基于作物模型的关中地区冬小麦生产水足迹时空演变趋势分析
发布时间：2021-01-15 05:56
水足迹是重要的农业用水评价指标。传统的作物生产水足迹研究方法在作物产量的估算中多直接引用统计年鉴中单位面积籽粒产量数据。统计年鉴的产量数据是灌区和雨养区作物种植面积的加权平均,灌区的作物产量数据可以从灌区管理局等途径获取,但是不灌溉条件下作物产量数据很少被统计,因此这一算法产生的误差会随着区域的尺度增大而增大,同时统计年鉴中数据本身还会出现缺失和不完整的情况。传统水足迹研究中将作物耗水与作物的生长过程独立计算,没有将作物生长和水分的动态关系予以考虑,忽略环境因素和作物水分供需关系。传统水足迹研究中的产量数据为历史统计数据,导致传统水足迹研究案例多为历史年份中的作物生产水足迹的量化分析,而且传统方法也无法预测未来气候变化条件下的作物生产水足迹的变化。本研究通过陕西杨凌和长武两个地区冬小麦大田试验估算关中平原和渭北旱塬冬小麦代表性品种遗传参数,通过HWSD（Harmonized World Soil Database,HWSD）数据集估算关中地区土壤剖面参数,通过相关统计数据估算灌水量等田间管理数据,基于关中地区43个气象站点2001-2015年和RCP4.5（Representative...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线流程图
13和2013-2014生长季CK、D3、D4处理冬小麦产量和地上部测数值之间的对比lation analysis between observed and simulated values of winter of 2012-2013 and 2013-2014 growth seasons under CK, D3, D4 花期、成熟期模拟和观测进行综合比较（表2-2），校最大相差2天，成熟期最大相差4天，开花期、成熟期2%。而在验证过程中开花期模拟值和观测值最大相差、成熟期模拟值与观测值之间的ARE最大为3%。校拟值高估实测值，其中成熟期的高估程度大于开花期拟精度较高。综合上所述，模型可较为准确地模拟冬土壤水分动态，因此关中平原地区冬小麦品种遗传表 2-2 冬小麦开花期和成熟期模拟误差Table 2-2 Simulation errors of flowering and maturity of winterts开花期Flowering (das)MaSim. Obs. ARE Sim.
-2006和2007-2009生长季所冬小麦产量和地上部生物量的模拟值与orrelation analysis between observed and simulated values of grain y2004-2006 and 2007-2009 growth seasons.中，模型对出苗期的模拟误差较大，最大相差4天，开花差3、4天，成熟期期两个生长季模拟误差分别相差9、1天季模拟误差分别相差10、0天，成熟期期两个生长季模拟尽管出苗期模拟的误差较大，但是开花期和成熟期模拟精表2-3 冬小麦开花期和成熟期模拟误差Table 2-3 Simulation errors of flowering and maturity of winter wh出苗期 开花期 Emergencing (das) Flowering (das) MSim. Obs ARE Sim. Obs ARE Sim. 7-2008 4 8 50% 237 234 1.30% 271 8-2009 4 3 33% 234 238 1.70% 270 4-2005 4 5 20% 234 224 4.50% 266 5-2006 4 7 42% 231 231 0 264 2007-2009生长季0-20 cm土层土壤水分动态的模拟误差
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长[J]. 马雯雯,石建初,金欣欣,宁松瑞,李森,陶玥玥,张亚男,刘洋,林杉,胡鹏程,左强. 农业工程学报. 2017(06)
[2]冬小麦物候期对土壤水分胁迫的响应机制与模拟[J]. 刘健,姚宁,吝海霞,周元刚,吴淑芳,冯浩,张体彬,白江平,何建强. 农业工程学报. 2016(21)
[3]基于全局敏感性分析和贝叶斯方法的WOFOST作物模型参数优化[J]. 何亮,侯英雨,赵刚,邬定荣,于强. 农业工程学报. 2016(02)
[4]根区水质模型在黄土高原旱区冬小麦氮肥管理中的适用性分析[J]. 丁奠元,赵英,孙本华,何建强,冯浩. 农业工程学报. 2015(23)
[5]基于GLUE和PEST的CERES-Maize模型调参与验证研究[J]. 宋利兵,陈上,姚宁,冯浩,张体彬,何建强. 农业机械学报. 2015(11)
[6]小麦生产水足迹区域差异及归因分析[J]. 孙世坤,王玉宝,吴普特,赵西宁. 农业工程学报. 2015(13)
[7]不同水分胁迫条件下DSSAT-CERES-Wheat模型的调参与验证[J]. 姚宁,周元刚,宋利兵,刘健,李毅,吴淑芳,冯浩,何建强. 农业工程学报. 2015(12)
[8]不同生长阶段水分胁迫对旱区冬小麦生长发育和产量的影响[J]. 姚宁,宋利兵,刘健,冯浩,吴淑芳,何建强. 中国农业科学. 2015(12)
[9]陕西省农户小麦施肥调研评价[J]. 赵护兵,王朝辉,高亚军,张卫峰. 植物营养与肥料学报. 2016(01)
[10]基于作物生产水足迹的陕西省水资源压力评价[J]. 史利洁,吴普特,王玉宝,孙世坤,刘静. 中国生态农业学报. 2015(05)
博士论文
[1]关中地区冬小麦水分产量效应及气候变化条件下产量响应模拟研究[D]. 郑珍.西北农林科技大学 2016
[2]近50年来河套灌区作物生产水足迹时空演变过程研究[D]. 孙世坤.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
硕士论文
[1]基于CERES-Wheat模型的冬小麦动态水分生产函数研究[D]. 姚宁.西北农林科技大学 2015
[2]陕西省用水结构变化特征及驱动力分析[D]. 雷欢.西北农林科技大学 2014
[3]关中中西部地区农田土壤养分平衡状况演变研究[D]. 戴相林.西北农林科技大学 2012
[4]中国虚拟水和水足迹区域差异研究[D]. 张蕾.辽宁师范大学 2009
本文编号：2978367
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线流程图
13和2013-2014生长季CK、D3、D4处理冬小麦产量和地上部测数值之间的对比lation analysis between observed and simulated values of winter of 2012-2013 and 2013-2014 growth seasons under CK, D3, D4 花期、成熟期模拟和观测进行综合比较（表2-2），校最大相差2天，成熟期最大相差4天，开花期、成熟期2%。而在验证过程中开花期模拟值和观测值最大相差、成熟期模拟值与观测值之间的ARE最大为3%。校拟值高估实测值，其中成熟期的高估程度大于开花期拟精度较高。综合上所述，模型可较为准确地模拟冬土壤水分动态，因此关中平原地区冬小麦品种遗传表 2-2 冬小麦开花期和成熟期模拟误差Table 2-2 Simulation errors of flowering and maturity of winterts开花期Flowering (das)MaSim. Obs. ARE Sim.
-2006和2007-2009生长季所冬小麦产量和地上部生物量的模拟值与orrelation analysis between observed and simulated values of grain y2004-2006 and 2007-2009 growth seasons.中，模型对出苗期的模拟误差较大，最大相差4天，开花差3、4天，成熟期期两个生长季模拟误差分别相差9、1天季模拟误差分别相差10、0天，成熟期期两个生长季模拟尽管出苗期模拟的误差较大，但是开花期和成熟期模拟精表2-3 冬小麦开花期和成熟期模拟误差Table 2-3 Simulation errors of flowering and maturity of winter wh出苗期 开花期 Emergencing (das) Flowering (das) MSim. Obs ARE Sim. Obs ARE Sim. 7-2008 4 8 50% 237 234 1.30% 271 8-2009 4 3 33% 234 238 1.70% 270 4-2005 4 5 20% 234 224 4.50% 266 5-2006 4 7 42% 231 231 0 264 2007-2009生长季0-20 cm土层土壤水分动态的模拟误差
【参考文献】：
期刊论文
[1]改进CERES-Rice模型模拟覆膜旱作水稻生长[J]. 马雯雯,石建初,金欣欣,宁松瑞,李森,陶玥玥,张亚男,刘洋,林杉,胡鹏程,左强. 农业工程学报. 2017(06)
[2]冬小麦物候期对土壤水分胁迫的响应机制与模拟[J]. 刘健,姚宁,吝海霞,周元刚,吴淑芳,冯浩,张体彬,白江平,何建强. 农业工程学报. 2016(21)
[3]基于全局敏感性分析和贝叶斯方法的WOFOST作物模型参数优化[J]. 何亮,侯英雨,赵刚,邬定荣,于强. 农业工程学报. 2016(02)
[4]根区水质模型在黄土高原旱区冬小麦氮肥管理中的适用性分析[J]. 丁奠元,赵英,孙本华,何建强,冯浩. 农业工程学报. 2015(23)
[5]基于GLUE和PEST的CERES-Maize模型调参与验证研究[J]. 宋利兵,陈上,姚宁,冯浩,张体彬,何建强. 农业机械学报. 2015(11)
[6]小麦生产水足迹区域差异及归因分析[J]. 孙世坤,王玉宝,吴普特,赵西宁. 农业工程学报. 2015(13)
[7]不同水分胁迫条件下DSSAT-CERES-Wheat模型的调参与验证[J]. 姚宁,周元刚,宋利兵,刘健,李毅,吴淑芳,冯浩,何建强. 农业工程学报. 2015(12)
[8]不同生长阶段水分胁迫对旱区冬小麦生长发育和产量的影响[J]. 姚宁,宋利兵,刘健,冯浩,吴淑芳,何建强. 中国农业科学. 2015(12)
[9]陕西省农户小麦施肥调研评价[J]. 赵护兵,王朝辉,高亚军,张卫峰. 植物营养与肥料学报. 2016(01)
[10]基于作物生产水足迹的陕西省水资源压力评价[J]. 史利洁,吴普特,王玉宝,孙世坤,刘静. 中国生态农业学报. 2015(05)
博士论文
[1]关中地区冬小麦水分产量效应及气候变化条件下产量响应模拟研究[D]. 郑珍.西北农林科技大学 2016
[2]近50年来河套灌区作物生产水足迹时空演变过程研究[D]. 孙世坤.中国科学院研究生院（教育部水土保持与生态环境研究中心） 2013
硕士论文
[1]基于CERES-Wheat模型的冬小麦动态水分生产函数研究[D]. 姚宁.西北农林科技大学 2015
[2]陕西省用水结构变化特征及驱动力分析[D]. 雷欢.西北农林科技大学 2014
[3]关中中西部地区农田土壤养分平衡状况演变研究[D]. 戴相林.西北农林科技大学 2012
[4]中国虚拟水和水足迹区域差异研究[D]. 张蕾.辽宁师范大学 2009
本文编号：2978367
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