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深层微润灌溉对苹果树根系分布及根系吸水的影响研究
1
作者
张家晔
郭向红
+4 位作者
毕远杰
雷涛
马健涛
白艳茹
赵鹏帅
《节水灌溉》
北大核心
2025年第7期85-92,共8页
为了探明深层微润灌对果树根系分布及根系吸水的影响,以微润灌水器的埋深和长度为控制因子,其中灌水器埋深(D)设置为10 cm和20 cm两个水平,灌水器长度(L)设置为30、40、50 cm三个水平,地面灌溉为对照,共7个处理,探讨了不同处理对土壤水...
为了探明深层微润灌对果树根系分布及根系吸水的影响,以微润灌水器的埋深和长度为控制因子,其中灌水器埋深(D)设置为10 cm和20 cm两个水平,灌水器长度(L)设置为30、40、50 cm三个水平,地面灌溉为对照,共7个处理,探讨了不同处理对土壤水分分布及根系分布的影响,并构建根系吸水模型,分析不同处理对根系吸水的影响,同时采用相关性分析法分析了土壤水分与根长密度及根系吸水速率的相关性。结果表明,深层微润灌下土壤水分以微润灌水器为中心向四周扩散,形成近似于椭圆形的高水区域;而地面灌溉土壤水分随深度的增加呈现逐渐减小的趋势。深层微润灌与地面灌溉下根长密度及根系吸水速率在垂直方向上均随深度的增加呈现先升高后降低的趋势,但深层微润灌在20~80 cm的中深层土壤中根长密度随水平距离的增加呈现先升高后降低的趋势,其最大值出现在60 cm处。其中D20L40和D20L50灌水处理在20~80 cm中深层的土壤含水量高于地面灌溉14.13%、14.64%;根长密度高值区覆盖面积超过地面灌溉80.07%、86.92%;且根系吸水速率高于地面灌溉13.91%、23.90%。相关性分析结果表明,D20L50处理下土壤水分、根长密度及根系吸水速率之间存在着极强的相关关系,其Pearson相关系数最大。D20L50处理下的土壤水分分布与果树根系分布情况匹配度最高,D20L50处理为最优灌水处理。
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关键词
深层微润灌
微润灌水器
根系分布
根系吸水
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职称材料
基于Stacking集成模型的膜下滴灌谷子作物系数预测
2
作者
马健涛
郭向红
+4 位作者
雷涛
白艳茹
高晓丽
张家晔
赵鹏帅
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025年第4期892-904,共13页
为准确模拟膜下滴灌不同水肥处理谷子作物系数(crop coefficient,K_(c)),以水肥有关K_(c)的双因素方差分析为前提,采用随机森林(random forest,RF)、类别提升(CatBoost)、轻量级梯度提升机(LightGBM)、支持向量机回归(support vector re...
为准确模拟膜下滴灌不同水肥处理谷子作物系数(crop coefficient,K_(c)),以水肥有关K_(c)的双因素方差分析为前提,采用随机森林(random forest,RF)、类别提升(CatBoost)、轻量级梯度提升机(LightGBM)、支持向量机回归(support vector regression,SVR)、深度学习(DL)作为次级机器学习模型,基于Stacking策略以多元线性回归构建集成元模型(linear stacking model,LSM)对不同水肥处理膜下滴灌谷子K_(c)进行预测,并进行模型间模拟结果精度比较。结果表明:不同水肥处理间K_(c)日际变化趋势基本相同,但灌水因素和氮肥施用量对K_(c)均有显著影响;在次级机器学习模型中,树类模型(RF、CatBoost与LightGBM)相对SVR和DL模型估测精度较好,而相比次级模型,LSM模型提高了谷子K_(c)的模拟精度;依赖日序数、太阳辐射强度、风速、日均水汽压和土壤含水率建立的LSM模型能够准确模拟膜下滴灌谷子K_(c),决定系数(R2)和均方根误差(root mean squared error, ERMS)分別为0.91和0.11,且当土壤含水率特征加入时模型误差明显降低。研究成果可为膜下滴灌田间水分精准管理提供技术支撑。
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关键词
滴灌
谷子
作物系数
机器学习模型
Stacking集成模型
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职称材料
题名
深层微润灌溉对苹果树根系分布及根系吸水的影响研究
1
作者
张家晔
郭向红
毕远杰
雷涛
马健涛
白艳茹
赵鹏帅
机构
太原理工大学水利科学与工程学院
流域水资源协同利用山西省重点实验室
出处
《节水灌溉》
北大核心
2025年第7期85-92,共8页
基金
山西省基础研究计划项目(202303021211047)
山西省水利科学技术研究与推广项目(2022GM012)。
文摘
为了探明深层微润灌对果树根系分布及根系吸水的影响,以微润灌水器的埋深和长度为控制因子,其中灌水器埋深(D)设置为10 cm和20 cm两个水平,灌水器长度(L)设置为30、40、50 cm三个水平,地面灌溉为对照,共7个处理,探讨了不同处理对土壤水分分布及根系分布的影响,并构建根系吸水模型,分析不同处理对根系吸水的影响,同时采用相关性分析法分析了土壤水分与根长密度及根系吸水速率的相关性。结果表明,深层微润灌下土壤水分以微润灌水器为中心向四周扩散,形成近似于椭圆形的高水区域;而地面灌溉土壤水分随深度的增加呈现逐渐减小的趋势。深层微润灌与地面灌溉下根长密度及根系吸水速率在垂直方向上均随深度的增加呈现先升高后降低的趋势,但深层微润灌在20~80 cm的中深层土壤中根长密度随水平距离的增加呈现先升高后降低的趋势,其最大值出现在60 cm处。其中D20L40和D20L50灌水处理在20~80 cm中深层的土壤含水量高于地面灌溉14.13%、14.64%;根长密度高值区覆盖面积超过地面灌溉80.07%、86.92%;且根系吸水速率高于地面灌溉13.91%、23.90%。相关性分析结果表明,D20L50处理下土壤水分、根长密度及根系吸水速率之间存在着极强的相关关系,其Pearson相关系数最大。D20L50处理下的土壤水分分布与果树根系分布情况匹配度最高,D20L50处理为最优灌水处理。
关键词
深层微润灌
微润灌水器
根系分布
根系吸水
Keywords
deep moistube irrigation
moisture irrigator
root distribution
root water absorption
分类号
S274 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
基于Stacking集成模型的膜下滴灌谷子作物系数预测
2
作者
马健涛
郭向红
雷涛
白艳茹
高晓丽
张家晔
赵鹏帅
机构
太原理工大学水利科学与工程学院
流域水资源协同利用山西省重点实验室
出处
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025年第4期892-904,共13页
基金
国家自然科学基金项目(51909184)
山西省基础研究计划项目(202203021211149,20210302124370)。
文摘
为准确模拟膜下滴灌不同水肥处理谷子作物系数(crop coefficient,K_(c)),以水肥有关K_(c)的双因素方差分析为前提,采用随机森林(random forest,RF)、类别提升(CatBoost)、轻量级梯度提升机(LightGBM)、支持向量机回归(support vector regression,SVR)、深度学习(DL)作为次级机器学习模型,基于Stacking策略以多元线性回归构建集成元模型(linear stacking model,LSM)对不同水肥处理膜下滴灌谷子K_(c)进行预测,并进行模型间模拟结果精度比较。结果表明:不同水肥处理间K_(c)日际变化趋势基本相同,但灌水因素和氮肥施用量对K_(c)均有显著影响;在次级机器学习模型中,树类模型(RF、CatBoost与LightGBM)相对SVR和DL模型估测精度较好,而相比次级模型,LSM模型提高了谷子K_(c)的模拟精度;依赖日序数、太阳辐射强度、风速、日均水汽压和土壤含水率建立的LSM模型能够准确模拟膜下滴灌谷子K_(c),决定系数(R2)和均方根误差(root mean squared error, ERMS)分別为0.91和0.11,且当土壤含水率特征加入时模型误差明显降低。研究成果可为膜下滴灌田间水分精准管理提供技术支撑。
关键词
滴灌
谷子
作物系数
机器学习模型
Stacking集成模型
Keywords
drip irrigation
millet
crop coefficient
machine learning model
Stacking ensemble model
分类号
TV212 [水利工程—水文学及水资源]
S275 [农业科学—农业水土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
深层微润灌溉对苹果树根系分布及根系吸水的影响研究
张家晔
郭向红
毕远杰
雷涛
马健涛
白艳茹
赵鹏帅
《节水灌溉》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于Stacking集成模型的膜下滴灌谷子作物系数预测
马健涛
郭向红
雷涛
白艳茹
高晓丽
张家晔
赵鹏帅
《南水北调与水利科技(中英文)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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