黄淮海平原农田土壤水氮行为模拟与管理分析

摘要

本文采用地理信息系统(GIS)与地统计学相结合的方法，研究了黄淮海平原土壤颗粒组成、容重、养分含量和CEC的空间变异特征；以试验资料为基础建立并验证了土壤水、热、氮和作物生长联合模型，并与GIS相结合对区域水氮行为进行模拟；以黄淮海平原的农村社会经济条件和气象条件为背景，运用基于GIS的联合模型对夏玉米-冬小麦轮作制度下土壤水氮利用效率和氮素损失量的区域分布规律进行评价，并应用模拟结果对农田水、氮管理措施进行了优化。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1问题的提出和选题的意义

1.2研究现状综述

1.3研究目标、研究内容和技术路线

第二章研究区域概况与试验方案

2.1研究区域概况

2.2试验方案

第三章黄淮海平原土壤性质的空间变异特征

3.1地统计学原理简述

3.2黄淮海平原土壤性质的空间变异分析

3.2.1土壤容重和颗粒组成的空间变异特征

3.2.2土壤养分和CEC的空间变异特征

3.3本章小结

第四章基于BP神经网络的土壤水分运动参数的估算

4.1模型的建立

4.2基础数据与样本选择

4.3.结果分析

4.5本章小结

第五章土壤水、热、氮和作物生长联合模型的建立与验证

5.1土壤水、热、氮和作物生长联合模型的关系框图

5.2作物生长发育模拟

5.3土壤水分运移模拟

5.4土壤硝态氮运移模拟

5.5土壤温度的模拟模型

5.6联合模型的田间验证

5.7本章小结：

第六章区域水氮行为的模拟分析

6.1土壤水、热、氮和作物联合模拟模型与地理信息系统的集成

6.2区域模型参数的确定

6.3模拟效果及结果分析

6.3.1产量模拟效果

6.3.2土壤氮素淋失量模拟效果

6.3.3作物水氮利用效率的空间分布规律

6.3.4WUE、NUE和氮素淋失的影响因素分析

6.3.5模拟结果分析

6.4本章小结：

第七章区域农业水、氮管理措施的优化

7.1一般多目标最优化问题和求解方法

7.2决策变量和目标函数的确定

7.3结果分析

7.4本章小结

第八章结论与展望

8.1本论文主要结论

8.2展望

参考文献

致谢

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