不同生育期水分亏缺和施氮量对茄子根系生长、产量及水分利用效率的影响

【目的】研究3个不同生育期水分亏缺和施氮量对茄子根系生长、空间分布及产量和水分利用效率的影响。【方法】利用盆栽试验,设置低氮(N1,0.1g/kg)、中氮(N2,0.3g/kg)、高氮(N3,0.5g/kg)3个施氮水平,分别在茄子开花坐果期、初果期、盛果期3个不同生育期进行水分亏缺处理,以不亏水处理为对照(CK),共12个处理,对不同生育期水、氮处理茄子的总根长、总根干质量和鲜质量、产量及水分利用效率进行测定,并建立相应的水分生产函数。【结果】在施氮量相同的情况下,与不亏水处理相比,盛果期水分亏缺N1、N2和N3处理对总根长和总根干质量影响显著,其中茄子总根长较对照分别降低了12.39%,18.82%和15.29%,总根干质量分别下降了42.31%,33.46%和25.42%。与对照相比,开花坐果期、初果期、盛果期水分亏缺处理茄子的总根鲜质量在N1处理下分别较对照降低了21.86%,9.35%和39.03%;N2处理下,分别降低了2.7%,14.99%和48.23%;N3处理下,分别降低了41.1%,3.7%和35.07%。与对照相比,开花坐果期、初果期、盛果期水分亏缺处理茄子的产量在N1处理下,分别较对照降低了6.13%,10.84%和14.64%;N2处理下,分别降低了3.94%,5.62%和11.6%;N3处理下,分别降低了11.35%,4.23%和16.14%。随着施氮量的增加,所有处理总根长、总根干质量、鲜质量和产量均呈现先上升后下降的趋势。在低氮和中氮条件下,开花坐果期水分亏缺处理既获得了较高的产量,也实现了较高的水分利用效率。茄子根系干质量在垂直方向上呈对数递减趋势;盛果期水分亏缺对各层根系分布的影响最大;随着施氮量的增加,根系分布呈现高氮浅根化趋势。在N1和N2处理下,水分敏感指数在盛果期最大,其次是初果期和开花坐果期;在N3处理下,各水分敏感指数的大小顺序依次为盛果期>开花坐果期>初果期。【结论】茄子对盛果期的水分亏缺最为敏感,该时期亏水不仅限制了根系的生长和空间分布,而且降低了茄子的产量;在低氮和中氮条件下,开花坐果期的水分亏缺对茄子根系生长发育、产量的影响较小,而且获得了较高的水分利用效率。与低氮和高氮相比,中等施氮水平有利于茄子根系的生长及产量和水分利用效率的提高。

都江堰灌区渠首优化配水模型探讨

结合都江堰灌区水量调度情况,针对渠首优化配水模型和方法进行了探讨。通过对灌区调度配水关键因素的分析,基于灌区整体经济效益函数和作物阶段分水函数构造,讨论了制定都江堰渠首实际水量调配方案。该方案通过试用取得了预期效果,为都江堰灌区水资源优化调度提出了可行的方案。

基于金枪鱼群优化算法的Jensen模型参数求解

【目的】利用智能优化算法求解Jensen模型参数。【方法】将分布估计引入金枪鱼群优化算法(TSO)中,形成基于分布估计的金枪鱼群优化算法(ITSO)。将改进的基于分布估计的金枪鱼群优化算法(ITSO)与其他算法在CEC2017测试集上进行性能验证,并利用山西潇河灌溉试验站非充分灌溉试验结果对该算法与其他方法求解的精准性进行对比。【结果】(1)在CEC2017测试集上,对比ITSO、TSO、GWO、WOA、SSA和BOA共6种算法的寻优性能表明,ITSO算法寻优能力最强。(2)在山西潇河灌溉试验站非充分灌溉试验结果上分别将ITSO与SPSS软件中非线性回归分析、TSO计算得出的结果进行对比,平均相对误差分别为7.79%、8.13%和7.79%。TSO算法经过50次迭代后找到最优解,而ITSO算法仅需35次迭代后找到最优解。【结论】基于分布估计的金枪鱼群优化算法(ITSO)求解Jensen模型参数,拟合精度高且寻优速度快。

岷江上游高山森林溪流非木质残体现存量与碳储量及其分配特征

森林溪流非木质残体的特征直接关系到流域源头水质环境以及森林生态系统碳及养分等物质的输出格局。为了解岷江上游水源源头高山森林生态系统溪流非木质残体的储量特征,于2013年8月高山森林溪流水量最大的季节,在研究区域海拔3 600 m典型高山森林范围内,沿主河道两岸调查每条森林溪流的非木质残体储量,共找到18条森林溪流汇入主河道,根据实地采样的可操作性和典型性,选择其中12条溪流详细调查非木质残体储量,每条森林溪流从尽头到源头每隔10 m设置一个长度为1 m,溪流实际宽度的样方(源头作为最后一个样方)。将样方内所有非木质残体全部采集,低温保存,迅速带回实验室,分别按照树皮、树叶和直径小于1 cm树枝分离,65℃烘干至恒重,测定各组分现存量。然后,将样品粉碎过筛,采用重铬酸钾氧化法测定凋落物有机碳含量,以不同组分现存量与其碳含量计算各组分的碳储量。结果表明:(1)该区域森林溪流非木质残体总现存量和总碳储量分别为657.25 kg和262.96 kg,单位面积现存量和碳储量为439.70 g·m-2和175.92g·m-2;(2)各溪流中直径小于1 cm树枝占非木质残体总现存量和总碳储量的69.76%和73.41%,其次为树叶,树皮比例最小且不足10%;(3)尽管溪流长度、面积和流量与非木质残体各组分单位面积现存量和碳储量均无显著相关关系,但显著影响溪流非木质残体总现存量和总碳储量及其在各组分的分配比例;(4)相对于树皮,凋落树叶现存量和碳储量所占比例在流量较小溪流中相对较大。这些结果为深入认识高山森林流域水环境及其在森林生态系统中的重要作用提供新的思路和一定的科学依据。