分布式模型在流域蒸散模拟中的应用与验证

根据四川杂谷脑河流域上游地区1989~2000年气象站常规观测数据,应用分布式模型方法,考虑流域的空间异质性及时空变异性,选择离散单元格尺度为500 m,时间步长为1 d,采用Penman-Montei-th公式的改进形式,估算流域多年平均潜在蒸散量的时空分布;结合流域下垫面特点,估算逐日实际蒸散量的时空分布;并将模型模拟的多年平均值与研究区同期水量平衡法计算结果相比,相对误差为+3.47%且时空分布合理.为流域分布式降雨-径流模型提供了可靠的实际蒸散量模拟方法.

腐植酸复合肥在春小麦上的增产效果

<正> 目前,对化学肥料进行二次加工,发展多元复合专用肥料,是世界肥料发展的大趋势,根据FAO(联合国粮农组织)肥料年鉴的统计数字,1989年、1990年度世界发达国家以复混肥料形态的N、P_2O_5、K_2O分别占肥料消费施用总量的20.4％-87.8％、79.2％-98.3％和36.5％-99.6％,而1992年,我国复混肥料施用量占化肥总量的15.8％,尚低于世界平均水平,而且主要是依赖进口。针对上述情况以及三江平原岗平地白浆土“板、瘦、硬”的具体特点,八五二农场天华腐植酸

干旱内流区尾闾绿洲土壤积盐的动态特征

运用遥感与GIS技术,结合地统计学方法研究了三工河流域下游阜北绿洲近23 a来表层土壤(0~20 cm)盐分动态特征及其主导因素。结果表明:①研究区景观类型间相互转换频繁,区域绿洲化进程的同时,荒漠化也在加重,并且绿洲化进程强于荒漠化;②通过对1982年和2005年土壤盐分的理论模型拟合,符合指数模型,并且,F检验达到极显著水平;③Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在自然和人为作用下,区域土壤盐化程度加重,高盐区面积增加,低盐区面积减少,土壤盐分在20 g.kg-1以上的分布面积增加了15.36%,而在5~10 g.kg-1范围减少43.85%;④水库输水灌溉是引发区域地下水位抬升的直接因素,间接导致土壤盐渍

基于GIS和地统计学的植烟土壤养分空间分析

为推进植烟土壤的精细管理与合理施肥,以辽宁昌图烟区为例,采用GIS和地统计学相结合的方法,对其植烟土壤养分的空间变异及分布特征进行了分析。研究结果表明,土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾含量的空间变异函数均为球状模型。其中,土壤碱解氮具有强烈的空间相关性,说明其受母质、地形、土壤类型等结构因素影响较大;土壤有机质、速效磷和速效钾具有中等的空间相关性,说明其受结构因素和施肥、管理水平等随机因素共同影响。Kriging插值图较为直观地描述了昌图烟区植烟土壤养分的空间分布规律。

基于辅助变量的森林半腐层厚度空间插值精度

基于地统计学方法,利用3种以海拔作为辅助变量的空间插值算法[局部平均的简单kriging法(simple kriging with locally varying mean,SKlm)、带有外部漂移的kriging法(krig-ing with an external drift,KED)和协kriging法(cokrging,COK)]计算了森林半腐层厚度的空间插值精度,并进行了交叉验证.结果表明:KED法既考虑了变量之间的空间变异,又考虑到影响局部空间变化的因素,与其他插值方法相比,其精度有很大提高;由于海拔与半腐层厚度之间的相关关系较弱,导致SKlm法的插值精度没有达到预期效果;COK法直接将海拔用于估计半腐层厚度,由于在边界地区缺乏采样点数据,因此边界地区的插值出现了多处突变区域.对比地统计学方法与距离反比权重法(inverse distance weighting,IDW)在本研究中的插值精度,除了KED方法的插值精度较高外,其余方法的插值精度均不及IDW,原因可能是利用辅助变量辅助地统计学插值时,主、辅助变量之间的相关关系在插值中起着重要作用.

区域水土流失研究中降雨量空间插值方法选取

在区域水土流失模型研究中,空间插值可提供每个计算栅格的气象要素资料。考虑到研究区域降雨与高程相关性很弱,不宜采用梯度距离反比法(GIDS),故采用距离反比法(IDW)和普通克里格法(Kriging),对延安示范区及其周围共50个站点2000—2003年的5—10月逐月降雨量进行插值。交叉验证结果表明:对2种插值方法,二者经过对数变换后平均相对误差(MRE)为8.30%和7.67%,分别比原始数据插值后的MRE下降了23.17%和23.50%,说明插值精度得到了提升,对研究区域某一年逐月降水的插值Kriging方法比IDW方法更加精确。

辽宁省海城市农业生产潜力与对策研究

<正> 区域性农业生态系统生产潜力研究始于60年代初,其评价方法以FAO的AEZ(Agro-Ecological Zone)模型[1]为代表,本研究采用AEZ模型的修正式[2,3]计算海城市农业生产潜力,分为光温水、土地、土肥三个水平。此外,还进行了能量分析与养分循环分析。 1 海城市农业生产潜力海城市包括四种生态类型:低山、丘陵、平原、沿河平原。作物生产力分析表明:作物产量的形成是自然、经济、技术因素综合作用的结果。作物产量由环境生态、农业结构、农业技术、各种投入四个因素组合决定的[4]。东部山区作物生产力的限制因子是N素运转通量、P_2O_5运转通量,其次是生态结构、水资源量,西部沿河区也如此。在水分循环、养分循环、土地生态适宜性评价及土地利用结构研究的基础上求出不

民勤绿洲地下水开采时空动态模拟

地统计学方法的应用已由最初的地质学领域广泛推广到土壤学、生态学等领域,但在地下水特征的时空模拟方面应用还较少,结合地理信息系统(GIS),运用地统计学方法分析了石羊河下游民勤绿洲近15年来地下水特征的时空变异规律及其与土地利用变化的关系,并对其变化趋势进行了预测．得到了如下结果：(1)地下水埋深的随机变异特征随着开采强度的不断增大,从1987年的26．32％降到了2001年的0．03％,完全被较大尺度上的结构性变异所取代；而矿化度一直是中尺度上的结构性变异高达99．9％．(2)Kriging插值结果表明,民勤绿洲地下水埋深的分布一直是水质较好的绿洲南部最深厚,从南到北随着水质变差,埋深也变浅．地下水矿化度在空间分布上从南到北逐渐增大；在变化趋势上,高矿化度等值线由北向南持续推进．(3)民勤绿洲近15年来耕地面积增加了3．1×10~4hm~2,使得分布于地下水埋深17m以上的耕地面积净增528．3 km~2,分布于地下水埋深11m以下的林地减少200km~2．同样,分布于地下水矿化度3．0g／L以上的耕地面积净增2×10~4hm~2,其中＞4．5g／L的增加了1．072×10~4hm~2．(4)预测至2015年,地下水埋深下降趋势明显,分布于地下水埋深20m以上的绿洲面积将净增1689．88km~2,达整个绿洲面积的68％；至2015年地下水矿化度高于5．0g／L的绿洲面积将达578．15km~2,全部集中在水质较差的绿洲湖区最北部,部分区域甚至高达7．0g／L以上．

旱地作物需水量预报决策辅助系统

旱地作物需水量预报决策辅助系统是利用人工智能技术 ,在 Penman公式的基础上结合现有西北旱区的农学知识、模型以及经验进行系统集成而建立的智能化计算机软件系统 ,该系统是西北地区节水农业专家系统的一个子系统。在生产实践中可为陕西关中地区的冬小麦、夏玉米的栽培作出灌溉方案的决策咨询。

沈阳市郊耕地土壤交换性锰含量的空间变异性

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法研究了沈阳市郊耕地1994个样本0~20 cm耕层土壤交换性锰(Mn)含量的空间变异特征,编制了交换性Mn含量的空间分布图。结果表明:土壤交换性Mn含量基本符合正态分布,变异函数的最佳理论模型为球状模型,交换性Mn含量具有中等的空间相关性,空间自相关距离为12.42 km, 分维数D为1.69,由随机性因子引起的空间变异占36.6 %,由结构性因子引起的空间变异占63.4 %。 Kriging内插图显示出交换性Mn的空间异质性主要受成土母质和土壤类型等结构性因子的影响。

沈阳市郊耕地土壤交换性铁含量的空间异质性

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法研究了沈阳市郊耕地1991个样本0～20cm耕层土壤交换性铁含量的空间异质性特征,绘制了交换性铁含量的空间分布图。结果表明:土壤交换性铁含量基本符合正态分布,变异函数的最佳理论模型为球状模型,交换性铁含量具有中等的空间相关性(C0与C0+C比值为41.3%,空间自相关距离为34.9km),Kriging内插图显示出交换性铁具有较强的空间异质性,其空间异质性主要受成土母质、成土过程和土壤类型等结构性因子的影响。

沈阳市苏家屯区耕层土壤养分空间变异性研究

利用地统计学和地理信息系统相结合的方法,研究了沈阳市苏家屯区耕地土壤(0～20 cm)有机质、速效氮、速效磷、速效钾含量的空间变异性特征.结果表明,各变量符合正态分布或经对数转换后符合正态分布,最佳的变异函数理论模型均为球状模型.有机质具有较强的空间相关性(C0与C0+C比值为24.11％),速效氮、速效磷、速效钾具有中度的空间相关性(C0与C0+C比值分别为29.53％、60.77％、58.82％).各变量的空间自相关距离分别为26.051、28.293、15.132和23.813 km.有机质和速效氮的空间变异主要受结构性因子(如成土因子)的影响,速效磷和速效钾主要受随机性因子(如施肥)的影响.Kriging插值绘制出的养分含量空问分布图显示了养分的空间分布格局,它将有助于进一步监测养分动态,为农业和环境管理提供数字地图支持.

石羊河下游民勤绿洲地下水矿化度的时空变异

结合地理信息系统,运用地统计学方法研究石羊河下游民勤绿洲近15年来的地下水矿化度的时空变异规律及其与土地利用变化的关系。结果表明:(1)在1987年和2001年的两个时期地下水矿化度的实验变异函数值与理论变异函数拟合较好,F检验达到极显著水平;(2)地下水矿化度在4km以下小尺度上的随机变异SHR特别小,而在4～40km的中尺度上的结构性变异SHA达99.9%,可以认为研究区域内地下水矿化度在整个尺度上具有恒定的变异;(3)Kriging插值及其与同期的绿洲景观类型图进行叠加运算表明,在变化趋势上,除坝区东南部略有下降外,整个绿洲地下水矿化度都增大,北部湖区最显著;在变化面积上,地下水矿化度在3.0g/L以下的面积从1987年的75.26%降到了2001年的58.54%;而其>4.5g/L的绿洲主要集中在湖区。地下水矿化度较低区域的耕地面积减少,而地下水矿化度3.0g/L以上的耕地面积从7.03%增加到了14.32%,特别是湖区,地下水的矿化已严重威胁到了耕地的存在。

亚洲氮循环案例研究

以IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)方法为基础,用IAP-N—1.0氮循环模型分析1961～2030年时间序列、亚洲各国家和地区的氮收支情况。农作物数据来源于联合国粮农组织(FAO)数据库。各参数及排放因子以亚洲国家检测出的数据为主,缺省值采用IPCC的默认值。本文主要讨论了活性氮产生及其不同的迁移和转化途径,以及环境对氮的富集作用和主要驱动因子。亚洲地区活性氮含量从1961年约14.4TgN/a迅速地增加到2000年约67.7TgN/a,预计到2030年可能达105.3TgN/a。人类对食物和能源需求的增长,以及缺乏提高氮肥利用率、降低矿物燃料燃烧释放NO_x的有效措施,使得由人类活动产生的大部分活性氮在环境中累积。解决这一问题还有待于用先进的生物技术,研制出新型高效氮源来代替目前的合成氮。

植烟土壤有效态微量元素的空间变异及分布特征

以辽宁昌图烟区为例,采用GIS和地统计学相结合的方法,研究了县级区域植烟土壤有效态微量元素的空间变异及分布特征。结果表明:土壤有效态Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo含量的空间变异函数分别为高斯、高斯、球状、指数、指数、指数模型。其中,有效态Cu、Zn、B具有中等的空间相关性,其变异受母质、地形、土壤类型等结构因素和施肥、管理水平等随机因素的共同影响;有效态Fe、Mn、Mo的空间相关性微弱,其变异受随机因素影响较大。点克里格(Kriging)法插值图显示,Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo有效含量均总体呈现南高北低的分布趋势,其中Cu、Zn、B的分布格局相对更加复杂,在北部烟区表现为从西南向东北逐渐增加,在南部烟区表现为自中偏北部向四周逐渐降低。