收藏本站
《四川大学》 2004年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

SPAC理论及其在川中丘陵区节水农业中的应用研究

门宝辉  
【摘要】:水资源短缺已经成为21世纪全球经济、社会发展的主要影响因素,作为用水部门大户的农业,占总用水量的70%,如何节水,发展节水型农业,已成为世界各国发展农业的主攻方向。SPAC理论(土壤—植物—大气连续体,Soil-Plant-Atmosphere Continuum,简称SPAC)就是把植物和它生长的环境看成一个系统,来研究水分在这个连续体系统中的运移规律,从而达到植物节水的目的。SPAC理论自上个世纪60年代提出以来,无论在理论和应用上都得到了迅速的发展。 目前SPAC理论在我国西北干旱地区应用的较多,主要侧重土壤—植物—大气整个连续体水分运移规律的研究。对这连续体的各个组成部分中的水分变化规律没有进行过较为系统的探索性研究。 本文主要针对南方(川中)丘陵区近年来易发生季节性干旱的特点,应用SPAC理论,对土壤、植物、大气中的水分变化规律进行了较为系统的探索,为川中丘陵区节水农业实行取得了以下具有创新意义的研究成果。 第一,关于土壤方面,利用随机理论建立了预测土壤含水量的非平稳时序模型,同时运用MATLAB人工神经网络工具箱建立了土壤含水量预测的BP网络模型,取得了较为满意的效果。 第二,关于植物方面,利用考虑气压修正的彭曼(Penman)公式计 WP=5 算了川中丘陵区1999~2003年的逐日蒸散量并分析了它的变化规律;探讨了夏玉米茎液流的日变化规律以及它于太阳辐射能的相关关系;建立了玉米叶水势的偏最小二乘回归预测模型。 第三,关于大气方面,利用分形理论中R/S分析法对川中丘陵区的枯水年进行了预测;利用混沌理论的重构相空间技术,确定了农业气象因子(旬平均气温、最高气温、最低气温、地表温度、蒸发量、降水量、相对湿度、日照时数)的延时、关联维数、最小嵌入维数、Lyapunov(李雅普诺夫)指数、Kolmogrov(柯尔莫奇诺夫)熵,从而证明了以上各农业气象因子的时间序列具有混沌特性,为利用混沌理论预测各气象因子提供了科学依据;利用田间自动气象站的数据计算了大气水势并探讨了大气水势的日变化规律以及大气水势与太阳辐射的关系。 第四,根据田间试验数据建立了川中丘陵区的水稻水分生产函数(Stewart模型),并讨论了敏感系数的变化规律;最后以水分生产函数为目标函数,采用遗传算法优化了水稻非充分灌溉的灌溉制度。 总之,本文在研究土壤、植物、大气中水分变化规律的基础上,最后通过田间试验确定了川中丘陵区水稻的水分生产函数,优化了水稻非充分灌溉制度,为川中丘陵区SPAC理论的应用做了尝试性的探索,同时也为该地区实行节水农业提供了较为科学的依据。
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S271

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 刘玉邦;梁川;;基于核函数变换的非线性PLSR模型在叶水势预测中的应用[J];水资源与水工程学报;2010年04期
2 尹晔,梁川;改进的BP网络模型及其在日径流预测中的应用[J];云南水力发电;2005年03期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 匡迎春;南方丘陵区水稻节水灌溉自动调控系统的研究[D];湖南农业大学;2011年
2 徐留兴;岷江上游径流变化特性分析及其预测研究[D];四川大学;2006年
3 黄胜;长江上游干流区径流变化规律及预测研究[D];四川大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 廖勇;川中丘陵区主要作物需水量及其变化规律研究[D];四川大学;2005年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王惠文,刘强;偏最小二乘回归模型内涵分析方法研究[J];北京航空航天大学学报;2000年04期
2 李祚泳,邓新民,侯宇光;影响流域土壤流失的降水量的PPAR(K)预测模型[J];成都气象学院学报;1998年02期
3 董春,吴喜之,程博;偏最小二乘回归方法在地理与经济的相关性分析中的应用研究[J];测绘科学;2000年04期
4 邓念武;偏最小二乘回归在大坝位移资料分析中的应用[J];大坝观测与土工测试;2001年06期
5 徐洪钟,吴中如;偏最小二乘回归在大坝安全监控中的应用[J];大坝观测与土工测试;2001年06期
6 谢贤群,吴凯;麦田蒸腾需水量的计算模式[J];地理学报;1997年06期
7 张喜英;冬小麦、夏玉米叶水势、蒸腾和液态水流阻力的田间试验研究[J];地理学报;1997年06期
8 张伏生,汪鸿,韩悌,孙晓强,张振宇,曹进;基于偏最小二乘回归分析的短期负荷预测[J];电网技术;2003年03期
9 茆智,李远华,李会昌;实时灌溉预报[J];中国工程科学;2002年05期
10 王惠文,黄薇;成分数据的线性回归模型[J];系统工程;2003年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑浩,王全凤;L-M算法在高层结构体系选型中的应用[J];四川建筑科学研究;2003年03期
2 曾庆海;马中军;王艺霖;;引入混沌理论的混凝土中氯离子传输机理研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
3 刘慧卿;周国峰;张先起;;空调负荷混沌特性分析与预测[J];四川建筑科学研究;2009年05期
4 邓建斌;叶洪江;;基于混沌遗传算法的配电网无功补偿优化[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
5 郭天永;车玉满;孙鹏;李连成;孙波;;基于偏最小二乘回归的高炉焦比影响因素分析[J];鞍钢技术;2009年05期
6 刘延涛;于利华;王家仁;王勇;荣云鹏;乔秀芳;姜勤岺;;冬小麦足墒播种春灌一水超高产试验[J];山东农业科学;2008年03期
7 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
8 陈华友;熵值法及其在确定组合预测权系数中的应用[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年04期
9 汪祖柱,程家兴;求解组合优化问题的一种方法—分枝定界法[J];安徽大学学报(自然科学版);2004年01期
10 单敬福;纪友亮;;储层非均质性研究——以葡萄花油层组PI1~PI4小层为例[J];安徽地质;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 伍德林;毛罕平;;浅析我国设施农业节水灌溉研究现状及发展[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 赵煜飞;周自江;张强;;国家基准站自动与人工观测值差异评估[A];2012北京气象学会中青年优秀论文评选论文集[C];2012年
3 吴敏;徐辰华;;铅锌烧结过程产量质量的神经网络预测方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 刘羿彤;付梦印;高宏斌;;一种改进的PSO算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 洪露;穆志纯;;一种新的克隆混沌调节算法的研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 张佑春;王平;张公永;;基于D-S证据理论和神经网络的信息融合方法及应用[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 刘润杰;申金媛;张端金;穆维新;;下一代网络信令流量的混沌预测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 陈文颉;窦丽华;;基于改进遗传算法的一种新的图像恢复方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 任明炜;孙玉坤;饶翔;;无源滤波器优化方法研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 杨阳;陈宗海;张海涛;;复杂系统仿真的前端智能化综述[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 孙鹏飞;基于计算智能技术的蛋白质结构预测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 贺士晶;核动力装置参数优化设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 杨彩红;交替灌溉对间作群体水分利用特征的影响及其机理[D];甘肃农业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李硕;基于Vis/NIR光谱不同粒径下土壤碳氮的预测研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨文静;武汉市内湖富营养化周年变化规律的监测及初步讨论[D];华中农业大学;2010年
3 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
4 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
5 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
7 靳昌田;煤炭集团物料配送优化研究[D];山东科技大学;2010年
8 陈林;基于GIS的流域水文数据的时空分析[D];山东科技大学;2010年
9 滕景忠;智能瓦斯传感器的研制[D];山东科技大学;2010年
10 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 武立权;黄义德;肖幼;周虹;;淠史杭灌区水稻水分生产函数与优化灌溉制度研究[J];安徽农业大学学报;2006年03期
2 王艳君,姜彤,施雅风;长江上游流域1961—2000年气候及径流变化趋势[J];冰川冻土;2005年05期
3 王惠文,刘强;偏最小二乘回归模型内涵分析方法研究[J];北京航空航天大学学报;2000年04期
4 董春,吴喜之,程博;偏最小二乘回归方法在地理与经济的相关性分析中的应用研究[J];测绘科学;2000年04期
5 门宝辉,赵燮京,梁川;长江上游川中地区降水时间序列的混沌分析[J];长江科学院院报;2004年01期
6 衡彤,王文圣,丁晶;降水量时间序列变化的小波特征[J];长江流域资源与环境;2002年05期
7 秦年秀,姜彤,许崇育;长江流域径流趋势变化及突变分析[J];长江流域资源与环境;2005年05期
8 黄胜;梁川;;基于相空间神经网络耦合模型的径流降尺度分析[J];长江流域资源与环境;2006年04期
9 景元书,缪启龙,杨文刚;气候变化对长江干流区径流量的影响[J];长江流域资源与环境;1998年04期
10 李奎贤,宋桂秋,张东,刘岩松;BP神经网络法在产品质量预测中的应用[J];东北大学学报;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 付强;三江平原井灌水稻田间生产过程节水技术组装与综合优化研究[D];东北农业大学;2000年
2 覃光华;人工神经网络技术及其应用[D];四川大学;2003年
3 孙凯;墒情(旱情)监测与预测预报方法研究[D];中国农业大学;2005年
4 黄修桥;灌溉用水需求分析与节水灌溉发展研究[D];西北农林科技大学;2005年
5 张少文;黄河流域天然年径流变化特性分析及其预测[D];四川大学;2005年
6 徐林娟;以叶水势为灌溉指标的水稻节水技术体系研究[D];浙江大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁子勇;梁虹;;人工神经网络在径流预报中的述评与展望[J];水科学与工程技术;2009年01期
2 刘国军;王海林;马丽;林洪孝;;大汶河流域河川天然径流演变规律研究[J];节水灌溉;2010年06期
3 张顺谦;邓彪;杨云洁;;四川旱地作物水分盈亏变化及其与气候变化的关系[J];农业工程学报;2012年10期
4 胡海英;黄国如;;珠江三角洲潮位时间序列的混沌特性分析[J];水电能源科学;2011年06期
5 吕琳莉;尼玛次仁;王维成;刘湘伟;;尼洋河流域径流时空变化特性初步分析[J];水力发电;2011年02期
6 崔东文;;多隐层BP神经网络模型在径流预测中的应用[J];水文;2013年01期
7 崔东文;;改进Elman神经网络在径流预测中的应用[J];水利水运工程学报;2013年02期
8 张会兰;李丹勋;姜晓明;王兴奎;;基于阶段特性的岷江镇江关以上流域水沙趋势多尺度分析[J];水力发电学报;2013年03期
9 崔东文;郭荣;;基于几种参数优化的支持向量机在径流预报中的比较分析[J];水资源研究;2013年02期
10 吕琳莉;刘湘伟;孙凤环;;雅鲁藏布江尼洋河流域年径流变化特性浅析[J];中国西部科技;2011年09期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王尧;喀斯特地区土壤侵蚀模拟研究[D];北京大学;2011年
2 田雨;长江上游复杂水库群联合调度技术研究[D];天津大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘国军;大汶河流域复合水系统演变情势及动力学仿真模型研究[D];山东农业大学;2011年
2 缪建洪;基于收益管理的组合预测研究[D];浙江大学;2006年
3 徐建伟;贝叶斯正规化BP神经网络及其在医学中的应用[D];山西医科大学;2006年
4 吴昌友;神经网络的研究及应用[D];东北农业大学;2007年
5 张建兴;黄土高原重点流域径流变化规律及预测研究[D];西北农林科技大学;2008年
6 张仲荣;太阳黑子和SOI对黄河上游径流的影响[D];兰州大学;2008年
7 唐颖丰;洮河干流径流变化特征分析[D];兰州大学;2010年
8 马婷婷;基于序列与多因素分析的奥运会运动成绩预测模型[D];南京信息工程大学;2012年
9 陆玉娇;黄河上游径流变化规律的分析和预测[D];太原理工大学;2012年
10 周旭;变化环境下秃尾河流域径流演变规律研究[D];西北农林科技大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周洪祥,方同德;浙北地区旱涝预报问题探讨——一种汛期降水量长期预报方法[J];东海海洋;1993年02期
2 钱纪良,林之光;关子中国干湿气候区划的初步研究[J];地理学报;1965年01期
3 高国栋,陆渝蓉,李怀瑾;我国最大可能蒸发量的计算和分布[J];地理学报;1978年02期
4 张喜英;冬小麦、夏玉米叶水势、蒸腾和液态水流阻力的田间试验研究[J];地理学报;1997年06期
5 杨文采;非线性地震道的混沌反演——Ⅱ.关于Lyapunov指数和吸引子[J];地球物理学报;1993年03期
6 洪时中,洪时明;地学领域中的分维研究水系、地震及其它[J];大自然探索;1988年02期
7 董华春,宗成阁,权太范;高频雷达海洋回波信号的混沌特性研究[J];电子学报;2000年03期
8 冯玉国;地下水环境质量灰色评价模型及其应用[J];工程勘察;1996年05期
9 付强;现代建模与优化技术研究——在三江平原井灌水稻节水灌溉系统中的应用[J];中国工程科学;2002年06期
10 蒋传文,陈实;混沌分析在水文径流预报中的应用[J];系统工程;1999年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 付强;三江平原井灌水稻田间生产过程节水技术组装与综合优化研究[D];东北农业大学;2000年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李庆朝,张二勋;中国水资源与节水农业[J];聊城师范学院学报(自然科学版);1999年02期
2 张海峰;中国节水型农业建设研究[J];青海师范大学学报(自然科学版);2001年04期
3 ;国外节水农业一览[J];生命世界;2009年07期
4 陈晓远,高志红,刘晓英,石元春;植物对土壤水分条件的适应性反应研究进展[J];韶关学院学报;2002年12期
5 王雪松;呼正明;;浅析攀枝花市节水农业现状及发展对策[J];攀枝花科技与信息;2002年01期
6 宋翠萍;;关于节水农业未来发展之我见[J];科技信息(科学教研);2007年26期
7 罗其友,宫连英;实现粮食增产目标的节水农业对策[J];干旱区资源与环境;1996年03期
8 郑金丰,陈永新;干旱地区发展节水农业与土壤盐碱化防治[J];中国农村水利水电;2000年10期
9 郭明远;节水农业的形成与灌溉水价改革[J];甘肃科技;2005年04期
10 王健宾;;高效节水农业的利用和可持续发展[J];科技致富向导;2010年27期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 段继贤;;创新发展用于节水农业的新型肥[A];2012新型肥料创制关键技术与新工艺、新设备交流研讨会论文集[C];2012年
2 刘守国;;曲靖市节水农业现状与对策[A];2004年全国学术年会农业分会场论文专集[C];2004年
3 许发辉;;关于发展我国旱作节水农业的几点思考[A];中国土壤学会第十次全国会员代表大会暨第五届海峡两岸土壤肥料学术交流研讨会论文集(面向农业与环境的土壤科学综述篇)[C];2004年
4 郭相;张展羽;;节水农业的潜力在哪里[A];建设节水型社会与现代节水技术论文及有关材料选编集[C];2004年
5 王殿武;贾贵茂;杨永洁;刘群昌;;发展节水农业是解决21世纪水资源短缺的最有效途径[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年
6 杨志英;凌春;;水、农业与经济——由我国水资源短缺看农业可持续发展[A];科技、工程与经济社会协调发展——河南省第四届青年学术年会论文集(下册)[C];2004年
7 王昌桃;;攀枝花市山地节水灌溉模式[A];第九届中国青年土壤科学工作者学术讨论会暨第四届中国青年植物营养与肥料科学工作者学术讨论会论文集[C];2004年
8 吴景社;李久生;李英能;李安国;刘群昌;邢大韦;高本虎;刘文朝;;21世纪节水农业中的高新技术重点研究领域[A];中国水利学会一九九九年优秀论文集[C];1999年
9 李卓;刘永红;杨勤;;四川省节水农业发展现状、存在问题与未来研发重点[A];现代节水高效农业与生态灌区建设(上)[C];2010年
10 王殿武;刘群昌;;发展节水农业是解决21世纪水资源短缺的最有效途径[A];中国水利学会2000学术年会论文集[C];2000年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 通讯员王信东 张晓东;哈密市将加快节水农业建设步伐[N];哈密报(汉);2008年
2 记者 韦良俊;丰水大县哈巴河大力发展节水农业[N];阿勒泰日报;2009年
3 特约记者 邹建奇;疏勒 节水农业崭露头角[N];喀什日报(汉);2009年
4 陈友 周海东 袁梦;武清推广节水农业[N];天津日报;2005年
5 本报记者 王海滨;做“短”文章[N];科技日报;2006年
6 见习记者 丰开罡;水费为什么会居高不下[N];朔州日报;2006年
7 中国国际贸易促进会农业行业分会副会长兼秘书长 杨军;在交流中推动节水农业的发展[N];中国水利报;2000年
8 通讯员 王卢莎 记者 侯忠江;辽宁凤城节水农业优势尽显[N];科技日报;2009年
9 本报记者 白续宏 本报通讯员 丰科成 丰开罡;节水农业应县农民的“福娃”[N];山西日报;2009年
10 本报记者 胡秉珍;节水农业促增收[N];张掖日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 门宝辉;SPAC理论及其在川中丘陵区节水农业中的应用研究[D];四川大学;2004年
2 邵晓梅;黄河流域节水农业关键问题的区域特征研究[D];中国农业科学院;2005年
3 张明生;浙江省水资源可持续利用与优化研究[D];浙江大学;2005年
4 陈家宙;红壤农田水量平衡和水分转换及作物的生产力[D];华中农业大学;2001年
5 蒋红英;颗粒介质传力特性及其在岩土工程中的若干应用问题[D];兰州大学;2006年
6 冉景江;川中丘陵区土壤的分形特征及其水分分形输运研究[D];四川大学;2006年
7 陈宁;基于IT的多项目共享资源均衡配置模型研究[D];西南交通大学;2007年
8 吴腾;多沙河流水库自适应控制运用研究与应用[D];清华大学;2009年
9 张少文;黄河流域天然年径流变化特性分析及其预测[D];四川大学;2005年
10 李彩霞;沟灌条件下SPAC系统水热传输模拟[D];中国农业科学院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 韩洁;我国节水农业发展问题研究[D];湖南农业大学;2012年
2 郑智韬;民勤县节水农业模糊综合效益评价[D];甘肃农业大学;2011年
3 马理辉;杨凌数字节水农业系统研究[D];西北农林科技大学;2004年
4 董国华;福建省节水农业技术及其发展模式研究[D];福建农林大学;2004年
5 巴丽敏;松沐灌区改造节水农业效益评价研究[D];吉林大学;2011年
6 毛明策;黄土高原节水农业专家系统的研制[D];西北农林科技大学;2003年
7 宋辉文;发展节水农业实现长治市水土资源优化配置研究[D];中国农业大学;2005年
8 杨旭;节水农业技术创新及其扩散的研究[D];东北农业大学;2005年
9 高超;聚丙烯酸类保水剂吸水特性及其应用效果[D];华中农业大学;2005年
10 任岩岩;营养型抗旱保水剂对冬小麦根际微生物的影响[D];河南大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026