开,且土壤蒸发量模拟值与实测值有较好的一致性,其绝对误差为0.016~0.024 mm/d,均方根误差为0.013~0.034 mm/d和决定系数为0.63~0.84;通过模拟得到的番茄蒸腾量计算不同水分处理的水分亏缺系数,研究表明水分亏缺系数随亏水时间的增加而降低,复水后水分亏缺系数有不同程度的增加,且发育期、中期和后期连续亏水50%时,后期时水分亏缺系数降到最低,为0.63。因此该模型在西北地区温室环境下非充分灌溉条件下有一定的适用性。除此之外,研究通过模拟结果分析非充分灌水下番茄的响应及复水后的补偿机制,为非充分灌水条件下番茄栽培提供理论依据。
- 石小虎蔡焕杰赵丽丽赵丽丽杨佩
- 关键词：温室番茄作物系数
- 植被指数反演冬小麦植被覆盖度的适用性研究被引量：18
- 2015年
- 利用冬小麦2个生长季高光谱反射率和覆盖度实测资料,基于回归分析方法建立4种植被指数反演植被覆盖度模型,并对预测模型年际间的稳定性进行了验证。采用噪声等效覆盖度误差对各植被指数反演植被覆盖度模型进行了敏感性分析,结合对模型的残差分析得到了不同种植密度和氮肥施用量条件下各植被指数的适用性。结果表明：归一化植被指数NDVI和改进的土壤调节指数TSAVI与冬小麦覆盖度采用抛物线拟合结果较好;修正的土壤调节植被指数MSAVI和增强型植被指数EVI与覆盖度符合线性关系。验证模型的决定系数略低于建模方程,反演模型在年际间表现出较好的稳定性,能够满足覆盖度预测需要。NDVI和TSAVI较MSAVI和EVI可更好地解释本地区冬小麦植被覆盖度的变化规律。在低到中覆盖度（0-60%）条件下,如果当地土壤信息可获得,利用植被指数TSAVI估算植被覆盖度变化规律表现出较好的敏感性和较高的估算精度。如果缺失土壤线资料,NDVI能保证覆盖度的估算精度。在高覆盖度（60%-100%）条件下,可选用敏感性和精度均良好的植被指数MSAVI进行估算。在水分供应充分的条件下,4种植被指数对作物种植密度和氮肥施用量均不敏感,可采用统一模型进行不同种植密度和不同施氮量处理的冬小麦覆盖度估算研究,为利用植被指数快捷、准确地估算本地区区域植被覆盖度提供了理论和技术支持。
- 虞连玉蔡焕杰姚付启郑珍王健李志军
- 关键词：冬小麦植被指数植被覆盖度种植密度施氮量
- 不同灌溉方式下番茄根系层土壤温度分布特征被引量：10
- 2013年
- 为了探明不同灌溉方式对根区土壤温度分布的影响，本文通过2年试验，研究了温室种植番茄利用无压灌溉、滴灌和沟灌方式番茄根区土壤温度的变化特性。试验设置了3个无压灌溉处理、滴灌和沟灌处理，共5个处理，每个处理3次重复。结果表明：根区土壤温度随着土层深度变化而变化，相同土层深度，无压灌溉比沟灌和滴灌温度高。0～25cm土层日平均温度，无压灌溉处理比沟灌高1．02—1．05℃，比滴灌高0．72—0．85℃；土壤温度最大差值发生在15cm土层。根区土壤温度日振幅变化，无压灌溉表现的更明显，无压灌溉比沟灌和滴灌高5．4％一10％，而且土壤温度日振幅和土壤深度之间可以用指数关系描述。研究成果为无压灌溉在温室番茄冬季生长提供依据．
- 陈新明刘立库
- 关键词：灌溉方式番茄根系层土壤温度
- 基于高光谱遥感水分指数的叶片与土壤含水率监测研究被引量：7
- 2014年
- 通过冬小麦生育期的水分控制试验,利用便携式野外光谱仪(ASD FieldSpec 3)测量冬小麦的光谱,根据8个水分指数公式分别计算水分指数,并同时测定冬小麦的冠层叶片含水率和土壤含水率。结果表明,整个生育期内,冠层叶片含水率及土壤含水率与各水分指数的相关性呈先增大后减小的趋势,抽穗期、灌浆期及乳熟期是冠层叶片含水率及土壤含水率的最佳监测生育期。低覆盖度情况下,植被水分指数更多反映的是土壤水分状况;随着覆盖度的增大,植被水分指数对冠层叶片含水率比对土壤含水率的监测效果更好、覆盖时间更长。在最佳监测生育期,近红外(NIR)和波红外(SWIR)归一化型的水分指数对叶片含水率的监测效果较好,而近红外(NIR)简单比值型的水分指数对植被覆盖情况下的土壤含水率监测效果较好。
- 范梅凤蔡焕杰李志军
- 关键词：高光谱遥感土壤含水率
- 基于叶片SPAD估算不同水氮处理下温室番茄氮营养指数被引量：27
- 2018年
- 为了探讨临界氮稀释曲线模型在西北地区温室番茄不同水分处理下的适用性以及采用SPAD仪快速准确诊断氮营养状况,该研究以"丽娜"番茄为材料,2013-2015年在陕西省杨凌区温室内进行水分和氮素处理试验,水分处理设置4个水平,分别为全生育期充分灌水处理、仅苗期亏水50%、苗期开花期连续亏水50%和全生育期亏水50%;氮素处理设置3个水平,施氮量分别为0、150和300 kg/hm2,通过2013-2015年试验数据对临界氮浓度稀释曲线模型进行率定和验证,并将该模型参数与番茄全生育期平均日耗水量建立相关关系,提高了临界氮浓度稀释模型在不同水分条件下的适用性。结果表明通过番茄全生育期平均日耗水量和临界氮浓度稀释曲线模型估算得到的临界氮浓度估算值和实际计算值有较好的一致性,其绝对误差为0.13~0.34 g/(100 g),标准误差为0.14~0.39 g/(100 g),决定系数为0.94~0.99,因此采用该方法可以对西北地区温室番茄不同水分处理下临界氮浓度稀释进行准确估算。通过2013-2015年试验数据分析番茄不同叶位叶片SPAD值和氮营养指数(nitrogen nutrition index,NNI)之间相关性,结果表明番茄中位叶片SPAD值与氮营养指数(NNI)有良好的线性相关性(决定系数为0.77~0.98),且该相关系数值与番茄日耗水量呈极显著相关关系,因此通过番茄日耗水量可以估算出NNI与中位叶片SPAD值之间的线性关系,估算出NNI=1时的中位叶片SPAD值,并以此SPAD值进行氮营养诊断。该研究可为西北地区温室番茄实时氮营养诊断和优化氮素管理提供了较好的理论参考。
- 石小虎石小虎
- 关键词：叶绿素水分温室番茄水分处理
- 作物水分状况高光谱遥感监测研究进展
- 目前,水分胁迫已经成为世界性的重大农业灾害,时刻威胁着我国的粮食安全,因此,实时、快速、无损的监测作物水分状况显得尤为重要。随着高光谱分辨率遥感技术的发展,可以直接对作物进行微弱光谱差异的定量分析,作物水分状况遥感监测得...
- 姚付启孙金伟涂人猛乔伟
- 关键词：作物水分遥感监测
- 泾惠渠灌区节水改造对地下水空间分布影响被引量：9
- 2013年
- 为了客观评价泾惠渠灌区节水改造环境效应及制定适宜的农业节水方案,寻求灌区地下水合理开发利用模式,综合应用GMS和ArcGIS软件建立了灌区地下水分布式模型,结合灌区渠系衬砌、田间节水及农业种植结构的实际情况设置8种真实情景和假定情景分析了灌区节水改造对地下水空间分布的影响.结果表明:灌区田间节水工程可减少18.5%～33.4%的井灌水量,对缓解地下水位下降效果尤为明显;灌区渠系节水工程使渠系水利用系数增加16.9%,减少地下水开采的作用次之;灌区泾阳、杨府、楼底、张卜等地区农业种植结构与水土资源空间布局匹配不合理抵消了节水改造对地下水位下降的部分抑制作用,地下水降落漏斗呈扩大趋势.建议进行地下水人工调蓄、完善地下水取水许可制度、加大田间节水力度、合理调整农业种植结构,实现灌区水资源高效持续利用及节水农业可持续发展.
- 代锋刚蔡焕杰刘璇梁宏伟
- 关键词：泾惠渠灌区ARCGIS地下水位节水改造
