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《渾善達(dá)克沙地牧草需水量的模擬計(jì)算方法及人工牧草灌溉制度研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文渾善達(dá)克沙地牧草需水量的模擬計(jì)算方法及人工牧草灌溉制度研究姓名:王志強(qiáng)申請學(xué)位級(jí)別:博士專業(yè):農(nóng)業(yè)水土工程指導(dǎo)教師:朝倫巴根20060401摘要+于旱的渾善達(dá)克沙地生態(tài)建設(shè)既要掌握人工草場牧草需水量,合理確定高效用水灌溉定額,又要了解不同水文年、同一水文年不同生長階段天然牧草群落的蒸騰量的差異,因?yàn)樘烊荒敛萆L態(tài)勢間差異決定于牧草為滿足蒸騰而吸收的水量的差異。這些基礎(chǔ)性工作既利于生態(tài)安全建設(shè),又能合理制定畜牧業(yè)防災(zāi)減災(zāi)對策。為此本研究依托國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“京蒙沙源區(qū)植被建設(shè)中水資源優(yōu)化配置”(50139040)的兩類牧草需水量兩年試驗(yàn)研究,確定了
2、人工牧草、天然牧草羊草群落需水量。在此基礎(chǔ)上,合理制定了人工牧草的非充分灌溉制度和高效用水灌溉制度。本文完成的研究成果有:(1)建立了反映牧草生育期氣孔導(dǎo)度變異性的氣孔導(dǎo)度響應(yīng)模型和氣孔導(dǎo)度一光合機(jī)理模型,并通過這些模型探索了葉片氣孔導(dǎo)度向冠層導(dǎo)度轉(zhuǎn)化的方法。(2)用FAO.56雙作物系數(shù)法、雙涌源能量平衡法、光合.蒸騰耦合法和SWAP模型研究確定了人工牧草需水量,并對上述方法的使用條件進(jìn)行了討論。用氣孔導(dǎo)度響應(yīng)一能量平衡相耦合的模型確定了羊草群落需水量。(3)用多狀態(tài)隨機(jī)離散動(dòng)態(tài)規(guī)劃模型確定了人工牧草非充分灌溉制度。用水量平衡模型確定了水分利用效率和邊際產(chǎn)量最高的多年生人工牧草
3、不同水平年高效用水灌溉制度。本文的創(chuàng)新點(diǎn)有:(1)充分考慮牧草的氣孔導(dǎo)度與光合有效輻射、冠層內(nèi)空氣飽和水汽壓差、葉片溫度、大氣中C02濃度等環(huán)境因子間的相關(guān)性,建立了四組Jarvis(1976)乘和模型,利用兩年不同時(shí)段按1h間隔觀測的環(huán)境因子和氣iL導(dǎo)度數(shù)據(jù)對三十個(gè)組合按不同生育階段進(jìn)行逐步多元回歸分析,得出各種組合各生育階段的決定系數(shù)(即相關(guān)系數(shù)的平方)R2。根據(jù)決定系數(shù)的大小,遴選出各生育階段氣孔導(dǎo)度對四個(gè)環(huán)境因子響應(yīng)的最靈敏的相乘模型。該模型對氣孔導(dǎo)度的時(shí)間變異性研究十分有效。(2)確定羊草群落冠層尺度的氣孔導(dǎo)度的野外試驗(yàn)設(shè)置及葉片氣孔導(dǎo)度轉(zhuǎn)化為冠層尺度的氣孔導(dǎo)度方法解決
4、了無法通過先積分后求和方法確定牧草群落冠層尺度的氣孔導(dǎo)度的實(shí)際問題。(3)光合.蒸騰耦合法求人工牧草需水量的方法考慮了CO,從大氣進(jìn)入牧草體內(nèi)、牧草體內(nèi)水分通過蒸騰進(jìn)入大氣這兩類傳輸過程中的阻抗系統(tǒng)中表現(xiàn)出的光合一蒸騰的內(nèi)在機(jī)理,對比傳統(tǒng)的水均衡法、能量平衡法該方法已另辟新徑。(4)應(yīng)用FAO.56雙作物系數(shù)法時(shí)不簡單的取用FAO一56建議的基本作物系數(shù)值,而是根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀?、水文條件通過迭代反推法找出殘差平方和最小時(shí)的牧草基本作物系數(shù)地區(qū)值計(jì)算牧草士壤蒸發(fā)和冠層蒸騰,這在應(yīng)用新技術(shù)中有創(chuàng)意。關(guān)鍵詞:氣孔導(dǎo)度模型;確定需水量的四種模型;灌溉制度’國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(50139
5、040),內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(200408020301)聯(lián)合資助AstudyonsimulatingapproachforirrigationscheduleofgrassplantedwaterrequirementofgrassandonbymanintheOtindaySandyareaAbstractTheecologyconstructionfortheOtindaySandyareanotonlyneedtounderstandwaterrequirementofgrassplantedbymanandit’Sirrigationschedulingbutal
6、sounderstandwaterrequirementofcommunityofnaturalgrassindifferenthydrologyyearsandindifferentgrowthseasonsofsamehydrologyyearduetothatthewaterrequirementsdeterminethegrowingsituationofnaturalgrass.Thebasicresearchofthemarehelpfulsafetyecologyconstructionandprotectingagainstnaturalcalamitiestoa
7、nimalhusbandry.ThisstudyhavedeterminedthewaterrequirementsofmanplantedgrassandnaturalgrassintermoftworearsexperimentalstudyfordeterminingwaterreqmrementoftwotypesofgrasswhichhavebeenfinishedforthekeyprojectofNFCNRnamedby‘scientificallocationw