国家自然科学基金(51179162)
- 作品数：27 被引量：259H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：18
- 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：15
- 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：19
- 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
- 泾惠渠灌区冬小麦夏玉米连作需水量及灌水模式研究被引量：11
- 2017年
- 为了寻求冬小麦-夏玉米连作下的节水高效灌溉制度,采用大田小区试验,在连作种植模式下,统筹分析了冬小麦和夏玉米的需水量及生育期内降雨量,并与当地传统灌溉制度进行了产量对比。结果表明,连作种植模式下,泾惠渠灌区冬小麦、夏玉米全生育期需水量分别为410 mm和400 mm。在年降雨量为490 mm时,连作种植1 a内的经济灌溉定额为305 mm,相比于传统灌溉能节水8.9%。连作条件下作物总产量为12 010 kg/hm^2,产量相对于传统单作种植增加了6.2%,达到了增产目的。在冬小麦抽穗期和夏玉米播种期减少灌水,可在保证产量的基础上有效提高水分利用效率,是更为优化的连作灌水模式。
- 宋同蔡焕杰徐家屯
- 关键词：冬小麦夏玉米需水量灌溉定额
- 考虑土-结构动力相互作用的冷却塔地震响应分析被引量：9
- 2016年
- 大型高耸钢筋混凝土冷却塔属于典型的风敏感型结构，近年来在地震、飞机撞击、爆破等极端外部作用下动力响应研究也得到了工程界的广泛关注。土－结构动力相互作用效应（Soil Structure Interaction，SSI）对于大坝、桥梁等类型工程结构地震响应的影响研究成果较为丰富，而对冷却塔结构体系的影响程度方面很少涉及。依据弹性波动理论结合有限单元法，建立和推导了考虑土－结构动力相互作用的三维黏弹性人工边界模型和公式，并通过半空间自由场模型验证该地震动输入方法的准确性。以国内实际工程项目——某火电厂大型冷却塔为研究背景，以通用有限元程序 AN-SYS 为平台，分别建立了冷却塔刚性地基模型、无质量地基模型和黏弹性人工边界模型，开展模态分析及弹性时程分析，研究不同计算模型相应的动力特性及内力变化，探讨了土－结构动力相互作用的影响规律。研究结果表明：考虑刚性地基，冷却塔结构体系自振频率分布十分密集，绝大多数振型为环向谐波和子午向谐波组合的局部振型；考虑弹性地基后，结构的自振频率略有降低，整体振型较早出现。通过时程分析可知，采用黏弹性人工边界模型，考虑无限地基辐射阻尼效应，与刚性地基模型相比，塔筒的绝对加速度最大值降低43．4％，塔筒沿子午向弯矩轴力幅值降低约50％，而环向内力却均显著提高，X 支柱内力幅值降低约20％-50％．因此，在进行冷却塔地震响应分析时，土－结构动力相互作用的影响不可忽视。
- 陶磊张俊发陈厚群
- 关键词：地震响应分析土-结构动力相互作用地震动输入
- 基于CiteSpace的农业节水研究进展与发展趋势被引量：10
- 2015年
- 借助Cite Space可视化软件,对无形的科学知识进行了可视化计量研究。利用共引共词分析、多元统计分析、社会网络分析等方法,绘制了农业节水研究领域的科技文献共引网络图谱、高被引文献的热点词图谱以及前沿进展时区图谱。分析可知国内外有关农业节水的高被引文献多数是关于实验方法和技术应用,目前国内比较侧重于节水灌溉、水资源、节水型社会、农业节水技术方面的研究;国外有关农业节水研究热点主要集中在灌溉水利用效率、灌溉水资源、虚拟水、农业产量及种植结构等。国内在基于作物水分高效利用的遗传育种学及分子生物学方面研究相对薄弱,作物抗旱及水分高效利用机理、水分养分耦合及高产协调机理等生物节水方面有待进一步研究;在多种农业节水技术联合运用方面研究有待加强;农业节水的生态环境效应评价方面研究是未来农业节水研究的发展趋势。
- 代锋刚蔡焕杰
- 关键词：节水农业科学知识图谱SPACE信息可视化
- 不同灌溉方式下番茄根系层土壤温度分布特征被引量：11
- 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
