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基于有效积温的中国水稻生长模型的构建

农业工程学报 2020年第1期36卷 162-174页

作者：苏李君刘云鹤王全九西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室杨凌712100

有效积温是指作物生长至某一生育阶段所需要积累的有效温度,是反映气象条件对作物生长影响的主要指标,研究有效积温对作物生长过程的影响对提高农业生产效率具有重要意义。该文以有效积温作为气象因子,收集中国气象数据网中的气象数据... 详细信息

有效积温是指作物生长至某一生育阶段所需要积累的有效温度,是反映气象条件对作物生长影响的主要指标,研究有效积温对作物生长过程的影响对提高农业生产效率具有重要意义。该文以有效积温作为气象因子,收集中国气象数据网中的气象数据和已发表的学术论文中的水稻生长数据,建立了描述水稻生长过程的叶面积指数和干物质积累量的普适Logistic模型,并研究了水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量、收获指数(作物经济产量与生物产量的比值)及降水量之间的关系。结果表明:有效积温为1000℃左右时,水稻叶面积指数最大,且此时干物质增长速率最大;水稻最大叶面积指数与最大干物质积累量之间表现为线性关系;最大叶面积指数和收获指数、降水量之间为二次抛物线关系,当降水量为670.5 mm时,最大叶面积指数为7.93,对应的水稻收获指数达到最大值0.50。该研究对于构建其他作物的生长模型具有一定的参考意义。

关键词：降水量生物量水稻有效积温作物生长指标 Logistic模型

基于单参数Logistic的典型作物相对叶面积指数模型研究

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农业机械学报 2020年第7期51卷 210-219页

作者：王全九刘云鹤苏李君西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

为系统分析叶面积指数变化特征,构建便于实际应用的作物生长模型,在对现有叶面积指数模型参数变化特征分析的基础上,以相对有效积温为自变量,利用修正Logistic模型分析了冬小麦、夏玉米、水稻3种作物相对叶面积指数的增长特征,并确立了... 详细信息

为系统分析叶面积指数变化特征,构建便于实际应用的作物生长模型,在对现有叶面积指数模型参数变化特征分析的基础上,以相对有效积温为自变量,利用修正Logistic模型分析了冬小麦、夏玉米、水稻3种作物相对叶面积指数的增长特征,并确立了模型参数之间的关系。研究结果表明,参数a、b和c与相对有效积温特征值有关,随着c的增大,a逐渐增大、b逐渐减小,且其增大或减小速率均与相对有效积温有关;参数a、c与b之间也存在一定函数关系。基于参数之间的关系,对相对化修正Logistic模型进行了简化,建立了描述冬小麦、夏玉米和水稻3种作物的叶面积指数增长过程的单参数Logistic模型。利用实测资料对模型进行了评估,结果表明,该模型能够很好地模拟相对叶面积指数的增长变化过程。该简化模型参数少、形式简单、便于分析,因此易于应用,对建立其他作物的单参数相对叶面积指数模型具有一定的参考价值。

关键词：典型作物相对叶面积指数相对有效积温单参数Logistic模型

径向基函数配点法在非饱和土壤水盐运移数值模拟中的应用

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径向基函数配点法在非饱和土壤水盐运移数值模拟中的应用

作者：苏李君西安理工大学

学位级别：硕士

反映土壤水盐运移规律的数学模型大都是非线性偏微分方程。在20世纪60年代以前主要采用解析方法研究方程的解析解或半解析解,但是解析方法只适用于简单定解条件下的土壤水分运动问题。为了研究较为复杂条件下的土壤水盐运移问题,当前最... 详细信息

反映土壤水盐运移规律的数学模型大都是非线性偏微分方程。在20世纪60年代以前主要采用解析方法研究方程的解析解或半解析解,但是解析方法只适用于简单定解条件下的土壤水分运动问题。为了研究较为复杂条件下的土壤水盐运移问题,当前最有效的办法是采用数值计算方法。径向基函数配点法是在近十余年来发展起来的一种微分方程数值求解的无网格方法,该方法在对微分方程数值离散时不需要网格,因此不仅避免了网格生成的复杂过程,还可以消除传统网格方法(如有限元法、有限差分法等)中因对流占优问题带来的数值震荡现象。本文主要针对膜下滴灌水盐运移问题的无网格数值模拟方法进行了初步研究,取得了如下一些结果：1.采用径向基函数配点法和Hermite配点法结合差分格式,建立了入渗条件和蒸发条件下一维非饱和土壤水分运动方程的无网格数值模型,并给出了第一类边界条件下该方法的解的存在唯一性。从计算结果可以看出,模拟结果比较准确。2.建立了一维非饱和土壤溶质运移的无网格数值模型,并采用径向基函数配点法和Hermite配点法分别对第一类边界条件和第二类边界条件问题进行了数值模拟,并给出了第一类边界条件下该方法的解的存在唯一性。模拟结果符合溶质运移规律,可以用来进行实际模拟。3.确定三维非饱和土壤水—盐运移的数学模型,建立相应的无网格数值模型,从模拟结果可以看出：所得的数值模型符合实际情况,能满足实际工作的要求。

关键词：土壤水分运动土壤溶质运移无网格径向基函数配点法

高校国际化人才的思想政治素质培养 ——以上海外国语大学为例

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高校国际化人才的思想政治素质培养 —...

作者：苏李君上海外国语大学

学位级别：硕士

国际化人才是在全球化的历史潮流推动下,伴随着世界各国经济、政治、文化等方方面面的国际化,而产生的新概念,是时代发展对人才培养的新要求。培养国际化人才是一项复杂的系统工程,本文主要关注的是作为人才培养重要基地的高校在培养国... 详细信息

国际化人才是在全球化的历史潮流推动下,伴随着世界各国经济、政治、文化等方方面面的国际化,而产生的新概念,是时代发展对人才培养的新要求。培养国际化人才是一项复杂的系统工程,本文主要关注的是作为人才培养重要基地的高校在培养国际化人才的目标体系下,其思想政治教育在新的境遇中应该有怎样的新举措。首先,通过汲取人才学、教育学、思想政治教育学等多门学科的思想成果,在综合、交叉的基础上,本文论述了在科学发展观下应当树立科学的人才观指导高校的人才培养工作,并论证了德才兼备是人才之为人才的根本要素从而阐明思想道德素质在人才培养中的重要地位,继而就国际化人才应当具备的思想政治素质提出自己的看法。其次,高校作为培养国际化人才的主体,本身也面临着国际化的潮流,只有国际化的大学才能培养出国际化的人才。因而本文对高等教育的国际化进行了深入的探讨,特别是选取了较有代表性的几个国家作为典型案例,以期能够提炼出成功并可借鉴的经验,对我国高校的人才培养有所启示。再次,在思想政治教育面临全球化的新语境中和在高校培养国际化人才的新目标下,本文阐述了思想政治教育对于高校国际化人才培养的重要意义,并对新形势下高校思想政治教育体系的构建提出了几点意见。最后,本文以颇具代表性和研究价值的上海外国语大学为例,充分利用现有资源,进行资料、档案的分析研究,以及调查问卷、访谈等多种方式,对其在培养国际化人才的目标体系下思想政治教育采取的新举措、取得的新成就进行调查研究,在实证的基础上做出总结,并对存在的问题提出反思。

关键词：国际化人才思想政治素质高校培养

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基于土壤物理基本参数的土壤导热率模型

农业工程学报 2016年第2期32卷 127-133页

作者：苏李君王全九王铄王卫华西安理工大学理学院西安710054 西安理工大学水利水电学院西安710048 商洛水务局商洛726000 昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500

土壤物理基本参数是影响土壤导热率的重要因素,为了获取土壤的颗粒组成、有机质含量与土壤导热率计算模型中参数之间的关系,该文分析了陕西省9个地区的土壤质地对土壤导热率的影响,对不同土壤导热率估算模型的准确性进行评价,并在C?té-... 详细信息

土壤物理基本参数是影响土壤导热率的重要因素,为了获取土壤的颗粒组成、有机质含量与土壤导热率计算模型中参数之间的关系,该文分析了陕西省9个地区的土壤质地对土壤导热率的影响,对不同土壤导热率估算模型的准确性进行评价,并在C?té-Konrad模型和Lu-Ren模型的基础上,建立了基于土壤物理基本参数的改进模型,结果表明:改进的C?té-Konrad模型与改进的Lu-Ren模型可以用来拟合不同质地的土壤导热率,且具有较好的拟合精度,决定系数R2均在0.92以上,相对误差(relative error,Re)均低于9.6%;对于砂粒含量或粉粒含量较高的土壤导热率,改进的C?té-Konrad模型模拟结果的均方根误差(root-mean-square error,RMSE)≤0.1183、R2≥0.9259以及Re≤9.55%,均优于C?té-Konrad模型、Lu-Ren模型和改进Lu-Ren模型;对于砂粒和粉粒含量均较低的土壤导热率,改进Lu-Ren模型模拟结果的RMSE≤0.0815、R2≥0.9326,Re≤8.21%,均明显优于其他3种模型。两种改进的模型分别建立了模型参数与颗粒组成、有机质含量之间的关系,能够更加详细描述土壤物理基本参数与导热率之间的关系,并且针对不同的土壤质地,选取合适的改进模型能够更加准确地计算土壤导热率。

关键词：土壤模型含水率土壤物理基本参数土壤导热率模型改进模型

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土壤水力参数对点源入渗湿润体形状的影响

农业机械学报 2020年第1期51卷 264-274页

作者：苏李君蔺树栋王全九王康西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 西安理工大学理学院西安710054 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

为探究点源积水入渗的运移机理,以达西定律和质量守恒原理为基础,利用HYDRUS软件对点源积水入渗过程进行数值模拟分析与验证,分析点源积水入渗条件下土壤水平湿润锋与垂直湿润锋的比值(湿润锋比)和土壤水力参数(进气吸力、形状系数以及... 详细信息

为探究点源积水入渗的运移机理,以达西定律和质量守恒原理为基础,利用HYDRUS软件对点源积水入渗过程进行数值模拟分析与验证,分析点源积水入渗条件下土壤水平湿润锋与垂直湿润锋的比值(湿润锋比)和土壤水力参数(进气吸力、形状系数以及饱和导水率)之间的关系,并基于土壤饱和扩散率建立水平湿润锋运移模型。结果表明:细质土壤(进气吸力大于11 cm)的湿润体形状近似为以积水中心为椭圆心、以垂直湿润锋和水平湿润锋为长半轴和短半轴的椭圆体,而粗质土壤(进气吸力小于8.7 cm)湿润体的椭圆心位于积水中心下方,从而导致短半轴大于水平湿润锋、长半轴小于垂直湿润锋;细质土壤的湿润锋比随时间变化较小,可近似为常数,土壤湿润锋比与形状系数和饱和导水率之间无显著的函数关系,但与进气吸力呈线性递增关系,决定系数R^2为0.999;湿润锋运移过程可以采用入渗时间的幂函数进行拟合,且幂函数系数和指数可以分别用土壤饱和扩散率的一次多项式和二次多项式进行估计,经验证得到的模型在误差允许范围内具有较好的效果。本研究可为分析点源积水水盐运移等问题提供机理性依据,也为我国北方干旱半干旱地区合理规划设计滴灌系统、提高农业灌溉用水效率提供科学依据。

关键词：湿润锋二维积水入渗 HYDRUS-3D 拟合数学模型

培养条件下微纳米增氧水添加对新疆砂壤土硝化作用的影响

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农业工程学报 2020年第22期36卷 189-196页

作者：曲植李铭江王全九孙燕苏李君李健西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为了提升氮素利用效率和生产能力,采用室内培养试验方法,研究不同土壤含水率(田间持水量的30%、60%、100%及175%)条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响,并分别利用硝化动力学方程和硝化作用强度定量评价NH4^+-N和NO3^--N含量的动态变... 详细信息

为了提升氮素利用效率和生产能力,采用室内培养试验方法,研究不同土壤含水率(田间持水量的30%、60%、100%及175%)条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响,并分别利用硝化动力学方程和硝化作用强度定量评价NH4^+-N和NO3^--N含量的动态变化特征,比较NH4^+-N初始消耗速率、NH4^+-N最大消耗速率、达到最大消耗速率所用时间以及NO3^--N平均生成速率的变化。结果表明:粉质砂壤土氮素转化以硝化作用为主;随着含水率的升高,土壤硝化作用强度呈现先增加后降低的趋势,并在田间持水量条件下达到最大。在不同含水率条件下增氧水处理对土壤硝化作用的影响具有显著差异(P<0.05)。与常规水处理相比,在田间持水量的60%条件下,增氧水处理对土壤硝化过程的促进作用更为明显,NH4^+-N最大消耗速率提高了8.9%,最大消耗速率出现时间提前,NO3^--N平均生成速率增加,硝化作用更强;而在田间持水量条件下,增氧水处理的土壤NH4+-N消耗没有显著差异,仅NO3^--N平均生成速率增加;田间持水量的175%条件下,增氧水处理土壤NH4^+-N最大消耗速率降低了21.5%,最大消耗速率出现时间滞后,但NO3^--N平均生成速率没有显著变化。该研究提出了增氧水处理促进氮素转化作用的最适水分条件为田间持水量的60%,可为发展农业高效水肥利用技术提供理论依据。

关键词：土壤水分硝化作用氮素转化增氧水

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基于土壤物理基本参数的土壤导气率推求模型

农业机械学报 2015年第3期46卷 125-130页

作者：王卫华李建波苏李君王全九昆明理工大学现代农业工程学院昆明650500 西安理工大学理学院西安710048 西安理工大学水利水电学院西安710048 中国科学院水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

土壤气体传输过程复杂,影响因素众多,各因素之间相互影响与制约,且存在严重的空间变异性,其空间分布特征与变异程度同众多影响因素间关系复杂,野外条件下难以准确计算大范围区域内土壤导气率平均值。通过已经获得的土壤样本实测资料,建... 详细信息

土壤气体传输过程复杂,影响因素众多,各因素之间相互影响与制约,且存在严重的空间变异性,其空间分布特征与变异程度同众多影响因素间关系复杂,野外条件下难以准确计算大范围区域内土壤导气率平均值。通过已经获得的土壤样本实测资料,建立土壤物理基本参数与土壤气体传输参数之间的函数模型,结果表明:偏砂质土壤的导气率与饱和度的拟合度较好,决定系数R2达0.95以上,而偏黏性的土壤结构性强,R2在0.69以上;遗传算法程序拟合系数ai、bi,R2均达0.90以上;利用此函数模型,拟合导气率与实测导气率之间的相对误差绝对值小于0.1,效果较好,验证了预测模型的适用性。提出的推求方法简化了土壤气体传输动力学参数在实际应用中繁琐的测算过程,为野外环境下简单、快速获取土壤气体传输动力学参数提供了参考。

关键词：土壤导气率土壤物理基本参数预测模型

灌溉施氮和种植密度对棉花叶面积指数与产量的影响

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农业机械学报 2021年第12期52卷 300-312页

作者：王全九王康苏李君张继红韦开西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048

为构建便于实际应用的棉花叶面积指数和产量模型,综合考虑灌溉、施肥、种植密度及覆膜的影响,建立了基于相对有效积温的普适棉花相对叶面积指数的Logistic模型,并研究了棉花最大叶面积指数与全生育期灌水量、施氮量、种植密度及产量之... 详细信息

为构建便于实际应用的棉花叶面积指数和产量模型,综合考虑灌溉、施肥、种植密度及覆膜的影响,建立了基于相对有效积温的普适棉花相对叶面积指数的Logistic模型,并研究了棉花最大叶面积指数与全生育期灌水量、施氮量、种植密度及产量之间的关系。结果表明:覆膜棉花叶面积指数最大时的有效积温为1400℃左右,不覆膜棉花的叶面积指数最大时的有效积温为1600℃左右。棉花最大叶面积指数随耗水量、施氮量呈现出先增后减的变化趋势,而种植密度与最大叶面积指数之间表现出明显的正相关性。综合考虑灌水量、施氮量和种植密度的作用可以较为准确描述最大叶面积指数变化特征。棉花产量随着最大叶面积指数的变化呈现出明显的先增后减的变化趋势,当最大叶面积指数为4.93时籽棉产量最大达6066.2 kg/hm^(2)。相对化分析结果表明,覆膜与不覆膜棉花相对叶面积指数的变化趋势基本一致,相应的模型参数也基本相同,从而建立了全国范围内覆膜与不覆膜棉花统一的相对叶面积指数的Logistic模型。该研究为棉花科学种植和精细化管理提供了方法,也为其他作物在不同管理措施和地域时进行建模提供了参考。

关键词：灌溉施肥有效积温相对叶面积指数最大叶面积指数作物生长模型