一、锦州土壤水分变化规律的探讨(论文文献综述)
李威[1](2021)在《北方旱作春玉米水分生产力时空变化的模拟研究》文中提出水资源短缺是制约我国农业可持续发展的重要因素,作为一个农业大国,农业生产占到我国水资源消耗的62.3%。随着中国人口的持续增长、工业的不断发展,以及各种环境问题的相继出现,农业所能利用的水资源正在逐渐减少,灌溉面积的持续扩大也接近极限,而北方旱区实行的旱作农业,增产潜力巨大。当前气候变化对农业生产造成的负面效应,给我国粮食安全稳定带来了巨大的挑战。北方旱区作为我国重要的粮食生产基地,由于降雨分配不均,干旱频繁,严重影响了当地农业生产的可持续发展。因此,准确评估气候变化条件下,北方旱区农田水分生产力的时空变化特征及其影响因素,提升北方旱区农田水分生产力,对保障国家粮食安全、缓解水资源短缺具有重要战略意义。本文在生态系统过程模型——CEVSA2模型的基础上,增加作物产量形成过程的定量化描述,发展其农业版本——Agro-CEVSA模型,应用田间观测和调查数据对改进后的Agro-CEVSA模型进行校准和验证。应用该模型模拟1985~2017年北方旱作春玉米产量、蒸散量和水分生产力,为制定未来适宜的农业生产模式和采取合理的农田管理措施提供理论依据。主要结果如下:(1)运用山西寿阳和辽宁锦州两个春玉米农田生态系统通量观测数据对改进后的Agro-CEVSA模型进行验证。结果表明,Agro-CEVSA模型对春玉米农田总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(Re)和净生态系统生产力(NEP)的模拟值与观测值具有较好的一致性,模型能够较好地模拟春玉米农田生态系统光合、呼吸以及净碳交换的季节和年际动态。通过收集各县区春玉米产量以及其它模型模拟结果与Agro-CEVSA模型进行对比,结果表明模型对春玉米农田产量的模拟准确性较高。(2)1985~2017年北方旱作春玉米产量空间分布特征表现为东南高西北低。年均产量8439.76kg·hm-2,趋势倾向率为165.59kg·hm-2·10a-1,研究时段前期春玉米产量年际变化较大,自2004年以后春玉米产量年际变化相对平稳。(3)北方旱作春玉米农田蒸散量呈现由东南向西北递减的空间分布特征。1985~2017年北方旱作春玉米农田蒸散量年际变化为378.60~532.51mm,趋势倾向率为4.08mm·10a-1。不同类型旱区的蒸散量表现为半湿润区>半湿润偏旱区>半干旱区>半干旱偏旱区>干旱区。(4)北方旱作春玉米农田水分生产力呈北高南低的空间分布特征,变化范围在1.27~3.92kg·m-3之间。1985~2017年北方旱作春玉米农田水分生产力均值为1.84kg·m-3,趋势倾向率为0.03kg·m-3·10a-1。除干旱区以外,其他类型旱区春玉米农田之间的水分生产力差别不大。(5)北方旱作春玉米农田水分生产力空间分布与温度和降雨呈正相关。随着农田管理措施的改进,气候变化对产量造成的波动正在逐渐减弱。由于春玉米产量的不断增加,而农田耗水量增加的幅度小于产量增加的幅度,使得农田水分生产力得以不断提升。由于气候变化、作物品种和人为管理等因素都会对作物产量形成、农田水分耗散造成影响。因此进一步改进模型,完善作物产量形成过程和水分生产力的影响机理,从而模拟未来作物水分生产力动态,是Agro-CEVSA模型未来发展的方向。
阿日古娜[2](2021)在《气候变化背景下松辽平原玉米主产区旱灾危险性评估研究》文中提出气候变化和全球变暖对我国农业气象灾害的发生与灾变规律产生了明显的影响,造成的损失在持续增加。气候变化诱发的干旱灾害频繁发生,对我国粮食安全和农业可持续发展构成严重威胁。气候变化背景下农业旱灾所表现出的危害性和不确定性对我国粮食安全造成巨大的潜在风险。我国东北地区播种面积最大的粮食作物是玉米。松辽平原玉米主产区所处的中高纬度地带是气候变化响应最为敏感的地区,面临着严峻的气候变化带来的挑战,尤其影响国家粮食安全,制约我国社会、经济的可持续发展。近几十年来该地区玉米气象灾害发生频率和风险增加,其中,干旱灾害已占到农业气象灾害的60%,同时导致55%的粮食减产。干旱灾害是造成玉米减产的主要原因。虽然国内外关于气候变化对农业影响研究相对较多,但大多基于单一干旱指数开展旱灾危险性研究,基于综合干旱指数评估旱灾危险性的研究很少,且缺少不同全球升温情景下干旱灾害对玉米产量影响研究。因而开展了气候变化背景下松辽平原玉米主产区旱灾危险性评估研究,并对未来干旱发生可能性、可能造成的玉米损失等进行研究,将弥补气候变化背景下干旱灾害成险致灾机理机制、风险预警与预估研究基础的不足,解决当今玉米农业干旱灾害风险管理应对气候变化影响的关键性问题,研究成果具有广阔应用前景,且有着重要的科学意义和应用价值。本研究以松辽平原玉米主产区为研究区,选择玉米为干旱灾害的主要承灾体进行研究,用玉米产量变化来衡量干旱灾害的影响。首先收集松辽平原玉米主产区气象、遥感、农业、土壤等数据,利用SPEI指数分析研究区历史干旱特征,同时将玉米产量与SPEI、PDSI、SPI和NDVI指数进行相关分析,确定较优干旱指数。从土壤-水分-大气系统出发,建立CDI综合干旱指数,并基于Maxent模型评估研究区旱灾危险性。结合玉米减产率构建“旱灾危险性-玉米减产率”模型。最后基于全球气候模式数据预估全球升温1.5℃和2.1℃情景下干旱灾害危险性以及可能带来的玉米产量损失。主要研究结果如下:(1)松辽平原玉米主产区近54年生长季5-9月气温有上升趋势,而降水量有下降趋势。气温总体由北向南递增,降水空间分布呈现近似经向分布,呈现自西向东逐渐增加。从SPEI干旱指数情况可以发现,1965-2018年研究区在暖干化背景下干旱越来越严重,频率和强度有剧烈的年际波动。1981-2018年松辽平原玉米主产区产量经历了“上升-平稳-下降”三个阶段。研究区玉米气候产量与不同干旱指数相关性高到低为:PDSI与气候产量>SPEI-3与气候产量>NDVI与气候产量>SPI-3与气候产量>SPEI-1与气候产量>SPI-1与气候产量。同时,由PDSI、SPEI-3和SPI-3建立了综合干旱指数(CDI)。(2)由综合干旱指数发现,玉米生长季5、7、9月份松辽平原玉米主产区大部分地区属于旱灾危险性高和较高区,生长季6月全部区域内危险性没有较大差异,而5-9月生长季松辽平原玉米主产区危险性由东向西递增。这与当地自然气候特点和农作物减产情况相符,证明利用该综合干旱指数进行干旱灾害量危险性量化和评价是可行的。(3)与历史时期对比RCP415和RCP815碳排放路径下全球升温1.5℃和2.1℃时,玉米生长季气温和降水都有增加现象,虽然降水增加带来了积极的影响但是过高的增温幅度抵消了它的作用,所以未来旱灾危险性更加严峻,其中RCP115_GW210时的旱灾危险性最高,危险性高值区分布在松辽平原玉米主产区北部白城市、松原市以及长春市。在同一排放路径下,全球升温2.1℃情景时旱灾危险性明显高于1.5℃升温情景。(4)利用“旱灾危险性-玉米减产率”关系模型,预测四个时期玉米平均减产率,结果发现,有一小部分地区有增产现象,但是总体玉米减产率有所增加,危险性高值区,减产率相对较高,其中RCP415_GW210情景时,松辽平原玉米主产区北部地区减产率比历史时期增加0102-0103。因此,可从调整农业产业结构、科学灌溉、推广耐旱性作物品种等方面降低危险性。本研究结果可为我们国家应对气候变化、粮食安全、防灾减灾等国家重大战略实施提供理论依据,对国家未来农业生产结构调整,尤其是农业可持续发展、农业灾害防止和抵御对策和措施的制定具有重大现实意义。
李增[3](2021)在《东北地区干旱特征及预测模型研究》文中研究说明干旱是世界上最严重的自然灾害之一,旱灾的频繁发生对我国农业的可持续发展产生了极为不利的影响。东北地区作为我国的粮食主产区受干旱的影响尤为严重。研究干旱特征及建立干旱预测模型是减灾防灾的重要手段之一。本研究基于游程理论分别利用中国Z指数(CZI)、标准化降水指数(SPI)、标准化降水蒸散指数(SPEI)和干旱侦测指数(RDI)识别了东北地区的干旱频率、历时、强度及干旱事件类型,并对比分析了它们的适用性。然后利用Mann-Kendall趋势分析法、Copula函数、小波分析法和扩展的傅里叶振幅敏感性分析法分别对东北地区的干旱频率、历时和强度的变化趋势、干旱重现期、干旱特征的周期变化规律以及干旱对气象因子的敏感性进行了研究。此外,还建立并对比了多种基于惩罚线性回归和集成方法的干旱预测模型表现,遴选出基于机器学习方法的最优干旱预测模型。最后,建立了一种新的基于深度学习技术的长短期记忆网络(LSTM)干旱预测模型,并对比分析了其相对于结构相似的传统多层感知机(MLP)模型的性能优势以及改善其预测表现的方法。主要研究成果如下:(1)干旱指数在东北地区的适用性研究。东北地区基于SPI、SPEI和RDI的干旱频率、历时和强度在时空分布特征上相对一致,而SPEI与相应的NDVI表现出了最显着的正相关关系,同时基于SPEI的干旱事件类型也符合东北地区历年干旱记录中春旱和秋旱较多的特征,所以SPEI是本研究中最适合评价东北地区干旱状况的指数。此外,时间尺度对基于SPI、SPEI和RDI的干旱频率、历时及强度有比较明显的影响且它们在不同时间尺度下的变化基本一致。(2)东北地区干旱时空演变特征分析。基于游程理论的东北干旱频率和历时表现出下降趋势,而干旱强度表现出上升趋势,但它们基本上都不具有显着性。东北地区西部、黑龙江省和辽宁西北部的干旱风险较高,而辽宁省东部和吉林省南部的干旱风险较低。干旱频率、历时和强度均表现出多周期叠加震荡的周期性特征,主要周期在1963~2015年的研究期内基本上呈现出“长-短-长”的变化规律,最显着的主周期是33~40a。干旱受降水量的影响最大,此外温度、相对湿度和风速的影响也比较重要。(3)基于机器学习方法的干旱预测模型研究。建立了多种基于惩罚线性回归和集成方法的干旱预测模型,对3、6、12和24个月时间尺度上的SPEI进行预测。惩罚线性回归模型具有比传统最小二乘回归模型(OLS)模型更好的预测表现,其中拉索回归(LR)模型的预测效果最好。集成方法可以提升决策树(DT)模型的干旱预测精度,特别是随机森林(RF)模型的提升效果显着。基于惩罚线性回归的LR模型在干旱预测过程中的表现全面优于RF模型,它是本研究中基于机器学习方法的最佳干旱预测模型。(4)基于深度学习方法的干旱预测研究。基于LSTM的干旱预测模型在对各时间尺度SPEI的预测过程中都具有较好的预测表现,尤其适合预测较长时间尺度的SPEI。它的预测性能全面优于与其结构相似的MLP模型,而且该模型具有良好的鲁棒性和泛化能力。调整LSTM模型的训练参数和网络结构可以小幅度提升预测精度,但更加复杂的网络结构不一定会提升预测表现,反而会影响模型的运算速度。
张兵兵,吕晓,张慧,高全,高莉莉,杨璐,吴航[4](2020)在《基于分期播种的气候变化背景下水热因子对春玉米干物质积累及产量的影响》文中认为为明确气候变化背景下水热因子对春玉米干物质积累及产量的影响,基于分期播种试验引用关键发育期内积温与土壤贮水量作为水热因子的均一化指标,分析春玉米干物质积累及产量形成对水热变化的响应机制。研究表明,积温的增加对生殖生长的干物质积累优势更为明显,灌浆期温度升高更有利于玉米生物量的积累;积温和土壤水分的匹配通过调整干物质积累速率来影响干物质积累,最终影响产量,抽雄—乳熟期的水热均一指数X对产量的影响最大,玉米各发育阶段X对产量影响的程度由重至轻依次为抽雄—乳熟>拔节—抽雄>出苗—拔节>乳熟—成熟。最大干物质积累速率Vm是限制玉米产量的关键,抽雄—乳熟及拔节—抽雄期的干物质积累速率主要通过最大干物质积累速率对产量起作用。
任兆鹏,卢宇坤,谢丰[5](2020)在《东北半干旱地区夏季能量水分传输过程分析》文中进行了进一步梳理利用2015年8月锦州气象站的观测资料和中国地面气候资料日值数据集(V3.0),分析东北半干旱地区夏季能量水分传输过程。结果表明:锦州地区8月两次降水过程对近地面气象要素造成的差异较为明显。锦州站2 m气温和比湿都具有明显的日变化特征,较深层土壤升温与浅层土壤升温相比存在滞后效应。8月锦州站的CO2通量平均值为-0.17 mg/(m2·s),表现为"碳汇"。陆—气之间的能量交换主要依赖于水汽相变所传输的能量。地表反照率的日变化趋势大致为"U"型。潜热通量和感热通量平均值分别为71.9、29.7 W/m2。强烈的向下短波辐射使土壤和地表增温,同期降水量也偏少,是2015年夏季该地区出现的干旱的主要原因。能量不平衡的现象普遍存在,在考虑能量平衡时,考虑土壤热储量情况下的能量闭合率比不考虑时高2%~3%,夜间数据可以忽略。云量的增多会降低能量闭合程度。
李崇瑞[6](2020)在《东北地区春玉米干旱监测研究》文中研究表明为综合分析东北地区春玉米干旱情况,在对东北地区及其周边105个主要气象站点的逐月、逐日尺度最低气温、最高气温、相对湿度、气压、日照时数、风速、降水等数据空间插值的基础上,计算了1989-2018年1、3、6、12、24个月尺度的标准化降水蒸散指数(SPEI),分析了东北地区干旱发生、演变的规律以及春玉米生长季内不同月份主导气象因子的差异;在东北地区干旱较为严重的2018年,结合逐日气象要素数据与地面干旱实测数据,基于作物水分亏缺指数(CWDI),对作物系数(Kc)及分级阈值进行改进,采用分段函数对Kc进行逐日估算,进而计算逐日累积CWDI,同时利用分段函数对干旱程度分级的临界阈值进行逐日估算,构建随春玉米发育进程变化的干旱等级动态划分标准,建立了一套短时间尺度大范围春玉米干旱动态监测方法体系;利用MODIS数据计算了植被指数并提取了春玉米的空间分布,分析了2018年干旱发生条件下春玉米对致灾因子的响应特征。本文的主要结果如下:(1)1989-2018年东北地区干旱变化有一定的规律性,且春玉米生长季内不同时段的干旱主导因子不同。1989-2018年东北地区有正常-干旱-正常10年为周期的规律,2000-2010这10年内干旱情况较为严重;在春玉米生长季内不同月份干旱主导气象因子有所差异。东北地区春玉米生长季内干旱高发月份为5月,吉林西部,内蒙古和黑龙江西南部地区干旱频率较高;不同月份干旱的主导因子有所差异,除了降水之外,5月的主导因子还包括相对湿度、最高温度和日照时数,6月为相对湿度、日照时数和最低气温,7月为相对湿度和日照时数,8月为最高气温和平均气温,9月为相对湿度和最高气温,整个春玉米生长季为最高气温、日照时数和相对湿度。(2)改进CWDI指标可用于春玉米干旱持续动态监测。利用改进CWDI的2018年春玉米干旱监测结果与地面调查结果具有较高吻合度,整体判对率达到了75.7%,比未改进CWDI监测的干旱判对率提高了8.1%,且具有更好的空间连续性;改进CWDI对降水因子的变化具有较高的敏感性。监测结果显示2018年东北地区干旱较为严重。(3)春玉米对气象干旱的发生会产生一定程度的响应。东北地区春玉米种植面积广大,且多集中于中部地区的广大平原;2018年吉林中部春玉米生长出现了一定的滞后;东北地区大部分春玉米种植区温度植被干旱指数(TVDI)与8天合成改进CWDI(CWDI8)呈现出正相关关系,以黑龙江西南部、吉林中部至辽宁西北部一线相关系数最大,最大相关系数达到了0.717,且由北至南相关系数逐渐减小,且TVDI主要在CWDI8监测干旱重度以上区域出现响应。长时间序列的干旱时空特征研究,对明确东北地区干旱风险和年际变化具有一定的参考价值;而短时间尺度的春玉米干旱灾变过程监测以及春玉米干旱响应分析,有利于春玉米实际生产过程中防旱减灾策略的制定和实施,对春玉米生产具有一定的指导意义。
路天慧[7](2020)在《干湿交替条件下农田土壤氮矿化模拟研究》文中研究指明随着暴雨和干旱等极端天气事件的增加,生态系统水分循环过程和强度发生显着变化,导致多数陆地生态系统,特别是农业生态系统中出现密集而频繁的干湿交替现象。土壤表层剧烈的干湿交替会在短时间内对土壤物理化学性质产生重要影响,从而改变土壤氮素矿化过程和有效性,对植物生长产生影响。本研究围绕土壤干湿交替对氮素净矿化和有效性的影响及其与土壤质地等性质的关系开展研究,以全国26个不同地点农田土壤样品为对象,通过设置恒定水分处理以及不同强度的干湿交替处理进行室内培养试验,以确定恒定水分与干湿交替条件下土壤氮矿化量与速率变化规律,明确土壤理化性质对土壤氮素矿化的影响,并利用氮素矿化一阶动力学模型,分析氮矿化速率与土壤水分的定量关系,确定参数与土壤理化性质的关系。取得的主要结论如下:(1)在恒定水分条件下,采样地点、培养周期与水分处理显着影响土壤氮素矿化以及矿化速率(P<0.05),并且培养周期与水分处理之间具有显着的交互作用(P<0.05)。在培养周期内,土壤累积净氮矿化量和土壤净氮矿化速率与土壤水分含量呈显着正相关关系。土壤累积净氮矿化量随时间的延长而呈现指数增加,符合一阶动力学模型拟合,并且水分含量越高增长越快。土壤水分含量与一阶动力学模型参数k值(氮矿化速率常数)显着正相关。粘粒含量与一阶动力学模型参数N0(氮矿化势)显着负相关,砂粒含量与N0显着正相关,土壤有机碳含量、全氮含量、pH和C/N与k呈显着正相关关系,初始铵态氮、硝态氮和矿质氮含量与k呈显着负相关关系。二元一次复合模型可以拟合土壤累积净氮矿化量对培养周期和土壤水分含量的响应关系。土壤净矿化量与净硝化量和净氨化量显着正相关。土壤净氨化量随初始铵态氮和矿质氮含量的增加而降低。净硝化量随初始硝态氮和矿质氮含量的增加而降低,随土壤有机质、全氮含量和C/N增加而增加。净矿化量随初始铵态氮、硝态氮和矿质氮含量的增加而降低,随土壤有机质、全氮含量和C/N增加而增加。(2)在干湿交替处理条件下,干湿交替次数与强度的增加显着增加土壤氮矿化以及矿化速率(P<0.01),并且对净硝化速率和矿化速率具有显着交互影响(P<0.05)。土壤累积净氮矿化量随时间的延长而呈现指数增加,符合一阶动力学模型拟合,并且100-20%FC干湿交替处理氮矿化高于60-0%FC处理。土壤有机碳和全氮含量与一阶动力学模型参数N0呈显着正相关关系。土壤净矿化量与净硝化量成显着正相关,而与净氨化量关系不显着。土壤净氨化量随土壤粘粒含量和C/N的增加而增加,随土壤pH值、砂粒和初始铵态氮、硝态氮和矿质氮含量的增加而降低。净硝化量随粘粒含量的增加而降低,随pH、土壤砂粒、有机质、全氮、初始硝态氮和矿质氮含量增加而增加。净矿化量随粘粒含量的增加而降低,随土壤有机质、全氮、初始硝态氮和矿质氮含量增加而增加。(3)培养时间显着影响土壤氮素矿化对干湿交替的响应(P<0.05)。相比于恒定水分处理,干湿交替处理在时空尺度上增加土壤累积净氮矿化量和净氮矿化速率。在100-20%FC干湿交替处理条件下,NH4+差异随着土壤pH值的增加而降低,NO3-差异随pH、土壤有机质和全氮含量增加而增加,总矿质氮差异随土壤全氮含量增加而增加;而60-0%FC干湿交替处理条件下,NH4+差异随粘粒含量的增加而增加,随土壤pH值、砂粒和初始硝态氮含量的增加而降低。NO3-差异随土壤pH值、砂粒、初始硝态氮和矿质氮含量的增加而增加,随粘粒含量的增加而降低。总矿质氮差异随土壤pH值、砂粒、初始硝态氮和矿质氮含量的增加而增加,随粘粒含量的增加而降低。100-20%FC干湿交替处理土壤氮素矿化差异对土壤性质依赖性小于60-0%FC处理。
赵航[8](2020)在《不同生物炭调控模式对冻融土壤物理特性的影响》文中研究指明北方高寒地区春季干旱灾害频发,在该地区受水资源的约束及季节性冻融作用的影响,对作物产量造成极大损失。因此越来越追求使用土壤改良剂来提高土壤性能。其中,生物炭作为一种改变土壤物理性状的改良剂而受到广泛关注。迄今为止,关于生物炭在季节性冻土区对土壤改良的认识较少。此外,生物炭的不同施加时期对土壤物理性质的影响是否不同还不清楚。因此,探究不同时期施加生物炭对季节性冻土区土壤结构及水分特性的影响对提高农业水土资源高效利用,确保粮食安全生产具有十分重要的意义。本文立足于中国主要粮食产区的松嫩平原,在野外田间条件下设置了三种生物炭施加模式(A区:冻结前期施加、B区:融化中期施加及C区:冻结前期与融化中期均施加一半含量的生物炭)、4个生物炭施加量(3、6、9和12 kg·m-2),分别探究对土壤结构、结构稳定性和土壤水分特性的影响,最终探索一种高效合理地施用模式,使其对土壤物理特性有最佳的改良效果。主要研究内容及结论如下:(1)生物炭施加在冻融前后对土壤物理特性的分析。在季节性冻融与生物炭施加双重作用影响下促进了土壤微孔径(≥0.3-5μm)与土壤空隙(>100μm)所占比例的增加,随施炭量的增加使不同土层极微孔径(<0.3μm)所占比例降低,并且土壤总孔隙度(TP)显着增加。土壤在融化期的持水量比冻结期高,与未经处理的土壤相比储水能力显着增强;生物炭施加冻融前后明显改变土壤水分特征参数,尽管越高的施炭量增加了不同土层的植物可用含水量(PAWC),但并没有改善土壤水气不平衡的状况,由相对田间持水量(RFC)发现过度施加生物炭会破坏土壤的理化性质;而在冻融期发现当施炭量为6 kg·m-2时使土壤液态含水率的变化幅度最低,提高了土壤水分的稳定储存。同样,生物炭增加了同一处理在冻融前后的土壤导水性,但随施炭量的增加使饱和导水率(Ksat)逐渐降低。(2)不同时期施加生物炭对土壤结构变化及结构稳定性分析。生物炭施用时期的选择和生物炭施加量对土壤结构有显着影响,但对土壤结构的稳定性没有显着差异。生物炭显着增加了土壤TP和直径>0.25 mm的团聚体含量,减小了土壤中粉黏粒部分(S+C)的含量;并且所有施炭处理均显着降低土壤极微孔径(<0.3μm)所占比例。与对照处理相比,所有9 kg·m-2的生物炭处理均体现出最佳的结构稳定性指标,而高生物炭施用量则导致土壤结构过于松散。从施用时期发现,C区对土壤结构的改良效果最好,这是由于施加生物炭并经历冻融作用是土壤结构改善的关键性因素,其次施用时长以及连续施用均有助于土壤结构的变化和稳定。(3)不同时期施加生物炭对土壤胀缩模式的差异。季节性冻融作用会抑制土壤在垂直方向的收缩变化,而生物炭的施加在冻融前后同时抑制了土壤在垂直方向和水平方向的收缩效果,当生物炭施加量为9 kg·m-2时抑制效果最为明显。但在不同时期施加生物炭对土壤收缩模式的差异中发现,施加量越低抑制效果越为显着,并且低施炭量也降低了土壤在失水收缩前后容重的变化幅度,这是由于生物炭在提高土壤孔隙的同时受自身结构的影响,使其不易在外力作用下减小自身孔隙所导致。相反,冻融作用促进了土壤发生膨胀现象,而生物炭的施加则降低土壤线性膨胀系数(COLE),抑制的主要原因是由于生物炭的施加提高了土壤大孔径结构,因此缓解了土壤发生膨胀现象。(4)不同时期施加生物炭对土壤水分特性的影响。由于施加生物炭改善了土壤结构导致土壤孔隙内储水能力增强,同时生物炭自身孔隙的储存效果也间接提高土壤的保水性。发现当施加量为9 kg·m-2时得到了最佳田间持水量(FC=0.372 cm3·cm-3),这有益于土壤水分的稳定储存;土壤PAWC从0.0638 cm3·cm-3增加到0.0927 cm3·cm-3-0.1767 cm3·cm-3,并发现这与土壤TP和大团聚体(LA)含量的增加有显着关系。然而,在三种施用模式的平均液态含水率发现,B区所有施炭处理并没有增加实地土壤中的含水率,认为只有合理的时期施加生物炭才可保持土壤水分的稳定供给。受土壤孔隙的影响导致生物炭施加提高了土壤导水性,但由于较小生物炭颗粒堵塞土壤孔隙导致低施炭处理降低了土壤导水性。综上所述,认为只有合理地施加生物炭才会对季节性冻融土壤有积极作用。并发现在冻结前期与融化中期均施加一半含量的生物炭应作为季节性冻土区最适宜的施炭时期,结合季节性冻融作用对土壤水分特性的影响,建议生物炭施加量应控制在6-9 kg·m-2之间,这有益于土壤保持最佳的结构状况及水分特性。本研究对了解生物炭在季节性冻土区的应用,并提高寒旱区农业水土资源利用和生态可持续发展具有一定的指导意义。
赵欣周[9](2020)在《东北地区农田施肥本地化氨排放清单研究》文中研究指明土壤氨挥发是我国农田氮素损失的重要途径,而自土壤进入大气中的氨则可能通过与酸性气体的二次反应形成二次颗粒物导致空气污染。观测和了解农田土壤氨挥发损失特征、编制区域农田氨排放清单对于农田氮素管理及大气污染防控具有重要意义。本研究主要包含农田施肥土壤氨挥发大田试验及氨排放清单编制两部分。于2018年5—10月在沈阳农业大学试验基地开展了不同施肥措施下的氨气排放响应大田试验,以基肥施树脂包衣缓释化肥、拔节期追施尿素为常规施肥方式,设置无氮处理(T0)、常规施肥减半(T1)、常规施肥+生物炭(T2)、常规施肥一次性施入(T3)、常规施肥(T4)5个处理。采用通气法收集氨气,利用流动分析仪检测氨排放通量,并同期观测土壤相关指标变化特征。试验结果表明:施基肥后氨挥发速率呈现双峰趋势,施追肥后各处理均于第1—2d达到氨挥发速率最大值;氨挥发损失累积量表现为常规施肥+生物炭(T2)>常规施肥(T4)>常规施肥一次性施入(T3)>常规施肥减半(T1)>无氮处理(T0);各时期各处理间的土壤铵态氮含量差异并不显着,但土壤铵态氮含量和同时期土壤氨挥发速率呈现出相似的变化趋势,施追肥后两者的变化趋势比施基肥后更加相似;各处理间生长季内氨挥发损失累积量差异显着,常规施肥+生物炭(T2)的氨挥发损失累积量最多;一次性施入缓释化肥而不采取尿素追肥显着降低了氨挥发。基于大田试验和问卷调查研究,本研究对东北农田土壤氨排放因子进行了本地化修正,并通过文献统计获取了东北各县区的农田土壤氨排放的活动水平数据,建立了基于本地化排放因子的2016年东北地区农田氨排放清单,分析了东北地区农田土壤施肥氨排放特征。氨排放清单研究结果表明:2016年东北地区农田施肥氨排放量为8.97万t,水田氨排放量为6.84万t,旱田氨排放量为2.12万t;东北地区农业氨排放总体呈现出中南部高于西北部,辽河平原、三江平原和松嫩平原的氨排放量及氨排放强度高于山区的特征。农田土壤氨排放是一种半人为、半自然的过程,具有明显的地域特征和时间变异。因此制定科学的农田氨排放管理措施,首先需要准确了解当前东北地区农田化肥施用导致的土壤氨挥发特征。本研究主要通过大田试验、问卷调查和资料统计方法,获取了基于当前东北地区实际施肥习惯的本地化氨排放因子,并结合东北各区县活动水平建立了东北区域农田大气氨排放清单,从而为该区大气氨排放的评估、管理以及空气质量研究提供了重要的科学基础和数据支撑。
徐强[10](2020)在《水分调控对滴灌水稻生长及耗水规律的影响研究》文中研究说明目的:研究滴灌水分临界期不同含水量对水稻生长发育的影响,充分了解该作物在不同生长或发育阶段的耗水量,确定滴灌水稻各阶段耗水量、耗水模数及耗水强度。分析关键期水分调控对水稻株高、叶面积、产量及水分利用效率的影响,以期确定滴灌水稻适宜的灌水下限指标和优质节水高效灌溉制度。方法:在石河子大学试验场进行了2年试验,分别在分蘖期和灌浆期设置3个水分梯度,在各生育期分别取样,测定不同处理叶绿素含量、光合特性、荧光参数、叶面积指数、分蘖动态、株高、产量及外观品质等指标,分析了水分调控对耗水量和水分利用效率的影响。结果:(1)滴灌条件下水稻主要吸收在030 cm土层,分蘖期前水稻耗水在030 cm土层,分蘖期后水稻耗水层扩展到4060 cm土层。(2)分蘖期控制灌水下限在75%θs左右,对成穗率具有显着的影响,有利于增加有效分蘖,减少无效分蘖发生,水稻在分蘖期干旱处理期间及复水后均有较强的自我调节能力。W2(75%θs)水分条件更适合于分蘖期水分调控,拔节期复水后补偿能力较强,能减缓叶片衰老速度,提高生育后期光合叶面积,延长叶片的光合作用时间,有利于分蘖成穗和籽粒灌浆。(3)分蘖期水分调控对水稻的有效穗数、千粒重、结实率、产量、耗水量、水分利用效率均有极显着影响;灌浆期水分调控对水稻的千粒重、结实率、产量、耗水量、水分利用效率均达到极显着影响;覆膜处理仅对水稻的分蘖量、耗水量、水分利用效率有极显着影响。水分调控与与覆膜处理交互作用对水稻的结实率与水分利用效率影响极显着,对千粒重影响显着。(4)淹灌的整精米率达到96.39%,与覆膜最优组合A2B3(分蘖期75%θs,灌浆期90%θs)没有显着差异。(5)以覆膜模式最优处理A2B3(分蘖期75%θs,灌浆期90%θs)为依据,初步拟定了滴灌水稻灌溉制度:全生育期总灌水量为1212.96 mm,苗期灌水控制下限为85%θs,灌水定额为10 mm/次,灌水次数15次,灌水量为153.33 mm;分蘖期灌水控制下限为75%θs,灌水定额为15 mm/次,灌水次数15次,灌溉量为252.32 mm;拔节期灌水控制下限为85%θs,灌水定额为15 mm/次,灌水次数25次,灌溉量为386.65 mm;灌浆期控制灌水下限为90%θs,灌水定额为10 mm/次,灌水次数28次,灌水量285.32 mm;成熟期控制灌水下限为75%θs,灌水定额为20 mm/次,灌水次数6次,灌水量135.33 mm。结论:滴灌覆膜水稻分蘖期水分调控时应考虑充分利用干旱胁迫的补偿效应,于分蘖期采用75%θs控水措施,灌浆期控制灌水下限为90%θs,有利于滴灌水稻水分利用率的提高,达到滴灌水稻的优质、高产和高效的目标。
二、锦州土壤水分变化规律的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、锦州土壤水分变化规律的探讨(论文提纲范文)
(1)北方旱作春玉米水分生产力时空变化的模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究目的及意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 水分生产力及其模拟研究 |
1.2.2 作物模型发展和应用 |
1.2.3 生态系统过程模型在农业上的应用 |
1.3 研究方案 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容 |
1.3.3 研究方法 |
1.3.4 技术路线 |
第二章 材料与方法 |
2.1 研究区概况 |
2.1.1 北方旱作春玉米农田分布 |
2.1.2 北方旱区降雨量和气温变化特征 |
2.1.3 不同类型旱区降雨量和气温变化趋势 |
2.2 数据介绍 |
2.2.1 Agro-CEVSA输入数据 |
2.2.2 Agro-CEVSA验证数据 |
2.3 数据分析 |
2.4 模型检验方法 |
第三章 Agro-CEVSA模型改进和检验 |
3.1 CEVSA2模型简介 |
3.1.1 植物光合作用和呼吸作用 |
3.1.2 植物氮吸收和分配 |
3.1.3 蒸散和LAI的模拟 |
3.2 模型改进 |
3.2.1 玉米物候参数化方法 |
3.2.2 C4 作物光合作用 |
3.2.3 田间管理模块 |
3.2.4 产量计算方法 |
3.3 Agro-CEVSA模拟与通量观测的比较 |
3.3.1 辽宁锦州农田生态系统野外观测站 |
3.3.2 山西寿阳春玉米农田水碳通量观测站 |
3.4 产量模拟结果的验证 |
3.5 本章小结 |
第四章 北方旱作春玉米产量时空动态 |
4.1 北方旱作春玉米产量空间分布特征 |
4.2 北方旱作春玉米产量变化动态 |
4.2.1 北方旱作春玉米产量年际变化趋势 |
4.2.2 北方旱作春玉米产量年际变化趋势空间分布 |
4.3 北方旱作区各省春玉米产量 |
4.4 本章小结 |
第五章 北方旱作春玉米农田蒸散量时空动态 |
5.1 北方旱作春玉米农田蒸散量空间分布特征 |
5.2 北方旱作春玉米蒸散量时间变化动态 |
5.2.1 北方旱作春玉米蒸散量年际变化趋势 |
5.2.2 北方旱作春玉米蒸散量年际变化趋势空间分布 |
5.3 本章小结 |
第六章 北方旱作春玉米农田水分生产力时空动态 |
6.1 北方旱作春玉米农田水分生产力空间分布特征 |
6.2 北方旱作春玉米水分生产力变化动态 |
6.2.1 北方旱作春玉米水分生产力年际变化趋势 |
6.2.2 北方旱作春玉米水分生产力年际变化趋势空间分布 |
6.3 水分生产力与产量和蒸散的相关关系 |
6.4 本章小结 |
第七章 讨论与结论 |
7.1 讨论 |
7.1.1 气候变化对产量的影响 |
7.1.2 农田蒸散对环境因子的响应 |
7.1.3 水分生产力的影响因素 |
7.2 结论 |
7.3 创新点 |
7.4 研究不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(2)气候变化背景下松辽平原玉米主产区旱灾危险性评估研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 气候变化研究进展 |
1.2.2 干旱指数研究进展 |
1.2.3 气候变化对农业生产研究进展 |
1.2.4 干旱灾害危险性研究进展 |
1.2.5 当前研究存在问题与发展方向 |
1.3 研究目标、内容与技术路线 |
1.3.1 研究目标 |
1.3.2 研究内容与章节安排 |
1.3.3 技术路线 |
1.4 课题来源 |
第二章 理论基础、数据来源与研究方法 |
2.1 理论基础 |
2.2 数据来源及处理 |
2.2.1 气象数据 |
2.2.2 遥感数据 |
2.2.3 CMIP5模式数据 |
2.2.4 其他数据 |
2.3 研究方法 |
2.3.1 干旱指数的计算 |
2.3.2 干旱特征表征方法 |
2.3.3 干旱评估指标 |
2.3.4 Maxent模型 |
2.3.5 气候产量与产量波动表达 |
2.3.6 泰勒图和集合模式 |
2.4 研究区概况 |
2.4.1 地形地貌 |
2.4.2 土壤和植被 |
2.4.3 历史干旱情况 |
第三章 气候变化背景下松辽平原玉米主产区干旱分析 |
3.1 松辽平原玉米主产区气候特征分析 |
3.1.1 松辽平原玉米主产区气候特征 |
3.1.2 松辽平原玉米主产区干旱特征 |
3.2 松辽平原玉米主产区玉米产量分析 |
3.3 干旱指数与玉米产量关系分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 松辽平原玉米主产区旱灾危险性量化与评价 |
4.1 综合干旱指数的建立 |
4.2 综合干旱指数可行性分析 |
4.2.1 综合干旱指数与气候产量相关性 |
4.2.2 综合干旱指数与土壤湿度相关性 |
4.3 旱灾危险性计算及评价 |
4.4 玉米旱灾危险性评估结果验证 |
4.5 本章小结 |
第五章 全球升温 1.5℃和 2.0℃情景下松辽平原玉米主产区旱灾危险性评估 |
5.1 气候模式模拟能力评估 |
5.2 全球升温 1.5℃和 2.0℃时间的确定 |
5.3 全球升温 1.5℃和 2.0℃情景下松辽平原玉米主产区气象因子与干旱特征分析 |
5.3.1 气温变化特征 |
5.3.2 降水变化特征 |
5.3.3 干旱时空变化分析 |
5.3.4 干旱特征变化分析 |
5.4 全球升温 1.5℃和 2.0℃情景下松辽平原玉米主产区旱灾危险性量化与评价 |
5.5 全球升温 1.5℃和 2.0℃情景下松辽平原玉米主产区产量变化 |
5.6 全球升温 1.5℃和 2.0℃情景下旱灾适应性对策 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究生期间学术成果 |
(3)东北地区干旱特征及预测模型研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究区概况 |
1.1.1 地理位置 |
1.1.2 水文气象 |
1.1.3 地质地貌 |
1.1.4 社会经济 |
1.2 研究意义和目的 |
1.2.1 研究背景 |
1.2.2 研究意义 |
1.2.3 研究目的 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 干旱特征的研究进展 |
1.3.2 干旱预测模型的研究进展 |
1.4 研究内容和技术路线 |
1.4.1 研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
1.4.3 主要创新点 |
第二章 不同干旱指数在东北地区适用性研究 |
2.1 数据来源及处理 |
2.2 研究方法 |
2.2.1 中国Z指数(CZI) |
2.2.2 标准化降水指数(SPI) |
2.2.3 标准化降水蒸散指数(SPEI) |
2.2.4 干旱侦测指数(RDI) |
2.2.5 归一化植被指数(NDVI) |
2.2.6 干旱的识别 |
2.2.7 相关系数 |
2.3 干旱指数在干旱频率分析中的适用性 |
2.3.1 基于CZI的干旱频率分析 |
2.3.2 基于SPI的干旱频率分析 |
2.3.3 基于SPEI的干旱频率分析 |
2.3.4 基于RDI的干旱频率分析 |
2.3.5 四种干旱指数在干旱频率分析中的对比 |
2.4 干旱指数在干旱历时分析中的适用性 |
2.4.1 基于CZI的干旱历时分析 |
2.4.2 基于SPI的干旱历时分析 |
2.4.3 基于SPEI的干旱历时分析 |
2.4.4 基于RDI的干旱历时分析 |
2.4.5 四种干旱指数在干旱历时分析中的对比 |
2.5 干旱指数在干旱强度分析中的适用性 |
2.5.1 基于CZI的干旱强度分析 |
2.5.2 基于SPI的干旱强度分析 |
2.5.3 基于SPEI的干旱强度分析 |
2.5.4 基于RDI的干旱强度分析 |
2.5.5 四种干旱指数在干旱强度分析中的对比 |
2.6 干旱事件类型的分析 |
2.6.1 基于CZI的干旱事件类型分析 |
2.6.2 基于SPI的干旱事件类型分析 |
2.6.3 基于SPEI的干旱事件类型分析 |
2.6.4 基于RDI的干旱事件类型分析 |
2.6.5 四种干旱指数在干旱事件类型分析中的对比 |
2.7 不同时间尺度下的干旱特征变化 |
2.7.1 不同时间尺度CZI的干旱特征变化 |
2.7.2 不同时间尺度SPI的干旱特征变化 |
2.7.3 不同时间尺度SPEI的干旱特征变化 |
2.7.4 不同时间尺度RDI的干旱特征变化 |
2.8 讨论 |
2.9 本章小结 |
第三章 东北地区干旱时空演变特征分析 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 曼-肯德尔(Mann-Kendall)趋势分析法 |
3.1.2 基于Copula函数的干旱重现期分析法 |
3.1.3 小波分析法 |
3.1.4 扩展的傅里叶振幅敏感性分析法 |
3.2 干旱频率、历时和强度的变化趋势 |
3.2.1 干旱频率的变化趋势 |
3.2.2 干旱历时的变化趋势 |
3.2.3 干旱强度的变化趋势 |
3.3 干旱的重现期分析 |
3.3.1 单变量干旱重现期分析 |
3.3.2 基于Copula函数的双变量干旱重现期分析 |
3.4 干旱的周期变化规律 |
3.4.1 干旱频率的周期变化规律 |
3.4.2 干旱历时的周期变化规律 |
3.4.3 干旱强度的周期变化规律 |
3.5 干旱的敏感性分析 |
3.5.1 SPEI的敏感性分析 |
3.5.2 SPEI的年内敏感性分析 |
3.5.3 SPEI敏感性分析的空间分布 |
3.6 讨论 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于机器学习方法的干旱预测研究 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 基于机器学习的干旱预测模型开发 |
4.1.2 普通最小二乘回归 |
4.1.3 惩罚线性回归 |
4.1.4 决策树 |
4.1.5 集成方法 |
4.1.6 衡量指标 |
4.2 惩罚线性回归模型的预测表现 |
4.3 集成方法模型的预测表现 |
4.4 惩罚线性回归与集成方法两类模型预测表现的对比 |
4.5 讨论 |
4.6 本章小结 |
第五章 基于深度学习方法的干旱预测研究 |
5.1 研究方法 |
5.1.1 人工神经网络 |
5.1.2 深度学习 |
5.1.3 基于深度学习的干旱预测模型开发 |
5.2 基于LSTM干旱模型的预测表现 |
5.3 LSTM模型与MLP模型预测表现的对比 |
5.4 LSTM模型结构对预测精度的影响 |
5.5 讨论 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
(4)基于分期播种的气候变化背景下水热因子对春玉米干物质积累及产量的影响(论文提纲范文)
0 引言 |
1 试验与方法 |
1.1 试验设计 |
1.2 数据观测 |
1.2.1 积温 |
1.2.2 土壤水分 |
1.2.3 玉米发育期、干物质及产量 |
2 结果与分析 |
2.1 分期播种下干物质动态积累的变化 |
2.2 不同水热条件下的干物质积累速率 |
2.3 不同水热条件对干物质积累的影响 |
2.4 干物质积累对产量的影响 |
3 结论 |
3.1 水热因子对玉米干物质积累及产量的影响 |
3.2 基于气候变化的春玉米适宜播种期选择 |
(5)东北半干旱地区夏季能量水分传输过程分析(论文提纲范文)
1 研究区域及数据资料概况 |
1.1 研究区域概况 |
1.2 资料概况 |
1.3 研究方法 |
2 观测分析 |
2.1 地表气象要素与土壤温湿度观测分析 |
2.2 近地面CO2通量和密度观测分析 |
3 地表辐射传输与能量平衡 |
3.1 辐射通量变化观测分析 |
3.2 地表能量通量变化观测分析 |
3.3 能量闭合率 |
4 结论 |
(6)东北地区春玉米干旱监测研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 干旱研究进展 |
1.2.1 干旱研究概况 |
1.2.2 干旱监测方法研究 |
1.2.3 东北地区干旱研究 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 研究区域概况与研究数据 |
2.1 研究区域概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候特征 |
2.1.3 地形与水文 |
2.1.4 农业特点 |
2.2 研究数据与处理 |
2.2.1 气象数据 |
2.2.2 实地调查数据 |
2.2.3 DEM和土壤数据 |
2.2.4 春玉米生长发育数据 |
2.2.5 遥感数据 |
第三章 东北地区干旱时空特征与主导气象因子 |
3.1 研究方法 |
3.1.1 标准化降水蒸散指数 |
3.1.2 干旱时空特征和主导气象因子提取 |
3.2 干旱时空特征 |
3.2.1 干旱多尺度特征 |
3.2.2 春玉米生长季干旱特征 |
3.3 气象因子的变化趋势 |
3.4 干旱主导气象因子 |
3.4.1 逐步线性回归模型建立 |
3.4.2 多元线性回归方程与干旱主导气象因子 |
3.5 本章小结 |
3.5.1 结论 |
3.5.2 讨论 |
第四章 改进作物水分亏缺指数用于春玉米干旱灾变监测 |
4.1 研究方法 |
4.1.1 改进作物水分亏缺指数 |
4.1.2 干旱等级划分 |
4.1.3 实地调查验证 |
4.2 监测结果验证与对比 |
4.2.1 判对率 |
4.2.2 空间一致性 |
4.3 灾变过程监测 |
4.3.1 春旱 |
4.3.2 伏旱 |
4.3.3 干旱面积百分比变化 |
4.3.4 敏感性分析 |
4.4 本章小结 |
4.4.1 结论 |
4.4.2 讨论 |
第五章 春玉米干旱响应 |
5.1 春玉米种植区提取 |
5.1.1 水体与低植被区 |
5.1.2 草地、林地与其他类型 |
5.1.3 水稻 |
5.1.4 提取结果 |
5.2 春玉米对气象干旱的响应 |
5.2.1 研究方法 |
5.2.2 春玉米长势响应特征与滞后性 |
5.2.3 TVDI对气象干旱的响应 |
5.3 本章小结 |
5.3.1 结论 |
5.3.2 讨论 |
第六章 全文结论 |
6.1 主要结论 |
6.2 讨论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历 |
(7)干湿交替条件下农田土壤氮矿化模拟研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 选题依据 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 土壤氮素形态及其转化过程 |
1.3.2 土壤氮素矿化的主要影响因素 |
1.3.3 土壤氮素矿化研究方法 |
1.3.4 土壤氮素矿化模型研究进展 |
1.4 小结 |
第二章 研究内容和方法 |
2.1 研究目标 |
2.2 研究内容 |
2.2.1 恒定水分条件下氮素矿化动态 |
2.2.2 干湿交替对氮素矿化动态的影响 |
2.2.3 氮矿化对水分条件的响应特征与土壤质地、有机质和全氮含量的关系 |
2.3 技术路线 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 研究区概况 |
2.4.2 样品采集 |
2.4.3 恒定水分培养试验 |
2.4.4 干湿交替培养试验 |
2.4.5 土壤理化性质的测定 |
2.4.6 数据处理与分析 |
第三章 恒定水分处理条件下氮素矿化动态 |
3.1 土壤氮素矿化对水分动态的响应 |
3.1.1 土壤氮素矿化对水分含量的整体响应规律 |
3.1.2 土壤氮素矿化对水分含量响应的地点差异 |
3.2 土壤氮素矿化的一阶动力学模型模拟 |
3.2.1 土壤氮素矿化的一阶动力学模型拟合 |
3.2.2 不同水分处理下土壤氮素矿化动态过程与土壤质地的关系 |
3.2.3 土壤水分对土壤氮素矿化一阶动力学模型参数的影响 |
3.2.4 土壤理化性质对土壤氮素矿化一阶动力学模型参数的影响 |
3.3 土壤氮素矿化对水分和时间的综合响应特征 |
3.3.1 土壤氮素矿化对水分和时间综合响应特征的质地差异 |
3.3.2 土壤理化性质对土壤氮素矿化与水分、时间三维模型参数的影响 |
3.4 恒定水分条件下土壤氮素矿化与土壤理化性质的关系 |
3.5 讨论 |
3.6 小结 |
第四章 干湿交替条件下氮素矿化动态 |
4.1 干湿交替培养过程中水分动态变化 |
4.2 土壤氮素矿化对干湿交替强度及次数的响应 |
4.2.1 土壤氮素矿化对干湿交替强度及次数的整体响应 |
4.2.2 土壤氮素矿化对干湿交替强度响应的质地差异 |
4.3 土壤氮素矿化与干湿交替次数的一阶动力学模型模拟 |
4.3.1 土壤氮素矿化与干湿交替次数的一阶动力学模型拟合 |
4.3.2 不同干湿交替强度影响下土壤氮素矿化与干湿交替次数的关系 |
4.3.3 土壤理化性质对土壤氮素矿化与干湿交替次数的一阶动力学模型参数的影响 |
4.4 干湿交替条件下土壤氮素矿化与土壤理化性质的关系 |
4.5 讨论 |
4.6 小结 |
第五章 不同水分动态条件下土壤氮素矿化特征比较 |
5.1 恒定水分与干湿交替处理水分动态比较 |
5.2 土壤氮素矿化对恒定水分与干湿交替培养的响应 |
5.2.1 土壤氮素矿化对恒定水分与干湿交替培养的整体响应 |
5.2.2 土壤氮素矿化对恒定水分与干湿交替培养响应的质地差异 |
5.3 恒定水分与干湿交替培养条件下土壤氮素矿化差异 |
5.4 恒定水分与干湿交替培养条件下土壤氮素矿化差异与土壤理化性质的关系 |
5.5 讨论 |
5.6 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(8)不同生物炭调控模式对冻融土壤物理特性的影响(论文提纲范文)
摘要 |
英文摘要 |
1 引言 |
1.1 立题依据 |
1.2 研究目的与意义 |
1.3 国内外研究进展 |
1.3.1 冻融过程对土壤物理性质的影响 |
1.3.2 生物炭对土壤结构的影响 |
1.3.3 生物炭对土壤水分特性的影响 |
1.3.4 国内外研究动态评述 |
1.4 主要研究内容和技术路线 |
1.4.1 主要研究内容 |
1.4.2 技术路线 |
2 试验条件与方法 |
2.1 试验区域概况 |
2.1.1 地理位置 |
2.1.2 气候状况 |
2.1.3 土壤质地及植被覆盖 |
2.2 试验方案 |
2.2.1 试验场地设置 |
2.2.2 样品采集与处理 |
2.3 数据指标测定 |
2.3.1 供试材料基本理化指标测定 |
2.3.2 土壤冻结深度测定 |
2.3.3 土壤水分特征曲线测定 |
2.3.4 土壤水分特征参数测定 |
2.3.5 土壤液态含水率测定 |
2.3.6 土壤饱和导水率测定 |
2.3.7 土壤结构组成测定 |
2.3.8 土壤总孔隙度测定 |
2.3.9 土壤孔径测定 |
2.3.10 土壤收缩测定 |
2.3.11 土壤线性膨胀系数测定 |
2.4 数据分析与处理 |
3 生物炭施加在冻融前后对土壤物理特性的影响 |
3.1 土壤冻融期的划分 |
3.2 冻融前后土壤结构的变化 |
3.2.1 冻融前后土壤孔径分布和土壤总孔隙度变化 |
3.2.2 融化期土壤孔径分布和总孔隙度变化 |
3.3 冻融前后土壤保水性变化 |
3.3.1 土壤水分特征曲线变化特征 |
3.3.2 土壤水分特征参数变化特征 |
3.3.3 土壤液态含水率变化特征 |
3.4 冻融前后土壤导水性变化特征 |
3.4.1 冻融前后土壤饱和导水率变化 |
3.4.2 融化期土壤饱和导水率变化 |
3.5 本章小结 |
4 不同时期施加生物炭对土壤结构的影响 |
4.1 宏观土壤结构变化 |
4.1.1 土壤总孔隙度 |
4.1.2 土壤结构评价指标 |
4.2 土壤团聚体变化 |
4.2.1 土壤团聚体分布变化 |
4.2.2 团聚体稳定性指标变化特征 |
4.3 土壤孔径分布特征 |
4.3.1 不同处理间孔径分布变化特征 |
4.3.2 孔径分布的相对变化 |
4.4 本章小结 |
5 生物炭施加对土壤胀缩模式差异的影响 |
5.1 冻融前后对土壤收缩特性的影响 |
5.1.1 冻融前后土壤收缩特征参数变化 |
5.1.2 融化期土壤收缩特征参数变化 |
5.2 不同时期施加生物炭对土壤收缩特性的影响 |
5.2.1 土壤轴向收缩变化 |
5.2.2 土壤收缩特征参数变化 |
5.3 生物炭对土壤线性膨胀系数的影响 |
5.3.1 冻融前后土壤线性膨胀系数的变化 |
5.3.2 不同时期施加生物炭对土壤线性膨胀系数的变化 |
5.4 本章小结 |
6 不同时期施加生物炭对土壤水分特性的影响 |
6.1 土壤保水性变化特征 |
6.1.1 土壤水分特征曲线 |
6.1.2 V-G模型拟合参数 |
6.1.3 土壤水分特征参数 |
6.2 土壤液态含水率变化特征 |
6.3 土壤导水率变化特征 |
6.4 土壤结构与水分指标的相关性 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(9)东北地区农田施肥本地化氨排放清单研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外研究综述 |
1.2.1 国外氨排放清单研究现状 |
1.2.2 国内氨排放清单研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
2 辽河平原农田施肥本地化排放因子 |
2.1 材料与方法 |
2.1.1 试验场概况 |
2.1.2 试验材料 |
2.1.3 试验设计 |
2.1.4 样品采集与分析 |
2.1.5 数据统计分析 |
2.2 结果与分析 |
2.2.1 不同施肥措施对土壤氨挥发速率的影响 |
2.2.2 不同施肥措施对氨挥发损失累积量的影响 |
2.2.3 不同施肥措施下土壤铵态氮含量与氨挥发速率的关系 |
2.2.4 不同施肥措施下土壤基本指标的变化趋势 |
2.3 小结 |
3 东北地区农田施肥本地化氨排放清单的建立 |
3.1 研究区域概况 |
3.2 建立方法 |
3.3 活动水平 |
3.4 排放因子及修正 |
3.5 东北地区农田氨排放量 |
3.5.1 各地区农田氨排放量 |
3.5.2 各地区水田氨排放强度 |
3.5.3 各地区旱田氨排放强度 |
3.5.4 各地区农业氨排放强度 |
3.6 氨排放清单的空间分布 |
3.7 农田施肥氨排放清单不确定性分析 |
3.8 本章小结 |
4 结论与讨论 |
4.1 主要结论 |
4.2 讨论 |
参考文献 |
附录 |
致谢 |
硕士期间发表论文 |
(10)水分调控对滴灌水稻生长及耗水规律的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
文中缩略词名词、术语等注释说明 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 研究内容 |
1.4 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验区概况 |
2.2 试验设计 |
2.3 测定指标与方法 |
第三章 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻生长的影响 |
3.1 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻土壤含水率动态变化的影响 |
3.2 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻叶绿素含量变化的影响 |
3.3 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻光合特性的影响 |
3.4 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻荧光参数的影响 |
3.5 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻生长指标的影响 |
3.6 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻产量的影响 |
3.7 分蘖期不同水分条件对滴灌水稻耗水量的影响 |
3.8 本章小结 |
第四章 水分调控对覆膜滴灌水稻生长及灌溉制度的影响研究 |
4.1 水分调控对覆膜滴灌水稻株高的影响 |
4.2 水分调控对覆膜滴灌水稻叶面积指数的影响 |
4.3 水分调控对覆膜滴灌水稻分蘖动态的影响 |
4.4 水分调控对覆膜滴灌水稻干物质量的影响 |
4.5 水分调控对覆膜滴灌水稻产量及其构成的影响 |
4.6 水分调控对覆膜滴灌水稻稻米外观品质影响 |
4.7 水分调控对覆膜滴灌水稻各参数相关性的影响 |
4.8 水分调控对覆膜滴灌水稻耗水规律及水分利用效率的影响 |
4.9 覆膜滴灌水稻高效节水灌溉制度研究 |
4.10 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介 |
导师评阅表 |
四、锦州土壤水分变化规律的探讨(论文参考文献)
- [1]北方旱作春玉米水分生产力时空变化的模拟研究[D]. 李威. 中国农业科学院, 2021(09)
- [2]气候变化背景下松辽平原玉米主产区旱灾危险性评估研究[D]. 阿日古娜. 东北师范大学, 2021(12)
- [3]东北地区干旱特征及预测模型研究[D]. 李增. 沈阳农业大学, 2021(05)
- [4]基于分期播种的气候变化背景下水热因子对春玉米干物质积累及产量的影响[J]. 张兵兵,吕晓,张慧,高全,高莉莉,杨璐,吴航. 农业工程, 2020(06)
- [5]东北半干旱地区夏季能量水分传输过程分析[J]. 任兆鹏,卢宇坤,谢丰. 沙漠与绿洲气象, 2020(03)
- [6]东北地区春玉米干旱监测研究[D]. 李崇瑞. 中国农业科学院, 2020(01)
- [7]干湿交替条件下农田土壤氮矿化模拟研究[D]. 路天慧. 中国科学院大学(中国科学院教育部水土保持与生态环境研究中心), 2020
- [8]不同生物炭调控模式对冻融土壤物理特性的影响[D]. 赵航. 东北农业大学, 2020
- [9]东北地区农田施肥本地化氨排放清单研究[D]. 赵欣周. 沈阳农业大学, 2020(12)
- [10]水分调控对滴灌水稻生长及耗水规律的影响研究[D]. 徐强. 石河子大学, 2020(08)