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基于叶绿素荧光遥感的江西省稻田总初级生产力估算及其气象驱动因素研究 被引量：3
1
作者 刘博 徐涛 +4 位作者 徐强强 李启龙 刘方平 侯佳佳 崔远来 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期391-400,共10页
总初级生产力(Gross primary production,GPP)是表征作物在光合作用中吸收大气CO_(2)的指标,也是作物产量形成的重要起点。本研究以江西省稻田为研究对象,基于日光诱导叶绿素荧光(Sun-induced chlorophyll fluorescence,SIF)遥感数据和... 总初级生产力(Gross primary production,GPP)是表征作物在光合作用中吸收大气CO_(2)的指标,也是作物产量形成的重要起点。本研究以江西省稻田为研究对象,基于日光诱导叶绿素荧光(Sun-induced chlorophyll fluorescence,SIF)遥感数据和地面通量观测数据,构建了基于SIF的稻田GPP非线性估算模型,进而对江西省2001—2020年稻田GPP进行模拟。结果表明:相较于MOD17 GPP和GOSIF GPP,基于SIF的非线性模型模拟精度更高,可以更好地捕捉水稻季和非水稻季GPP的季节变化,但对早稻-晚稻交替期模拟效果较差。2001—2020年江西省稻田多年平均GPP为(2082.8±143.2)g/(m^(2)·a),空间上呈现北侧低、南侧高的特点,稻田GPP低值主要位于南昌市及其周边,高值位于赣州市和景德镇市。2001—2020年江西省稻田GPP总体呈波动上升趋势,趋势率为24.3 g/(m^(2)·a),上升趋势最大的区域位于江西省南部,上升趋势最小或存在下降趋势的区域主要位于南昌市和九江市,可能与该地区水稻“双改单”现象有关。江西省各市稻田GPP年际变化的主要影响因素为气温,贡献率在28.3%~44.2%之间,太阳辐射对稻田GPP为负贡献,风速在部分区域对稻田GPP为正贡献,降水量和相对湿度对稻田GPP年际变化的影响最弱。研究可为模拟江西省稻田GPP以及评估气候变化背景下稻田固碳能力和产量估算提供理论依据。 展开更多
关键词 日光诱导叶绿素荧光 总初级生产力 估算模型 稻田 时空分布 江西省
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龙羊峡水库蓄丰补枯特征研究 被引量：2
2
作者 席海潮 解阳阳 +3 位作者 刘赛艳 黄成剑 张钦 胡华清 《水文》 CSCD 北大核心 2024年第3期47-51,81,共6页
丰、枯水期末蓄水量是影响多年调节水库蓄丰补枯规则的关键要素。以黄河上游龙羊峡水库为研究对象,基于该水库的历史运行资料,考虑水库丰、枯水期的来水量、初始蓄水量等影响,采用多元线性回归方程建立调度函数,推求丰、枯水期水库增补... 丰、枯水期末蓄水量是影响多年调节水库蓄丰补枯规则的关键要素。以黄河上游龙羊峡水库为研究对象,基于该水库的历史运行资料,考虑水库丰、枯水期的来水量、初始蓄水量等影响,采用多元线性回归方程建立调度函数,推求丰、枯水期水库增补水量,确定水库的丰、枯水期末蓄水量。结果表明:(1)龙羊峡水库丰水期增水量的距平值与来水量的距平值呈显著的正相关性(R^(2)=0.42),枯水期水库补水量的距平值与初始蓄水量的距平值呈显著的正相关性(R^(2)=0.16);(2)由调度函数推求的丰水期增水量与实际增水量的相关性良好(R^(2)=0.62),枯水期补水量与实际补水量相关性也较好(R^(2)=0.38)。研究成果可为龙羊峡水库调度规则的建立提供依据,也可为其他多年调节水库的调度提供参考。 展开更多
关键词 蓄丰补枯 多元线性回归 相关分析 多年调节 龙羊峡水库
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基于DNDC模型模拟长期绿肥轮作对盐渍土有机碳和玉米产量的影响
3
作者 李印娟 赵维亮 +3 位作者 贾旭霞 朱豪杰 罗纨 王同顺 《南京农业大学学报》 北大核心 2025年第3期560-571,共12页
[目的]本研究基于DNDC模型探究未来气候变化条件下长期绿肥轮作还田对土壤有机碳和玉米产量的影响。[方法]基于2022—2023年的田间试验数据,设置不同绿肥种类和不同绿肥还田方式:休耕-玉米(CK)、黑麦草翻压还田-玉米(RF)、黑麦草覆盖还... [目的]本研究基于DNDC模型探究未来气候变化条件下长期绿肥轮作还田对土壤有机碳和玉米产量的影响。[方法]基于2022—2023年的田间试验数据,设置不同绿肥种类和不同绿肥还田方式:休耕-玉米(CK)、黑麦草翻压还田-玉米(RF)、黑麦草覆盖还田-玉米(RM)、苜蓿翻压还田-玉米(AF)和苜蓿覆盖还田-玉米(AM),共计5个处理,基于BCC-CSM2-MR气候模型的3种未来气候变化情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP5-8.5),利用DNDC模型模拟长期绿肥轮作条件下夏玉米产量和土壤有机碳储量的变化趋势。[结果]DNDC模型准确模拟了夏玉米产量和土壤有机碳储量,玉米产量模拟值和实测值nRMSE为12.08%,0~50 cm土壤有机碳模拟值和实测值的R^(2)为0.703~0.917,d为0.905~0.968,nRMSE为12.151%~23.878%。敏感性分析表明,各处理玉米产量和土壤有机碳对大气CO_(2)浓度最敏感。未来2025—2100年,RF和RM处理夏玉米产量与CK差异不显著,AF和AM处理与CK相比夏玉米产量显著增加9.70%~39.30%,绿肥还田能增加土壤有机碳固存,0~50 cm土壤年固碳量为127.63~333.52 kg·hm^(-2),其中AF处理增加土壤有机碳最多。[结论]DNDC模拟结果显示,未来3种气候情境下,长期苜蓿翻压还田-玉米轮作模式土壤固碳和夏玉米产量的协同提升效果最好。 展开更多
关键词 绿肥轮作 盐渍土 DNDC模型 土壤有机碳 气候变化
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年径流丰枯分类方法的效果研究 被引量：3
4
作者 解阳阳 黄成剑 +2 位作者 刘赛艳 方红远 沈腾 《中国农村水利水电》 北大核心 2022年第2期95-103,共9页
研究年径流丰枯分类方法的效果,对流域水文分析和水资源管理具有重要意义。从年径流过程相似性、总量差异性、分布均匀性等3个方面,定义了3个对应的丰枯分类效果评价指标,即相似指数、差异指数和均布指数。根据所采用的丰枯分类指数,将... 研究年径流丰枯分类方法的效果,对流域水文分析和水资源管理具有重要意义。从年径流过程相似性、总量差异性、分布均匀性等3个方面,定义了3个对应的丰枯分类效果评价指标,即相似指数、差异指数和均布指数。根据所采用的丰枯分类指数,将年径流丰枯分类方法划分为综合指数型、关系指数型和综合关系指数型等3类,并从3类方法中各选取3种代表方法。以黑河流域莺落峡站为例,利用选取的9种代表方法对该站年径流进行丰枯分类,分析不同方法的丰枯分类效果。结果表明:丰枯分类结果对所采用分类方法的种类及内部参数很敏感,不同方法的分类结果差异明显,相同方法的分类效果也可能因地而异;定义的3种评价指标可以反映不同方法的分类效果,丰枯类别分布均匀化有利于改善分类效果;总体而言,综合关系指数型方法的分类效果最好,综合指数型方法次之,关系指数型方法最差;当年径流量和年径流过程的一致性较好时,常规方法相比综合评价方法可能具有更好的分类效果。研究结果可为合理划分流域年径流丰枯状态提供科学依据。 展开更多
关键词 年径流 丰枯分类 分类效果 评价指标 黑河流域
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基于EOF的淮河流域潜在蒸散发时空演变特征研究 被引量：2
5
作者 刘赛艳 张以弛 +1 位作者 胡嘉玮 解阳阳 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2023年第6期264-273,共10页
[目的]揭示流域潜在蒸散发(ET_(0))时空演变规律,阐明淮河流域ET_(0)变化的主要原因,为淮河流域水资源管理、干旱评估及农业用水评估和规划等提供参考研究。[方法]基于淮河流域内及其周边29个气象站点1960—2020年逐日实测气象数据,采用... [目的]揭示流域潜在蒸散发(ET_(0))时空演变规律,阐明淮河流域ET_(0)变化的主要原因,为淮河流域水资源管理、干旱评估及农业用水评估和规划等提供参考研究。[方法]基于淮河流域内及其周边29个气象站点1960—2020年逐日实测气象数据,采用Penman-Monteith公式、Mann-Kendall法研究了ET_(0)的基本变化趋势,并运用经验正交函数分解法(EOF)分解了流域各站点组成的ET_(0)矩阵,得到流域年和四季ET_(0)气象场的时空分布结构,通过分析典型分布模态对应的时间系数揭示了流域ET_(0)气象场的变化规律。[结果]流域年ET_(0)多年均值为858.4 mm,除春季外,其他三季和年ET_(0)均呈下降趋势。流域年ET_(0)整体以同增同减、流域西北和东南区域反相变化两种空间分布模态为主,其中,模态一以1980年为界,有从“全流域高ET_(0)”的空间分布形式转变为“全流域低ET_(0)”的显著变化趋势;模态二也有从“西北ET_(0)偏高东南ET_(0)偏低”向“西北ET_(0)偏低东南ET_(0)偏高”的显著变化趋势。流域四季ET_(0)整体以同增同减的空间分布为主,流域年ET_(0)空间分布模态的转变主要是由夏季ET_(0)的空间模态转变造成的。[结论]淮河流域ET_(0)时空变化存在明显的季节和区域性差异,夏季ET_(0)对年ET_(0)的变化贡献率最大,显著减少的日照时数和风速是导致流域存在“蒸发悖论”的主要原因,未来可针对性地加强夏季蒸散发的实际观测和研究。 展开更多
关键词 淮河流域 潜在蒸散发 经验正交函数 时空分布
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基于IMOCS算法的跨流域水资源多目标优化调配 被引量：2
6
作者 席海潮 解阳阳 +4 位作者 刘赛艳 毛青 张钦 胡华清 刘辰烨 《南水北调与水利科技（中英文）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期946-958,共13页
为有效求解跨流域水资源多目标优化调配问题,提出一种改进多目标布谷鸟算法(improved multi-objective cuckoo search algorithm,IMOCS)。针对多目标布谷鸟优化算法(multi-objective cuckoo search algorithm,MOCS)收敛速度慢、容易陷... 为有效求解跨流域水资源多目标优化调配问题,提出一种改进多目标布谷鸟算法(improved multi-objective cuckoo search algorithm,IMOCS)。针对多目标布谷鸟优化算法(multi-objective cuckoo search algorithm,MOCS)收敛速度慢、容易陷入局部最优解的缺点,引入混沌理论和变异机制,采用自适应发现概率和步长改进MOCS,形成IMOCS算法。以南水北调东线工程江苏段为例,构建跨流域水资源多目标调配模型,分别采用IMOCS和MOCS求解模型,并运用基于组合赋权的非负矩阵分解法对2种算法所得的Pareto解集进行评价。结果表明:IMOCS在收敛性、多样性和综合性能方面优于MOCS,能够得到更高质量的Pareto解集;相较于50%、75%和95%来水频率下的MOCS所求解的最优配置方案,IMOCS所求解的最优配置方案缺水总量减少0.21亿、0.51亿和0.07亿m~3,损失水量分别减少了0.13亿、1.53亿和1.11亿m~3。因此,IMOCS可为跨流域水资源多目标优化配置计算提供有效的算法参考。 展开更多
关键词 改进多目标布谷鸟算法 多目标优化 水资源优化配置 南水北调东线工程江苏段
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淮河流域汛期降水结构变化特征 被引量：7
7
作者 刘赛艳 解阳阳 +1 位作者 方红远 沈腾 《水文》 CSCD 北大核心 2022年第5期102-108,共7页
基于淮河流域29个气象站1960-2020的日降水数据,采用降水发生率和降水贡献率两个指标和改进的Mann-Kendall检验法,研究了淮河流域汛期不同降水历时和不同降水等级的时空演变规律。结果表明:汛期,随着降水历时(或降水等级)的增加,流域降... 基于淮河流域29个气象站1960-2020的日降水数据,采用降水发生率和降水贡献率两个指标和改进的Mann-Kendall检验法,研究了淮河流域汛期不同降水历时和不同降水等级的时空演变规律。结果表明:汛期,随着降水历时(或降水等级)的增加,流域降水发生率不断减小,贡献率则先增后减;受地形特征和季风系统变化的影响,淮河流域南部、西部和东北部边缘地带降水结构多出现显著变化趋势,而中部平原区降水结构整体变化趋势不显著。 展开更多
关键词 降水结构 汛期 降水历时 降水等级 淮河流域
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基于综合评价法的年径流丰枯分类合理性分析 被引量：2
8
作者 解阳阳 沈腾 +2 位作者 刘赛艳 黄成剑 方红远 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2022年第4期144-154,共11页
【目的】针对年径流丰枯分类的合理性进行研究,为流域水文分析和水资源管理提供参考。【方法】以集对分析和频率分析分别作为综合评价方法和常规方法的代表,通过构建类内相似度和类间差异度2个评价指标,定量分析集对分析分类结果的合理... 【目的】针对年径流丰枯分类的合理性进行研究,为流域水文分析和水资源管理提供参考。【方法】以集对分析和频率分析分别作为综合评价方法和常规方法的代表,通过构建类内相似度和类间差异度2个评价指标,定量分析集对分析分类结果的合理性;从径流丰枯类别频率分布的角度,提出丰枯类别联合分布频率、特定频率和劣优频差等概念,探讨集对分析与频率分析分类结果的差异;最后以黄河上游典型水文站唐乃亥站为例,对其年径流丰枯分类问题进行实证研究。【结果】对黄河上游唐乃亥站而言,与频率分析相比,集对分析使年径流类内相似度和类间差异度分别提高1.3%和6.6%,也使平水年的频率增加10%;平水的劣优频差相比其他非平水类别的劣优频差减少3.3%~8.0%;从平水到特枯(特丰),丰枯类别特定频率与理论频率的相关系数从0.95减小到不足0.60。【结论】综合评价方法不仅可以提高同类年径流过程的相似性,而且还可以增大不同类年径流过程的差异性,分类结果更加合理。 展开更多
关键词 年径流 丰枯分类 集对分析 频率分析 黄河流域 唐乃亥水文站
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再生水灌溉对小麦抗氧化酶基因表达的影响 被引量：1
9
作者 张蕾 楼春华 +1 位作者 李艳 马宁 《山西农业科学》 2020年第5期649-653,676,共6页
再生水用于灌溉能够有效缓解水资源紧张的压力,而再生水中重金属富集等环境条件对植物生长而言是逆境。植物在逆境中生长会产生过量的活性氧(ROS)如过氧化氢(H2O2),会对植物造成损伤。抗坏血酸过氧化物酶(APX)作为一种关键的抗氧化酶类... 再生水用于灌溉能够有效缓解水资源紧张的压力,而再生水中重金属富集等环境条件对植物生长而言是逆境。植物在逆境中生长会产生过量的活性氧(ROS)如过氧化氢(H2O2),会对植物造成损伤。抗坏血酸过氧化物酶(APX)作为一种关键的抗氧化酶类,以抗坏血酸(AsA)为底物,能够将H2O2转化为H2O,从而调节ROS含量,这一过程与NADP/NADPH和GSH/GSSG这2个氧化还原对相偶联。试验以冬小麦为研究对象,对清水、再生水以及二者交替灌溉下的小麦根部抗氧化酶基因表达变化进行分析。结果表明,再生水灌溉下小麦根部H2O2含量比清水灌溉低,APX和SOD基因表达均增强,并且在再生水灌溉下,APX基因表达量在灌浆期高于收获期;与NADP/NADPH氧化还原过程相比,以GSH为底物生成AsA的过程对再生水灌溉条件的响应更强。研究结果可为再生水灌溉研究与应用提供科学依据。 展开更多
关键词 再生水灌溉 过氧化物酶 基因表达
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