摘要：以模拟农田尺度降雨入渗—重分布条件下阿特拉津(atrazine)在非饱和土壤中的淋溶动态为数值算例,通过在北京东郊的一块27m×27m的农田采集100个土壤样品,测定其主要理化性质,间接计算获得各土壤样品的vanGenuchten型水力学参数、溶质运移的弥散度及atrazine在土壤中吸附的分配系数,进而基于柱模型假设,运用HY DRUS 1D软件得到不同时刻采样区内土壤水负压和atrazine浓度的平均分布。在此基础上,重点探讨了应用幂平均算法计算不同的等价有效参数对农田尺度下土壤水负压和atrazine浓度平均分布的数值模拟精度的影响。就所设计的降雨入渗—重分布条件下atrazine淋溶的算例而言,土壤水力学参数、溶质运移参数和吸附特性参数取几何平均或调和平均作为有效参数值,空间平面上呈正态分布的土壤水负压的初值采用算术平均值作为流场模拟的初始条件,可以获得满意的数值模拟结果。

摘要：虚拟植物即应用计算机模拟植物在三维空间中的生长发育状况, 是近20年来随着信息技术进步而迅速发展起来的研究领域, 在农学、林学、生态学、遥感等众多领域有着广阔的应用前景. 通过概述虚拟植物的研究意义、方法和国内外最新进展, 探讨了虚拟植物模型在农业领域应用的关键问题, 包括植物与环境相互作用关系的定量化及模拟机制, 根系的虚拟等. 对虚拟植物模型在农业领域中的应用, 如通过虚拟试验对农田水分、养分利用进行精确定量化研究、作物株型设计、栽培措施优化等进行了展望.

摘要：在就禹城试验站对根系层水质模型(RZWQM)的参数进行灵敏度分析和标定的基础上,模拟了1960—2005年该试验站冬小麦-夏玉米轮作条件下的冬小麦和夏玉米产量、水分利用效率及氮肥偏生产力,并将模拟的冬小麦和夏玉米产量与禹城市农业统计年鉴显示的1985—2005年的产量进行了对比。结果表明:经过标定后的RZ WQM能够较好地模拟夏玉米产量(平均相对误差为-13.3%),可以模拟冬小麦产量在年际间的变化趋势(平均相对误差-54.2%)。针对所设计的9种节水省氮的灌溉与施氮方案开展了多组情景模拟分析,结果显示较好的情景是:冬小麦在播前、拔节和开花期各灌溉75mm的水;夏玉米当平水年和丰水年时在播前灌溉一次56mm的水,当枯水年时在播前和抽穗期各灌溉84mm的水,当特枯水年时在播前和抽穗期各灌溉111mm的水。冬小麦在播前和拔节期分别施氮77.7kg/hm2和155.3kg/hm2,整个生育期施氮量为233kg/hm2;夏玉米在苗期(播后5d)和大喇叭口期各施氮70.7kg/m2和141.3kg/hm2,整个生育期施氮量为212kg/hm2。这样优化的灌溉与施氮方案能够取得较好的增产效果和较高的水氮利用效率,即:冬小麦-夏玉米轮作体系的粮食产量为10 302kg/hm2、水分利用效率为1.40kg/m3、氮肥偏生产力为23.2kg/kg。

摘要：应用经过参数灵敏度分析与标定后的农业生产系统模型(APSIM),以北京市海淀区东北旺试验站为背景,探讨了不同灌溉、施肥、种植日期和种植密度等农艺措施下冬小麦和夏玉米的产量、水分利用效率及氮肥偏生产力的变化,以期探寻适合当地特定气候、土壤条件下的既能保证粮食稳产高产又能达到资源高效利用的田间管理措施。首先根据所搜集的1985—2005年统计年鉴中的产量数据对参数标定后的模型作了进一步的验证,结果表明:冬小麦和夏玉米产量的模拟值与年鉴统计值之间的平均相对误差分别是43%和21%。运用验证后的模型,基于所设计的9种不同的水氮管理情景进行了模拟分析,结果表明:冬小麦在播前、拔节期和开花期灌溉75mm;丰水年和平水年夏玉米在播前灌溉31mm,枯水年夏玉米在播前和抽穗分别灌溉20mm,特枯水年夏玉米在播前和抽穗分别灌溉84mm;冬小麦在播前和拔节期分别施入氮肥43kg/hm2和87kg/hm2,夏玉米在苗期和大喇叭口期分别施入氮肥40kg/hm2和80kg/hm2。这样的节水省氮灌溉施氮方案不仅能够获得较高的粮食产量,还能获得较高的水分利用效率和氮肥偏生产力。

摘要：以农药阿特拉津为研究对象,通过在北京郊区一个面积为72 9m2 (2 7m×2 7m)的田间采集10 0个土壤样品,分别测定其主要理化特性,由土壤的机械组成和干容重测试数据,采用土壤传递函数生成了vanGenuchten型的水力学参数,并进一步间接计算得到阿特拉津运移的弥散度,同时,由实测的土壤有机碳含量估算了阿特拉津的吸附参数。在此基础上,根据柱模型假设,运用HYDRUS 1D软件,就所设计的由实际背景概化而来的降雨入渗—重分布算例,对阿特拉津在农田尺度非饱和土壤中的淋溶动态进行了数值模拟。结果表明:对一场雨量为90mm、雨强为30mmd-1的降雨,在连续3d降雨接着重分布2 0d的情况下,若忽略蒸散作用对土壤水分和阿特拉津运动的影响,则降雨入渗和降雨入渗—重分布过程结束时,通过土壤2 0cm耕层的阿特拉津的最大累积淋溶量分别占施用量的17.87%和75 .4 1% ;采样区域内阿特拉津淋溶通量的空间分布存在较大差异。所探明的阿特拉津易淋溶带,不仅为合理使用该农药、保护土壤环境提供了定量的依据。

摘要：本文根据根、冠间相互作用机制及其对土水环境响应特征，建立了以土壤水分为参变量的根、冠关系模拟调控模型，并基于常规及适应跟踪控制思想，给出了２种计算作物需水量、规划灌溉方案的方法．作为例子，分别计算出了１９９２—１９９４两年冬小麦生长季内逐日１ｍ土体应具备的水量，模拟值与实测值经统计相关检验，均达到了极显著水平．实验证明，两种方法可用来根据不同生产目标，制定农田灌溉方案．